تعريف PLC والتطبيقات في الصناعة وأنواعها
يرمز PLC إلى وحدة controller logic Programmable وتعني وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة. يستقبل جهاز PLC ، من خلال أطراف الإدخال الخاصة به ، المعلومات في شكل ثنائي ويعالجها وفقًا للبرمجة المخزنة في ذاكرته ، وأخيراً يرسل نتيجة العملية في شكل أوامر للمستقبلات والمنفذين للأمر من خلال محطات الإخراج الخاصة به.
بمعنى آخر ، وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) هي كمبيوتر رقمي صناعي يستخدم للتحكم في عمليات الإنتاج ؛ مثل خطوط التجميع أو الأجهزة الروبوتية أو أي نشاط يتطلب موثوقية عالية وسهولة اكتشاف أخطاء البرمجة والعمليات.
قبل ظهور أجهزة PLC ، كان يتم تنفيذ وظائفها بواسطة دوائر أوامر الترحيل. في أنظمة الترحيل ، يزداد حجم دائرة الأوامر وتعقيدها مع زيادة عدد المرحلات ، وفي النهاية ، سيؤدي ذلك إلى زيادة تكلفة هذه الأنظمة. بالإضافة إلى ذلك ، في حالة وجود مشاكل في أنظمة الترحيل أو الحاجة إلى تغيير منطق التحكم في هذه الأنظمة ، سيتطلب الأمر الكثير من الوقت.
كان الهدف الأكثر أهمية لبناء أجهزة PLC هو إزالة تعقيدات دوائر القيادة والترحيل ، ولكن مع التقدم والارتقاء بمستوى التكنولوجيا ، بمرور الوقت ، تمت إضافة قدرات فريدة إلى PLC ، والتي تشمل جميع أنواع الشبكات ؛ إشارات تمثيلية يذكر العمليات الحسابية المعقدة والمدخلات عالية السرعة.
امروزه، با توسعه و گسترش انواع دستگاههای پی ال سی، دیگر سیستم های رلهای در محیط های صنعتی مورد استفاده قرار نمیگیرند.
مفهوم وحدات التحكم القابلة للبرمجة PLC
في أنظمة الأتمتة ، تكون المهمة الرئيسية للتحكم هي مسؤولية PLC ، والتي من خلال تلقي المعلومات من خلال أطراف الإدخال ، تستشعر حالة الماكينة وتوفر استجابة مناسبة للجهاز. تتيح إمكانية تحديد أوضاع مختلفة لمحطات الإدخال / الإخراج في PLC توصيل PLC مباشرة بالعناصر الأخرى.
بالإضافة إلى ذلك ، يشتمل PLC على وحدة معالجة مركزية (CPU) ، والتي تقوم بتنفيذ برنامج التحكم المطلوب. وحدة التحكم هذه قوية للغاية بحيث يمكنها التحكم في الآلاف من O / I في أوضاع تناظرية أو رقمية مختلفة بالإضافة إلى آلاف العدادات / العدادات. وقد جعل ذلك من الممكن التحكم في أي نظام ، بدءًا من نظام التحكم في الآلات مع العديد من O / I التي تؤدي مهامًا بسيطة مثل تكرار دورة عمل صغيرة إلى أنظمة تحديد المواقع وتحديد المواقع شديدة التعقيد. يمكن لهذا النظام التحكم في واستخدام ما يصل إلى مئات الموقتات في نفس الوقت دون الحاجة إلى الأسلاك والأجزاء الطرفية وفقط عن طريق كتابة بضعة أسطر من البرنامج.
وقت الاستجابة Scan Time
يعتمد هذا الوقت على سرعة معالجة وحدة المعالجة المركزية لنموذج PLC المحدد وطول برنامج المستخدم. إنه من ميكرو ثانية إلى عشرة ميلي ثانية. على سبيل المثال ، عندما يكون O / I بعيدًا عن النظام الرئيسي ، لأنه يتعين علينا نقل الإشارات إلى نظام بعيد ، ونتيجة لذلك ، يزداد وقت المسح. أيضًا ، غالبًا ما تضيف مراقبة برنامج التحكم إلى وقت الفحص لأن وحدة المعالجة المركزية لوحدة التحكم يجب أن ترسل حالة جهات الاتصال والمرحلات وأجهزة ضبط الوقت وما إلى ذلك إلى CRT أو أي جهاز عرض آخر.
إدخال أجزاء
يرتبط ذكاء نظام الأتمتة بشكل أكبر بقدرة PLC على قراءة الإشارات المرسلة من جميع أنواع المدخلات ، وأجهزة الاستشعار اليدوية والأوتوماتيكية والأوتوماتيكية. أجزاء الإدخال مثل أزرار التشغيل / الإيقاف ، والمفاتيح ، والمفاتيح الدقيقة ، وأجهزة الاستشعار الكهروضوئية ، والقرب ، ومستوى المستشعر ، والمزدوجة الحرارية ، و PT100 و PLC … تُستخدم هذه المستشعرات لأداء عمليات مثل الكشف عن الأجزاء على أجزاء الحزام الناقل ، واكتشاف اللون ، الكشف عن مستوى السائل داخل الخزان ، المعرفة يستخدم آليات حركة الكائن وتحديد المواقع ، واختبار ضغط الخزانات ، وأكثر من ذلك بكثير.
إشارات الإدخال إما رقمية أو تمثيلية ، على أي حال ، يمكن ضبط مدخلات PLC واستخدامها في أوضاع مختلفة.
أجزاء الإخراج
كما تعلم ، لن يكتمل النظام الآلي بدون القدرة على الاتصال بأجزاء الإخراج مثل الملف ، المحرك ، العاكس ، الصمام الكهربائي ، السخان ، إلخ. توضح أجزاء الإخراج طريقة عمل النظام وتتأثر بشكل مباشر بتنفيذ برنامج التحكم في النظام.في مخرجات PLC ، توجد أيضًا أوضاع مختلفة لتطبيق الإشارات على عناصر الإخراج.
دور المتحكمات القابلة للبرمجة (PLC) في الأتمتة الصناعية
في نظام الأتمتة ، يعمل PLC كقلب نظام التحكم. عند تنفيذ برنامج تحكم مخزن في ذاكرته ، يتحقق PLC دائمًا من حالة النظام. يقوم بذلك عن طريق الحصول على تعليقات من مكونات الإدخال وأجهزة الاستشعار. ثم ينقل هذه المعلومات إلى برنامج التحكم الخاص به ويتخذ قرارات بشأن طريقة عمل الماكينة وأخيرًا يرسل الأوامر اللازمة إلى الأجزاء والأجهزة ذات الصلة.
أنظر أيضا: الإلمام بالتحكم العددي بالكمبيوتر أو cnc
مقارنة لوحات التحكم التقليدية مع لوحات التحكم القائمة على PLC
اليوم ، يتم استخدام لوحات التحكم العادية (التتابع) بشكل أقل بكثير. لأن لديهم عيوب كثيرة. نظرًا لأن هذه الأنواع من الألواح يتم التحكم فيها بواسطة مرحلات كهروميكانيكية ، فإنها تكتسب المزيد من الوزن ، وتتطلب أسلاك اللوحة الكثير من العمل وتجعل النظام معقدًا للغاية. نتيجة لذلك ، من الشاق جدًا تشخيص المشكلة وإصلاحها ، وإجراء التغييرات اللازمة كل عام أو لتحديث النظام ، يجب إيقاف السيارة لفترة طويلة ، وهو أمر غير فعال من حيث التكلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطاقة الاستهلاكية لهذه الألواح عالية جدًا. مع ظهور نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) ، تحسن مفهوم التحكم وتصميم أنظمة التحكم بشكل كبير ، كما أن استخدام وحدات التحكم هذه له العديد من المزايا. لقد ذكرنا بعضًا من هؤلاء أدناه. من خلال دراستها ، يمكنك فهم الفرق بين PLC وأنظمة التحكم الأخرى.
تمييز نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) عن أنظمة التحكم الأخرى
- تم تقليل توصيلات الأنظمة الجديدة بنسبة تصل إلى 80٪ مقارنة بأنظمة التحكم في الترحيل.
- نظرًا لأن PLC يستهلك القليل جدًا من الطاقة ، فسيتم تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير.
- تعمل وظائف استكشاف الأخطاء وإصلاحها المضمنة في نظام PLC على جعل تشخيص النظام واستكشاف الأخطاء وإصلاحها سريعًا ومريحًا.
- على عكس الأنظمة القديمة ، في أنظمة التحكم الجديدة ، إذا احتجنا إلى تغيير طريقة التحكم أو تسلسل خطواتها ، فيمكننا القيام بذلك دون تغيير الأسلاك وفقط عن طريق كتابة بضعة أسطر من البرنامج. نتيجة لذلك ، سيتم إنفاق القليل من الوقت والمال على القيام بذلك.
- بالمقارنة مع اللوحات القديمة ، في الأنظمة القائمة على PLC ، فإن الحاجة إلى الأجزاء المساعدة مثل المرحلات ، والعدادات ، وأجهزة ضبط الوقت ، ومحولات D / A و A / D ، وما إلى ذلك ، أقل بكثير. وقد أدى ذلك إلى تقليل الأسلاك والتعقيد ووزن الألواح بشكل كبير في الأنظمة الجديدة.
- نظرًا لأن سرعة التشغيل والاستجابة لـ PLC حوالي ميكروثانية وأخيرًا ميلي ثانية ، لذلك يتم تقليل الوقت اللازم لأداء كل دورة عمل للآلة بشكل كبير وهذا يزيد من معدل الإنتاج ويزيد من كفاءة الجهاز.
- عامل الموثوقية ودرجة الحماية لهذه الأنظمة أعلى بكثير من أجهزة الترحيل.
- عندما تكون وظائف التحكم أكثر تعقيدًا ويكون عدد O / I كبيرًا جدًا ، فسيكون استبدال PLC أرخص وأسهل بكثير.
تطبيقات PLC في الصناعة
1- صناعات السيارات: تستخدم لأجزاء الحفر. ربط الأجزاء أجزاء ومعدات الاختبار ؛ أنظمة رش الطلاء تشكيل هيكل السيارة باستخدام مكابس آلية
2- الصناعات البلاستيكية: تستخدم في إنتاج البلاستيك وأنظمة التحليل. آلات الصهر والقولبة بالحقن ؛ ذيله
3- الصناعات الثقيلة: تستخدم في أنظمة التحكم الآلي في درجات الحرارة. أفران صناعية الأدوات والمعدات المستخدمة في صهر المعادن ، مثل اثنين من رمح التقطيع
4- الصناعات الكيماوية: تستخدم في الأجهزة التي تجمع بين المواد بنسب مختلفة. أنظمة الخلط
5- الصناعات الغذائية: تستخدم في أنظمة الاستخراج والتعبئة
6- الصناعات الآلية: تستخدم في الصناعات الخشبية. أنظمة الحفر صناعة التغليف أنظمة الإنذار والإنذار. الأنظمة المستخدمة في صهر المعادن
7- صنایع حمل و نقل: استفاده در تجهیزات حمل ونقل؛ جرثقیلها؛ سیستمهای نوار نقال
8- صناعات تحويل الطاقة: تستخدم في محطات توليد الطاقة. التحكم في مضخات المياه أنظمة تنقية المياه والهواء الصناعية ؛ محطات زيادة ضغط الغاز ؛ أنظمة تنقية وإعادة تدوير الغاز
9- خدمات البناء: تستخدم في أنظمة الإنارة الآلية. تكنولوجيا الرفع التحكم في الهواء والتكييف
كيف تختار PLC مناسب؟
لاختيار جهاز PLC مناسب في المشروع ، يجب مراعاة ما يلي:
- دقة وسرعة المشروع بواسطة هذا الجهاز
- عدد مداخل ومخرجات الجهاز
- نوع تحميل الجهاز (تيار الإخراج والجهد)
- نوع طاقة الجهاز
- في العمليات التي يكون فيها عدد المدخلات والمخرجات (O / I) محدودًا ولا توجد حاجة لبرمجة طويلة ومعقدة ، يمكن استخدام وحدات التحكم PLC Mini.
- أبسط نوع من هذا النوع من الأجهزة هو الشعار ، والذي يمكن استخدامه للتعرف على جهاز PLC وبدء العمل معه. يمكن استخدام وحدة التحكم في الأجهزة بشكل جيد في التطبيقات الصناعية مع أعباء عمل منخفضة وبسيطة.
بشكل أساسي ، تقوم كل شركة تصنيع PLC بتصنيع أربعة نماذج مختلفة من أجهزة PLC ، وستعرف هذه النماذج الأربعة بالأسماء الفريدة والخاصة للشركة المصنعة. هذه النماذج الأربعة العامة لأجهزة PLC هي:
- Mini PLCs (PLC mini)
- قطعة واحدة PLCs (PLC Compact)
- وحدات PLC القابلة للتوسيع (وحدات PLC)
- الرف PLCs (PLC Rack)
أنواع PLC من حيث المظهر:
- مدمج
- المغير
أنواع طرق برمجة PLC
تتم برمجة PLC بطرق مختلفة.
في الماضي ، كان هناك العديد من الطرق المختلفة لتعلم لغة برمجة PLC. ولكن اليوم ، باستخدام معيار IEC ، أصبحت هذه الأساليب المختلفة أكثر تركيزًا وتحديدًا ، والآن ، أصبح تعلم واختيار لغة البرمجة المناسبة لبدء أو تعلم PLC أسهل بكثير.
أنظر أيضا: تحويل الإطارات إلى وقود ديزل – عمل مربح
برمجة سلم LAD
نظرًا لحقيقة أنه قبل ظهور PLCs ، تم إعداد وتصميم جميع خرائط التحكم في الأوامر المنطقية في شكل سلم أو ما شابه ، لذلك اختار المبدعون هذه الطريقة كإحدى طرق البرمجة الممكنة. في هذه الطريقة ، للراحة ، يتم عرض عناصر السلم بوظيفة أو إجراء خاص ومعقد مع صندوق. يتم تنفيذ هذه الأوامر من اليسار إلى اليمين ومن أعلى إلى أسفل. يمكن القول أن هذه اللغة صممت بناءً على خرائط دائرة القيادة.
برمجة مخطط انسيابي CSF أو عرض مربع وظيفة FBD
في طريقة البرمجة هذه ، تتم كتابة الرموز في كتل. كل كتلة تمثل عامل تشغيل. تتضمن برامج عرض صندوق الوظائف سلسلة من الصناديق المتصلة. لا تحتوي هذه الطريقة عادةً على تطبيق خاص من تلقاء نفسها ، وفي معظم الأحيان ، يتم استخدامها لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها أو معرفة منطق التحكم في النظام. تم تصميم هذه اللغة على أساس الدوائر الإلكترونية والرقمية.
برمجة قائمة الجمل STL
في طريقة البرمجة هذه ، تتم كتابة كل عملية منطقية بجملة أو عبارة مناسبة. النقطة المهمة في هذه الطريقة هي أن كل جهاز PLC له كود أمر خاص. تعتمد هذه الأوامر على نوع وحدة المعالجة المركزية للجهاز. هذه اللغة تشبه لغة برمجة الكمبيوتر. تتم كتابة لغة برمجة STL مثل لغة BASIC أو لغة التجميع. نظرًا لمتطلبات الرسوم المنخفضة لهذه اللغة مقارنة بالطريقتين السابقتين ، فإن نوع وعدد الأوامر التي يمكن فهمها وتنفيذها في هذه الطريقة هي أكثر من الطرق المذكورة أعلاه. يمكن تحويل برامج LAD أو FBD ، في معظم الحالات ، إلى STL. لكن في اتجاه الصورة ، هذه المشكلة ليست ممكنة دائمًا.
خاتمة
لقد سمي القرن الحالي بقرن المعلومات. تكنولوجيا المعلومات هي أحد التخصصات التي تم اختراعها لفحص كيفية جمع المعلومات ومعالجتها وتوزيعها علميًا. أحد الفروع المهمة في تقنية المعلومات هو أمن المعلومات. كانت الشبكة أساس نظام التحكم الصناعي لعقود.
في الماضي ، كان أمن شبكات التحكم الصناعي يعتمد على عزل شبكات التحكم الصناعي. اليوم ، مع توسع شبكات التحكم الصناعي واتصالها بالإنترنت ، أصبح أمنها مسألة مهمة للغاية. قلل استخدام PLC بشكل كبير من توصيلات الأنظمة الجديدة مقارنة بأنظمة التحكم في الترحيل.
يتم استخدام PLC بدلاً من أنظمة الترحيل بما في ذلك: سهولة التركيب والبرمجة ، ووقت استجابة قصير ، وسرعة تحكم عالية ، والقدرة على ربط المجموعة بالشبكة ، والاختبار البسيط واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، والموثوقية العالية لهذه الأنظمة. يستهلك هذا النوع من التكنولوجيا القليل جدًا من الطاقة ، لذلك سيتم تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير. في الأنظمة التي تستخدم PLC ، انخفضت الحاجة إلى الأجزاء المساعدة مثل المرحلات والعدادات وأجهزة ضبط الوقت ومحولات D / A و A / D. وقد أدى ذلك إلى تقليل الأسلاك والتعقيد ووزن الألواح بشكل كبير في الأنظمة الجديدة.
خدماتنا
شركة مكران الخليج فينيكس هي شركة مصنعة لأنواع مختلفة من الآلات الصناعية وإعادة التدوير ، لمزيد من المعلومات والطلب ، يرجى الرجوع إلى الرابط أدناه.
