پی ال سی چیست و چه کاربردی دارد؟

پی ال سی یعنی چه

فهرست مطالب

پی ال سی (PLC) که مخفف Programmable Logic Controller به معنی “کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی” است. پی ال سی یکی از اجزای اساسی در دنیای اتوماسیون صنعتی محسوب می شود. این دستگاه های هوشمند به طور ویژه برای کنترل و اتوماسیون فرآیندهای صنعتی در شرایط خاص طراحی شده اند. آن ها مانند یک کامپیوتر خاص عمل می کنند که می توان برنامه های مختلف کنترلی را بر روی آنها نوشت و از این طریق به کنترل دقیق تر و بهینه تر دستگاه ها و سیستم های صنعتی پرداخت.
پی ال سی ها به طور معمول در محیط های دشوار صنعتی، مانند دماهای بالا، رطوبت زیاد، گرد و خاک یا شرایط خشک، عملکرد قابل اعتمادی از خود نشان می دهند. این ویژگی ها باعث می شود که پی ال سی ها در صنایعی چون نفت و گاز، پتروشیمی، مواد غذایی، لاستیک و پلاستیک، و بسیاری دیگر از صنایع کاربرد داشته باشند. با استفاده از این دستگاه ها، کارهایی مانند کنترل خط مونتاژ در کارخانه های تولیدی یا مدیریت فرآیندهای پیچیده در کارخانه های تصفیه خانه ها به طور اتوماتیک انجام می شود.

plc چیست؟

تاریخچه پی ال سی (PLC)

تاریخچه پی ال سی (PLC) به اواخر دهه 1960 باز می گردد، زمانی که مهندسین آمریکایی نیاز به یک سیستم کنترلی جدید برای جایگزینی رله ها و سیستم های سیم کشی پیچیده در صنعت خودرو داشتند. پیش از آن، فرآیند های صنعتی به طور دستی یا با استفاده از سیستم های رله ای کنترل می شدند که نگهداری و تعمیرات آن ها هزینه بر و زمان بر بود.
در سال 1967، شرکت ” مودکان” (Modicon) که به عنوان یکی از پیشگامان در این حوزه شناخته می شود، اولین پی ال سی را معرفی کرد. این دستگاه ها قادر بودند برنامه های کنترلی قابل تغییر را اجرا کنند و از آن زمان به عنوان یک نوآوری بزرگ در صنعت اتوماسیون مطرح شدند. پی ال سی ها به جای استفاده از رله های مکانیکی و سیم کشی پیچیده، از پردازش های دیجیتال برای کنترل فرآیندها استفاده می کردند، که منجر به صرفه جویی در زمان و هزینه ها شد.
امروزه شرکت های بزرگی چون زیمنس، امرون، میتسوبیشی و اشنایدر به تولید پی ال سی های پیشرفته مشغول هستند. پی ال سی ها هم اکنون بخش جدایی ناپذیر از اتوماسیون صنعتی و کنترل فرآیندها در بسیاری از صنایع هستند. برند میتسوبیشی الکتریک یکی از مشهور ترین شرکت های تولید کننده تجهیزات صنعتی میباشد که تمامی این مدل های plc را دارد. نماینده رسمی پی ال سی میتسوبیشی در ایران شرکت رادین صنعت میباشد. برای دریافت مشاوره میتوانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

مزایای استفاده از پی ال سی(PLC)

مزایای پی ال سی (PLC) بسیار گسترده و متنوع است که باعث شده این دستگاه ها به یکی از ارکان اصلی در اتوماسیون صنعتی تبدیل شوند. در ادامه به برخی از مهم ترین مزایای پی ال سی اشاره می کنم:

  • قابلیت برنامه ریزی و انعطاف پذیری: پی ال سی ها قابلیت برنامه ریزی مجدد دارند، به این معنی که می توان با تغییر برنامه ها و پارامترها، کنترل فرآیندهای مختلف را به راحتی تغییر داد. این ویژگی باعث انعطاف پذیری بالا و توانایی سازگاری با نیازهای مختلف صنعتی می شود.
  • دقت و کنترل بالا: پی ال سی ها دقت بسیار بالایی در کنترل فرآیندها دارند. این ویژگی به ویژه در صنایع حساس مانند پتروشیمی، نفت و گاز و تولید قطعات خودرو اهمیت زیادی دارد.
  • قابلیت عملکرد در شرایط سخت: پی ال سی ها برای کار در شرایط دشوار صنعتی مانند دماهای بالا، رطوبت زیاد، گرد و خاک و ارتعاشات طراحی شده اند. این ویژگی باعث می شود که در محیط های صنعتی با شرایط سخت، عملکرد قابل اعتمادی داشته باشند.
  • آسانی در تعمیر و نگهداری: پی ال سی ها معمولاً دارای رابط کاربری ساده ای برای برنامه نویسی و نگهداری هستند. این امر انجام عملیات تعمیر و نگهداری را تسهیل کرده و هزینه های تعمیرات را کاهش می دهد.
  • توانایی ارتباط با سایر سیستم ها: پی ال سی ها به راحتی می توانند با دیگر سیستم های صنعتی و نرم افزارها ارتباط برقرار کنند. این ویژگی به ویژه در سیستم های بزرگ و پیچیده که نیاز به هماهنگی بین چندین دستگاه و قسمت دارند، بسیار مفید است.
  • پی ال سی چیست

کاربرد پی ال سی (PLC) چیست؟

با توجه به ویژگی های منحصر به فرد پی ال سی، از جمله کارکرد در شرایط سخت محیطی، دقت بالا و انعطاف پذیری در برنامه ریزی، پی ال سی ها در بسیاری از بخش های صنعتی و تجاری به کار می روند و تحولی چشمگیر در نحوه مدیریت و کنترل فرآیندها به وجود آورده اند. در ادامه، کاربرد های مختلف پی ال سی را در جدول بررسی می کنیم:

صنعت/ بخش کاربرد
صنایع نفت و گاز کنترل فرآیندهای پیچیده پاکسازی و نظارت بر سنسورهای ورودی و خروجی
نیروگاه ها  شناسایی خطاها، کنترل فرآیندهای تولید و توزیع برق، اتوماسیون پست های برق
صنایع شیمیایی مدیریت فرآیندهای تولید و استخراج مواد
معدن ذغال سنگ کنترل فرآیندهای استخراج و مدیریت بهینه منابع
صنعت خودروسازی اتوماسیون رباتیک برای تولید قطعات خودرو
صنعت فولاد کنترل فرآیندهای تولید و ترکیب مواد اولیه
صنعت سیمان ترکیب مواد خام اولیه برای تولید سیمان با کیفیت
صنعت کاغذ کنترل تولید کاغذ و فرآیندهای مرتبط
سیستم توربین بادی بهینه سازی عملکرد توربین ها با سیگنال های سرعت و جهت باد
صنایع پردازش مواد غذایی اتوماسیون فرآیندهای پر کردن و بسته بندی مواد غذایی
سیستم های هوشمند ترافیک کنترل هوشمند ترافیک و مدیریت وضعیت جاده ها
سیستم های آسانسور کنترل اتوماتیک حرکت و توقف آسانسورها
سیستم های اعلام حریق کنترل و اعلام وضعیت حریق به صورت خودکار
سیستم های کنترل فشار کنترل فشار در پمپ های چند موتوره آب
سیستم های باز و بسته کردن درب اتوماسیون فرآیند باز و بسته شدن درب ها

نحوه عملکرد پی ال سی (PLC)

عملکرد پی ال سی (PLC) مبتنی بر یک فرآیند ساده ولی پیچیده در زمینه کنترل و اتوماسیون است. در ادامه، نحوه عملکرد پی ال سی را به طور مرحله به مرحله شرح می دهیم:

  1. ورودی ها (Input)
    پی ال سی به ورودی های مختلفی متصل می شود که معمولاً از سنسورها، دکمه ها، سوئیچ ها یا دستگاه های مختلف صنعتی تشکیل می شوند. این ورودی ها داده ها و اطلاعاتی را که نشان دهنده وضعیت سیستم یا فرآیند هستند، به پی ال سی ارسال می کنند. ورودی ها می توانند شامل موارد زیر باشند:
    سنسورهای دما، فشار، سطح
    دکمه های فشاری
    سوئیچ ها و مبدل ها
  2. پردازش اطلاعات (Processing)
    پی ال سی پس از دریافت اطلاعات از ورودی ها، داده ها را بر اساس برنامه ای که قبلاً روی آن بارگذاری شده، پردازش می کند. این برنامه شامل دستورالعمل هایی است که پی ال سی باید طبق آن ها عمل کند. برنامه معمولاً به زبان های مختلفی مانند (LD (Ladder Logic یا FBD (Function Block Diagram) نوشته می شود. در این مرحله، پی ال سی تصمیم می گیرد که چه اقداماتی باید انجام دهد. مثلاً اگر دما از حد مجاز بیشتر شد، پی ال سی دستور خاموش کردن دستگاه یا تنظیم دما را صادر می کند.
  3. اجرای دستورها (Output)
    پس از پردازش داده ها، پی ال سی دستورات خاصی را به دستگاه های خروجی ارسال می کند. این خروجی ها معمولاً شامل موتور، پمپ، شیر، لامپ های سیگنال و دیگر دستگاه های صنعتی هستند که باید به وضعیت مشخصی تغییر کنند. به عنوان مثال:
    روشن یا خاموش کردن یک موتور
    تغییر وضعیت یک شیر
    تنظیم سرعت یک دستگاه
  4. چرخه اسکن (Scan Cycle)
    پی ال سی ها به طور مداوم و سریع یک چرخه پردازش را انجام می دهند که به آن “چرخه اسکن” می گویند. این چرخه شامل مراحل زیر است:
    خواندن ورودی ها: پی ال سی تمام ورودی ها را بررسی می کند تا از وضعیت فعلی سیستم آگاه شود.
    پردازش داده ها: پس از دریافت ورودی ها، پی ال سی برنامه ها و دستورالعمل های ذخیره شده را پردازش می کند.
    ارسال خروجی ها: در نهایت، پی ال سی دستورات لازم را به دستگاه های خروجی ارسال می کند.
    این چرخه به طور مداوم در فواصل زمانی بسیار کوتاه (مثلاً در میلی ثانیه) تکرار می شود، بنابراین پی ال سی می تواند به طور مداوم وضعیت سیستم را کنترل و تغییرات لازم را اعمال کند.
  5. توسعه و تغییرات در برنامه
    یکی از مزیت های اصلی پی ال سی ها، قابلیت تغییر و برنامه ریزی مجدد آن ها است. کاربران می توانند برنامه های جدیدی را بارگذاری کرده یا برنامه های موجود را تغییر دهند تا نیازهای جدید سیستم های صنعتی را برآورده کنند. این ویژگی به پی ال سی ها انعطاف پذیری زیادی می دهد.

انواع پی ال سی (PLC)

پی ال سی ها (PLC) از نظر شکل و ظاهر به چندین دسته مختلف تقسیم بندی می شوند. این دسته بندی بر اساس طراحی فیزیکی و نحوه نصب آن ها صورت می گیرد. در اینجا انواع پی ال سی ها از نظر شکل و ظاهر آورده شده است:

پی ال سی های فشرده (Compact PLC)

پی ال سی های فشرده که به عنوان پی ال سی های یکپارچه (Integrated PLC) نیز شناخته می شوند، به صورت یک واحد فیزیکی طراحی شده اند که همه اجزای داخلی آن، از جمله پردازنده، ورودی ها و خروجی ها، به صورت یکپارچه در داخل دستگاه قرار دارند. این نوع پی ال سی ها به دلیل ابعاد کوچک و قابلیت نصب آسان در سیستم های محدود بسیار پرکاربرد هستند.

پی ال سی های ماژولار (Modular PLC)

پی ال سی های ماژولار از قطعات و ماژول های جداگانه ای تشکیل شده اند که می توانند به طور مستقل و جداگانه به یکدیگر متصل شوند. هر ماژول معمولاً شامل واحد پردازش مرکزی (CPU)، ماژول های ورودی و خروجی، ماژول های ارتباطی و ماژول های دیگر می شود. این نوع پی ال سی ها برای سیستم هایی با نیازهای خاص و پیچیده مناسب هستند که نیاز به توسعه و گسترش دارند.

پی ال سی های ماژولار در رک (Rack Mount PLC)

این نوع پی ال سی ها به طور معمول در رک های صنعتی نصب می شوند و برای پروژه های بزرگ که نیاز به تعداد زیادی ماژول دارند، مناسب هستند. این پی ال سی ها قابلیت گسترش زیادی دارند و برای سیستم های پیچیده و بزرگ با نیاز به پردازش بالا طراحی شده اند.

معرفی اجزا و ساختار پی ال سی (PLC)

پی ال سی (Programmable Logic Controller) یک دستگاه کنترلی صنعتی است که برای اتوماسیون فرآیندها در محیط های صنعتی طراحی شده است. این سیستم از اجزای مختلف سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل شده است که به آن ها امکان می دهد تا فرآیندها را به طور خودکار و دقیق کنترل کنند. در ادامه، اجزا و ساختار پی ال سی را به طور کامل معرفی می کنیم.

  1. واحد پردازش مرکزی (CPU)
  2. ماژول های ورودی (Input Modules)
  3. ماژول های خروجی (Output Modules)
  4. ماژول های ارتباطی (Communication Modules)
  5. حافظه (Memory)
  6. منبع تغذیه (Power Supply)
  7. ماژول های ورودی/خروجی ترکیبی (I/O Modules)
  8. پنل های ارتباطی (Human-Machine Interface – HMI)

نتیجه گیری

پی ال سی (PLC) یکی از ارکان اصلی در اتوماسیون صنعتی است که با ارائه دقت بالا، انعطاف پذیری در برنامه ریزی و قابلیت عملکرد در شرایط سخت، به یک ابزار کلیدی در صنایع مختلف تبدیل شده است. این سیستم ها با استفاده از اجزای مختلف مانند واحد پردازش مرکزی (CPU)، ماژول های ورودی و خروجی، حافظه و منبع تغذیه، توانایی کنترل فرآیندهای پیچیده صنعتی را دارند.به طور کلی، پی ال سی ها به دلیل توانایی بالا در کنترل و بهینه سازی فرآیندها، نقش بسیار مهمی در افزایش بهره وری و کاهش هزینه ها در صنایع مختلف ایفا می کنند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به بالای صفحه بردن