تبلیغات
اطلاعاتی مختصر در مورد مهندسی برق - کلیات plc
 
اطلاعاتی مختصر در مورد مهندسی برق
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : بهزاد عبدالرضایی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

PLC چیست؟




در این پست می توانید با مفهوم PLC آشنا شوید:

تاریخچه:

PLC) PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) کنترل کننده قابل برنامه ریزی منطقی در سال 1968 آمریکایی ها اولین PLC را ساختند و آنرا کنترل قابل برنامه ریزی نام نهادند.
{PROGRAMABLE CONTROLLER } آلمانی ها در سال 1973 PLC را وارد بازار کردند و اکنون شرکتهای مختلفی در جهان در زمینه ساخت و استفاده از PLC در حال فعالیت هستند.

مفهوم:
هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد:

1_سخت افزاری (مدارات فرمان الکتریکی) 
2_سیستم های PLC.که خود بر دو نوع هستند:1_ سیستم های کنترلی گسترده (DCS) 
2_کامپیوتر های شخصی IPC

به زبان ساده دستگاهی است که پس از برنامه ریزی هماهنگی لازم بین ورودیهای دستگاه همچون شستی ها ،حسگرها و... راباخروجی دستگاه که شامل کنتاکتورها،شیرهای برقی و...است را به نحوی انجام دهد که سیستم بطور دقیق وصحیح به کار خود ادامه دهد.دستگاهای PLC جایگزینی مناسب برای مدارات فرمان الکتریکی درکلیه اتوماسیون صنعتی میباشند، که کنترل فرآیند رابه صورت منطقی انجام می دهند.

plcکنترل گر است مانند مدار فرمان و منطقی است بر خلاف ان.


اتوماسیون صنعتی چیست؟

استفاده از سیستم های الکترومکانیکی جهت انجام اتوماتیک کارها و حذف یا کاهش دخالت انسان در مسیر تولید را اتوماسون صنعتی گویند.


کنترل منطقی چیست؟
کنترلی ست که در آن صدور فرمانها نیازمند برآورده شدن تعدادی توابع و خواست‌های  منطقی باشد

پروسه کار یک PLC:
ورودی پردازش خروجی
ورودی می تواند سنسور ها - کلید های قطع ووصل -عوامل مکانیکی و...باشند. خروجی هم موتورها-تریستور-ترانزیستور-تریاک - رله یا کنتاکتورها - لامپ ها و نمایشگر ها باشند.
با اعمال ورودی به یک سیستم PLC که می تواند بصورت کلیدی و یا سنسور باشد عمل پردازش بر روی ان صورت گرفته و نتیجه عمل در یک عمل کننده یا یک شبیه ساز آشکار می شود.به مجموعه این اعمال یک فرایند یا پروسه کاری گفته می شود.



موارد کاربرد PLC:
-1 کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی
-2 کنترل هر سیستم خط تولید
-3 کنترل فرمان مدار )CNC_ ماشین های فرز پیشرفته )




تفاوت PLC با کامپیوتر: 
تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک PLC وجود دارد ولی:
1_ کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و خروجی ها با PLC متفاوت می باشد.خروجی PLC می تواند یک رله - تریاک - ترانزیستور - تریستور و غیره باشد که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجی PLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود.
2_در PLC ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.
3_plcبرای کار در شرایط سخت نظیز:رطوبت_غبار_گرما و سرما _نویز های الکتریکی_نوسانات برق و...ساخته شده


حافظه بکار رفته در PLC:
برنامه‌های داده شده به PLC در حافظه آن ذخیره می‌شوند. PLC دو نوع حافظه دارد :موقت (که یا با یک باتری پشتیبانی شود) و دایم.
در PLC از حافظه های نیمه هادی و بیشتر از RAM و EEPROM استفاده می شود .یک باتری برای جلوگیری از پاک شدن اطلاعات حافظه RAM در مواقع قطع برق و خاموش کردن دستگاه بکار برده می شود.یک خازن نیز موازی با باتری بک آپ قرار گرفته که بهنگام تعویض باتری می تواند برق سیستم را بمدت 30 ثانیه تامین نمایید.ولتاژ باتری3.6 ولت با جریان دهی 0.09 میلی آمپر می باشد.
در مقایسه با روشهای حل سنتی و PLC می توان نتیجه گرفت که روش کار PLC آسانتر و توانایی و قابلیت بیشتری نسبت به روش سنتی می باشد.در PLC می توان براحتی در برنامه و اجرای آن تغییرات اعمال نمود.همچنین دارای حجم کم و ارزانتری می باشد و نگهداری آن نیز آسانتر است


نقش PLC در اتوماسیون صنعتی:
1-كنترل بهتر فرآیندهای تولید

2-سرعت و دقت عمل بالا

3-توانایی خواندن انواع ورودی‌ها ی دیجیتال،آنالوگ و فركانس بالا 

4-توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ...

5-امكانات اتصال به شبكه

6-ابعاد بسیار كوچك 

7-سرعت پاسخگویی بسیار بالا 

8-ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد 

9-شبکه کردن PLC ها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی


مزایای استفاده از PLC :
1-سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های كنترل رله‌ای تا 80٪ كاهش می‌یابد.
 
2-از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف می‌كند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد. 

3-توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌كند. 

4-برعكس سیستم‌های قدیمی در سیستم‌های كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم‌بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام می‌دهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد. 

5-در مقایسه با تابلو‌های قدیمی در سیستم‌های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/A و... بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی، پیچیدگی و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگیری كاسته شود. 
PLC ها استهلاک مکانیکی ندارند بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت.

7-بر خلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکترونیکی و صوتی ایجاد نمی کنند.
از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخ‌دهی PLC در حدود میكرو‌ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می‌شود.
 
8-ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم‌ها بسیار بالا تر از سیستم های رله‌ای است. 
وقتی توابع كنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم ‌هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.

9- امکان رمز گذاری روی دستگاه از دیگر مزایای plc است.

10- تایمر های متنوع در plc وجوددارد که در خارج از آن امکان  ساخت و اجرای آنها نیست.


کاربردهای PLC در صنعت:

1-صنایع اتومبیل سازی 

تست قطعات و تجهیزات ، سیستم های رنگ پاش ، شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتوماتیک ، سوراخ کاری ، اتصال قطعات 


2-صنایع پلاستیک سازی 
ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا ، سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک


3-صنایع سنگین
کوره های صنعتی ، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک ، وسایل و تجهیزات مورد استفاده در ذوب فلزات


4-صنایع شیمیایی
سیستم های مخلوط کننده ، دستگاه های ترکیب کننده مواد با نسبت های مختلف


5-صنایع غذایی 
سیستم های عصاره گیری و بسته بندی


6-صنایع ماشینی
صنایع بسته بندی ، صنایع چوب ، سیستم های سوراخ کاری ، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده ، سیستم های استفاده شده درجوش فلزات 
،در سیستم آبیاری اتوماتیک کشاورزی،در آسانسورها و کنترل تاسیسات موتور خانه و...


7-صنایع حمل و نقل 
جرثقیل ها ، سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل ونقل


8-صنایع تبدیل انرژی
ایستگاه های تقویت فشار گاز ، ایستگاه های تولید نیرو، کنترل پمپ های آب ، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی ، سیستم های تصفیه و باز یافت تصفیه و بازیافت گاز


9-خدمات ساختمانی 
تکنولوژی بالابری ، کنترل هوا و تهویه مطبوع ،سیستم های روشنایی خودکار

انواع plc

PLCها را می‌توان از نظر اندازه، حافظه، تعداد ورودی/خروجی، وسعت عملیات (محلی یا وسیع) و ... دسته‌بندی نمود. باید توجه داشت که برای ارزیابی قابلیت یک PLC باید ویژگی‌های دیگری مانند پردازنده، زمان اجرای یک سیکل، سادگی زبان برنامه نویسی، قابلیت توسعه و ... را در نظر گرفت:

اندازه PLCتعداد خطوط ورودی و خروجیاندازه حافظه به کیلو
کوچک۴۰/۴۰۱
متوسّط۱۲۸/۱۲۸۴
بزرگبیش از ۱۲۸/بیش از ۱۲۸بیش از ۴
از نظر وسعت عملیات
1_plcهای با کاربرد محلی:کنترل سیستم‌هایی با حجم کوچک (تعداد ورودی و خروجی‌های محدود)یا کنترل دستگاه های مجزای صنعتی.اغلب شرکت‌های سازنده، این نوع PLCها را همراه دیگر PLCها به بازار ارائه می‌دهند ولی برخی از شرکت‌های سازنده آنرا با نام میکرو PLC ارائه می‌نمایند. از جمله این نوع PLCها می‌توان به نمونه‌های زیر اشاره کرد:
  1. ZEN ساخت شرکت Omron ژاپن
  2. LOGO ساخت شرکت SIEMENS آلمان
  3. Zelio ساخت شرکت Telemecanique فرانسه
  4. Moeller آلمان
  5. LG کره
2_plc های با کاربرد وسیع:
کاربرد: کنترل سایت کارخانه‌ها:
معمولا در صنایع بزرگplcها در قسمت‌های مختلف سایت کارخانه وجود داشته و کنترل محلی بر قسمت‌های تحت پوشش خود انجام می‌دهند. سپس اطلاعات مورد نیاز با استفاده از روشهای مختلف انتقال داده‌ها به اتاق کنترل مرکزی منتقل شده و که در آن محل با استفاده از روش‌های مختلف مونیتورینگ صنعتی، اطلاعات به را شکل گرافیکی تبدیل کرده و بر روی صفحه مانیتور نمایش می‌دهند. در این حال اپراتور تنها با دانستن روش کار با رایانه و بدون نیاز به اطلاعات تخصصی می‌تواند سیستم را کنترل کند.

ارائه: از جمله معروف‌ترین PLCها از این خانواده را که می‌توان نام برد عبارتند از:

  1. S7 و SIMATIC S5 شرکت SIEMENS آلمان
  2. شرکت OMRON ژاپن
  3. شرکت Telemecanique فرانسه
  4. شرکت Mitsubishi ژاپن
  5. شرکت LG کره
  6. شرکت Allen-Bradley آمریکا
  7. شرکت ABB سوئیس-سوئد

تقسیم بندی از سایر نظر ها

1_تعداد ورودی ها

2_تعداد خروجی ها

3_تعداد فلگ ها

4_تعداد شمارندگان(کانترها)

5_تعداد تایمرها

6_نوع فلگ ها و تایمرها

7_اندازه حافظه

8_سرعت اجرای برنامهSCAN TIME

9_نوع برنامه کاری دستگاه

علاوه بر موارد بالا با ید به نکات ذیل نیز توجه کرد:

دقت و سرعت انجام پروژه

تعداد ورودی و خروجی ها(امکان افزایش ورودی ها و خروجی ها وجود دارد)

نوع بار (جریان خروجی و ولتاژ آن)

نوع تغذیه
در پروسه هایی که تعدادI/O ها محدود بوده ونیاز به برنامه نویسی پیچیده ندارند می توان از کنترل کننده های Mini Plc استفاده کرد.
لوگو شاید ساده ترین نوع Plc باشد که بتوان از آن برای آشنایی و آغاز به کار با Plc بهره برد.این کنترلر 
سخت افزاری برای کاربردهای صنعتی با حجم کار کم و ساده قابلیت لازم را دارا است.


هرPLC از دو قسمت زیر تشکیل شده است: 
1-سخت افزار
2-نرم افزار

سخت افزار LOGO شامل :
1_ماژول اصلی
2_کارت های افزایشی
3_ماژول تغذیه
4_قطعات جانبی
LOGOها یا مینی PLCها همانند و نمونه کوچکتر PLC هستند با این تفاوت که این نمونه برای مصارف واستفاده های خانگی و کارگاه های کوچک ساخته شده اند و قابلیت اکسپان شدن یا توسعه را دارا میباشند .

ساختمان رله برنامه  قابل برنامه نویسی  یاmini plc

اجزای داخلی که بر روی برد الکترونیکی نصب شده شامل:

1_منبع تغذیه: که وظیفه آن تبدیل ولتاژ ورودی به ولتاژ مورد نیاز برد الکترونیکی می باشد.

2_پردازشگر یا cpuکه مغز سیستم محسوب شده و وظیفه آن اجرای اعمال محاسباتی ،مقایسه ونتیجه گیری است یا به عبارتی وظیفه cpu دریافت اطلاعات ازوروی، انجام پردازش وارسال به خروجی رله می  باشد.

3_حافظه: که وظیفه آن نگه داری و ذخیره اطلاعات می باشد.انواع مختلفی دارد که عبارتند:

الف)ROM:یا read only memory یا حافظه دایم که این حافظه که حافظه ثابت و فقط خواندنی است و 

  • توسط کارخانه سازنده تعبیه شده‌است.
  • وظیفه‌ای مشابه سیستم‌عامل DOS در رایانه‌های شخصی دارد
  • در حین عملیات CPU نمی‌تواند تغییر یابد یا پاک شود. حتّی به هنگام قطع برق

ب)RAM:این حافظه قابل خواندن و نوشتن است و با قطع شدن برق اطلاعات آن از بین می رود.

  • برنامه در این حافظه ذخیره می‌شود
  • امکان برنامه‌ریزی، تغییر و پاک کردن آنها توسط برنامه‌ریز وجود دارد.

ج)PROM:شبیه حافظه ROM است با این تفاوت که برنامه نویس فقط یک بار می تواند اطلاعات روی آن بنویسد وبرای نوشتن مجدد باید تراشه آن تعویض شود.

د)EPROM:این حافظه در واقع یک PROM است که با قرار دادن تراشه در مقابل اشعه ماوراء بنفش اطلاعات آن پاک می شود.

و)EEPROM:در این تراشه اطلاعات سریعا بویسله سیگنالهای الکتریکی پاک شده مجددا اماده برنامه ریزی می شود.

اجزای بیرونی وظاهری رله شامل:

الف)ورودیها: ورودیها که با حرفI ویک شماره مانند ...،I2،I1 در محل ترمینالهای ورودی رله مشخص می شوند محل نصب شستی ها ،میکروسوئیچهاو... می باشد.

ب) خروجی ها: خروجیها که با Qویک عدد مانند ،Q2،Q1در محل ترمینالهای خروجی رله مشخص می شوند محل وصل بوبین کنتاکتور،شیرهاو... می باشد.

ج) تغذیه:که در ولتاژ DCباترمینالهای +و- برای ولتاژ12و24 ولت ودر ولتاژ ACبا ترمینالهایLوNبرای ولتاژهای 110و220 مشخص می شوند.

د)نمایشگرLCD:قسمتی از رله که برای مشاهده برنامه وپیامهای رله کاربرد دارد.

و)کلیدهای عملیاتی:شامل کلیدهای ساده و جهت دار که برای برنامه نویسی دستگاه از طریق نمایشگر کاربرد دارد.

ه)دریچه اتصال کابل رابط به کامپیوتر:برای انتقال اطلاعات بین رله و کامپیوتر استفاده می شود.که در انواع پورتهای سریال ،موازی وusb ساخته می شوند که به ترتیب دارای سرعت و قیمت  بیشتری نیز هستند.

برنامه نویسی plc

برای نمایش برنامهٔ PLC از سه روش استفاده می‌شود:

  • در روش نردبانی یا (ladder diagram) برنامه به صورت نماد اتصال یا عدم اتصال تیغه ها و یک سری سیم پیچهای مدار فرمان رله‌ای نشان داده می‌شود؛ لذا ساختار برنامه شبیه مدارهای فرمان  رله‌ای می‌باشد.

  • در نمایش فلوچارتی از نمادهای مستطیلی استفاده می‌شود؛ و در هر مستطیل عمل منطقه‌ای نمایش داده می‌شود.

  • در روش نمایش نوشتاری یا الگوریتم از دستورات و جملات کلیدی برای نوشتن برنامه استفاده می‌شود که در آن هر عبارت دارای دو بخش عملگرها و  عملوندها می‌باشد.

این روش‌ها ابتکاری نیستند. نمایش مدار در مهندسی برق و الگوریتم و فلوچارت در مهندسی رایانه معمول است





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
پنجشنبه 12 اسفند 1395
بهزاد عبدالرضایی
پنجشنبه 16 شهریور 1396 03:39 ب.ظ
If you desire to increase your familiarity just keep
visiting this site and be updated with the
most recent gossip posted here.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر