آدرس: تهران - میدان انقلاب - روبروی سینما بهمن - نبش خیابان منیری جاوید - آموزشگاه فن و کار
پیشرفت تکنولوژی در نیمه رساناها و ساخت میکروچیپ های با حافظه بالا باعث فراهم آوردن کنترل کننده های منطقی الکترونیکی برنامه پذیر می گردد. در این کنترل کننده ها برای این که منطق کنترل را تغییر دهیم نیازی نیست تا سیم کشی را تغییر داده و تنها با تغییر دادن برنامه کنترل می توان این کار را انجام داد. Plc کنترل کننده منطقی برنامه پذیر می باشد که در اتوماسیون صنعتی به کار برده می شود.
استفاده از plc در صنایع مختلف کاربرد فراوانی داشته و در اتوماسیون خط تولید کارخانه های مختلف و ایجاد فرآیند پیچیده اتوماتیک در دستگاه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
استفاده از پی ال سی باعث شده تا سیم کشی های بسیاری در مدارهای کنترلی رله ای حذف شده و کار کردن با دستگاه راحت تر گردد. با توجه به اهمیتی که پی ال سی در صنعت دارد شرکت های مختلفی در دنیا وجود دارند که به تولید انواع پی ال سی می پردازند و برندهای مختلفی از پی ال سی در بازار جهانی وجود دارد و صنایع مختلف ممکن است با توجه به نوع کاری که انجام می دهند از برندهای مختلف پی ال سی استفاده نمایند. اما این که تفاوت برندهای plc چیست موضوعی است که در این مقاله به آن پرداخته شده است.
فهرست مطالب :
اگر بخواهیم یک معرفی کلی از پی ال سی داشته باشیم باید بگوییم که پی ال سی وسیله ای است که توانایی برنامه پذیری را به صورت داخلی داشته و کاملا منطق پذیر می باشد و بر طبق برنامه داده شده به آن عمل می نماید. با دادن برنامه ای نرم افزاری به plc می توان دستوراتی که مد نظر می باشد را در پی ال سی برنامه ریزی نموده و از طریق حسگرهایی که در دستگاه های صنعتی وجود دارند به پردازنده داده شود و خروجی مورد نظر دریافت گردد.
پیش از آن که به معرفی برندهای مختلف پی ال سی بپردازیم بهتر است در ابتدا با انواع مختلفی که برای پی ال سی وجود دارد و توسط برندهای مختلف تولید گردد آشنا شویم. Plc ها را در انواع مختلفی طبقه بندی می کنند و در 4 مدل مختلف وجود دارند که این مدل ها توسط شرکت های سازنده مختلفی که وجود دارد با کیفیت ها و ویژگی های متفاوت تولید می گردد. این مدل ها عبارتند از mini plc، Compact plc، Modular plc و Rack plc. در ادامه با ویژگی ها و خصوصیات هر یک از این مدل ها آشنا خواهیم شد.
این نوع از پی ال سی بسیار کوچک تر از پی ال سی معمولی بوده و در واقع مینیاتوری می باشد. استفاده از این نوع پی ال سی در صنایع کوچک کاربرد دارد و یک plc کوچک بوده که در خطوط مونتاژ کارخانه های نه چندان بزرگ و تامین روشنایی ساختمان های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. ورودی و خروجی مینی پی ال سی ها با محدودیت مواجه می باشد و حداکثر تعداد ورودی و خروجی در آنها 40 عدد می باشد که این میزان نسبت به پی ال سی های معمولی کمتر می باشد.
کار کردن با این دستگاه ها به علت پیچیدگی کمتری که دارند بسیار راحت تر بوده و پی ال سی SR که به کنترل تلفن هوشمند از راه دور می پردازد نمونه ای از مینی پی ال سی می باشد. این نوع از پی ال سی توسط شرکت های مختلف تولید شده و به بازار عرضه می گردد.
اجزا مختلفی که در این نوع از پی ال سی وجود دارند در یک جعبه قرار گرفته اند و به همین دلیل به آن پی ال سی کامپکت گفته می شود. تعداد ورودی ها و خروجی هایی که در این نوع از پی ال سی وجود دارد بیشتر از مینی پی ال سی بوده و در حدود 300 می باشد. با توجه به بیشتر بودن تعداد ورودی و خروجی ها از این نوع پی ال سی در صنایعی که کمی بزرگتر می باشند استفاده می گردد. از پی ال سی کامپکت در پروژه های هوشمندسازی ساختمان ها و صنایع مختلف استفاده می شود. این دستگاه دارای مدل های متنوعی بوده که توسط شرکت های سازنده مختلف تولید می گردد.
در این نوع از پی ال سی اجزایی مانند CPUها، ماژول های I/O، ماژول های power به کار رفته است که این اجزا به یک رک متصل می باشند. بخش های اصلی به کار رفته در این نوع از پی ال سی از هم جدا شده و تغذیه، ورودی و خروجی ها و cpu قابلیت قرارگیری در کنار یکدیگر را دارند. پی ال سی ماژولار از کارت های سخت افزاری مختلفی پشتیبانی نموده و امکان افزودن تعدادی ورودی و خروجی به آن وجود دارد. این نوع از پی ال سی ها دارای حداکثر تعداد 2000 ورودی و خروجی در ساختار خود بوده و توسط شرکت های مختلف تولید می گردند.
در این نوع از پی ال سی قطعات به کار رفته به صورت عمودی نصب شده اند و ورودی و خروجی های مختلف به ماژول مرکزی دستگاه متصل می باشند. می توان ماژول های بیشتری را به این نوع از پی ال سی در صورت نیاز اضافه نمود. برخی از مدل های این نوع از پی ال سی ها قابلیت تعداد 5000 ورودی و خروجی را دارند. پی ال سی رک را در صنایع بزرگی مانند پتروشیمی ها و پالایشگاه ها مورد استفاده قرار می دهند.
همانطور که گفته شد کشورهای مختلفی در دنیا به تولید انواع پی ال سی می پردازند و محصولات خود را به سایر نقاط دنیا صادر می کنند. از جمله برندهای مطرحی که برای پی ال سی در دنیا وجود دارد می توان به پی ال سی delta، پی ال سی siemens، پی ال سی Schneider electric، پی ال سی Ls، پی ال سی ABB، پی ال سی Omron، پی ال سی Allen Bradley، پی ال سی FATEK و پی ال سی میتسوبیشی اشاره کرد. هر یک از این پی ال سی ها دارای کیفیت مناسبی بوده و از ویژگی های منحصر به فردی برخوردار می باشند. در ادامه به معرفی تعدادی از این برندها و ویژگی محصولات آنها پرداخته شده است.
پی ال سی های سری زیمنس مورد استقبال صنایع مختلف در تمام کشور ها از جمله ایران شده است. در این مقاله ضمن معرفی پی ال سی های سری زیمنس، به ویژگی ها، کاربرد و زبان برنامه نویسی مورد استفاده پرداخته می شود.
PLC های شرکت زیمنس به صورت Simatic طراحی و تولید شده و به دو دسته کلی Compact وModular تقسیم می شوند. در پی ال سی های Compact، منبع تغذیه و ماژول های ورودی و خروجی به یکدیگر متصل بوده و به صورت یک واحد کامل کار می کنند. در مقابل پی ال سی های ماژولار هستند که می توان به انتخاب ماژول های مورد نیاز در یک کاربرد خاص پرداخت و آن ها را کنار هم قرار داد. پی ال سی های compact به دلیل یکپارچگی تجهیزات غیر قابل توسعه می باشد.
به طور کلی پی ال سی های سری زیمنس به 7 خانواده زیر تقسیم می شوند:
اولین سری پی ال سی از سری زیمنس کدام بود؟ اولین سری پی ال سی های زیمنس با نام Simatic G در سال 1958 میلادی آغاز شد. در واقع کلمه Simatic از ترکیب دو کلمه Automation به معنی اتوماسیون و Siemens نام شرکت تولید کننده به وجود آمده است.
پی ال سی زیمنس سری G به دلیل ابتدایی و ساده بودن و امکانات محدود به مرور زمان منسوخ شده و با پیشرفت تکنولوژی جای خود را به سری های جدید پی ال سی زیمنس داده و تولید آن ها متوقف شد.
شرکت زیمنس در سال 1973 میلادی با معرفی سری Simatic S3 باعث آسان تر شدن کار صنایع مختلف شد. این سری پی ال سی زیمنس نسبت به نمونه قبلی یعنی سری G پیشرفته تر بوده و تا سال 1979 پاسخگوی نیاز صنایع مختلف بود.
در سال 1979 میلادی شرکت آلمانی زیمنس اقدام به تولید مدل های پی ال سی پیشرفته تر به نام Simatic S5 نمود.
پی ال سی های سری Simatic S5 از انواع پی ال سی های تولید شده در شرکت آلمانی زیمنس بوده که به دلیل عملکرد گسترده در کنترل فرآیند ها در دو نوع compact و modular تولید شده اند. پی ال سی های نوع compact به دلیل محدودیت بیشتر در سیستم های کنترلی با ابعاد کوچک مورد استفاده قرار گرفته و شامل مدل های S5-90U و S5-95U می باشد.
در مقابل سری modular در مدل های S5-100U و S5-115U برای استفاده در سیستم های کنترلی ابعاد متوسط تولید شده اند. هم چنین سری های S5-135U و 5-155U نسبت به مدل های معرفی شده پیشرفته تر بوده و در حوزه های گسترده کاربرد دارند.
برای برنامه نویسی پی ال سی های زیمنس سری Simatic S5 از نرم افزار Step5 استفاده می شود. به دلیل قدیمی بودن این سری پی ال سی ها و نواقص طراحی از چرخه تولید شرکت زیمنس خارج شده اند.
پی ال سی های سری Simatic S7 نسبت به سری های قبلی پیشرفته تر بوده و به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فرد باعث تحول در دنیای صنعت شده اند. این سری پی ال سی ها به صورت compact عرضه شده و مورد استقبال صنایع پتروشیمی، مس و پالایشگاه ها قرار گرفته است. پی ال سی زیمنس سری S7 در 5 مدل متنوع زیر در بازار وجود دارد.
پی ال سی S7-200 از نمونه های قدیمی سری S7 می باشد که برای سیستم های سیماتیک کنترلی با مقاصد نسبتا ساده مورد استفاده قرار می گیرد. این سری پی ال سی ها به صورت compact ارائه شده و دارای پورت های ورودی و خروجی On-Board می باشد.
برنامه نویسی پی ال سی های S7-200 به وسیله نرم افزار های Step7-Micro یا Step7-Win انجام پذیر است. نصب و برنامه نویسی آن ها از پیچیدگی خاصی برخوردار نبوده و به دلیل تکنولوژی قدیمی امروزه مورد استفاده قرار نمی گیرند.
از سری پی ال سی های پر کاربرد S7 بوده که ماژولار بوده و دارای تنوع زیاد در ماژول ها می باشد. به دلیل کارکرد متوسط آن ها به راحتی قابل توسعه بوده و به وسیله نرم افزار STEP7 قابل برنامه نویسی است. یکی از نمونه های این دسته از پی ال سی ها، S7-300C بوده که در ادامه به توضیح آن می پردازیم.
یکی از انواع پی ال سی های خانواده S7-300 بوده که برای کاربرد های معمولی مورد استفاده قرار گرفته و نسبت به S7-300 مقرون به صرفه تر می باشد.
می توان به پی ال سی S7-300C ماژول های دیگر اضافه نمود و پورت های ورودی و خروجی به صورت compact ارائه شده است.
پی ال سی های خانواده S7-400 نسبت به نمونه های دیگر S7 پیشرفته تر بوده و به دلیل حافظه بیشتر، سرعت پردازش بالا تر و امکانات گسترده تر در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این نمونه پی ال سی را می توان با نرم افزار STEP7 برنامه نویسی کرد و حجم زیادی از سیگنال ها را منتقل نمود. پی ال سی S7-400 به راحتی گسترش یافته و کاملا ماژولار است. از انواع پی ال سی S7-400 می توان به موارد زیر اشاره کرد:
پی ال سی های S7-400H یکی از نمونه های پر کاربرد خانواده S7-400 بوده که به دلیل قابلیت دسترسی بالا در مواردی که توقف فرآیند منجر به وارد شدن خسارت بالا می شود مورد استفاده قرار می گیرند. هم چنین در نمونه هایی که در صورت معیوب شدن سیستم لازم به صرف هزینه بالا برای راه اندازی مجدد می باشد پر کاربرد می باشد.
در این پی ال سی در جهت ادامه فرایند و معیوب نشدن پروسه از دو CPU استفاده می شود. به این ترتیب که اگر یکی از CPU ها دچار خطا شد، سیستم به طور خودکار به CPU دوم سوئیچ کرده و عملیات ادامه می یابد. پس از اتمام عملیات سوئیچ باید اقدام به عیب یابی و تعمیر ماژول معیوب نمود.
برای برنامه نویسی پی ال سی S7-400H می توان از نرم افزار H-System در کنار Step7 استفاده کرد.
این نمونه از پی ال سی های خانواده S7-400 علاوه بر داشتن تمام ویژگی های مربوط به S7-400H برای مواردی که نیاز به درجه ایمنی بالا دارند مورد استفاده قرار می گیرند.
نسل جدید پی ال سی ها در خانواده S7-1200 قرار داشته و برای کاربرد های کوچک جایگزین S7-200 شده اند. این سری پی ال سی ها به دلیل بهره گیری از پورت Profinet و compact بودن آن از شبکه های نسبتا جدید شمرده می شود.
برای برنامه نویسی این سری پی ال سی ها می توان از نرم افزار Step 7 Total Integrated Automation که به اختصار با نام S7-TIA PORTAL شناخته می شود، استفاده کرد.
پی ال سی های S7-1500 در مدل های متنوع برای حوزه های کاربردی کوچک، متوسط و بزرگ طراحی شده اند. به منظور کنترل و مانیتورینگ بهتر یک LCD روی پردازنده آن ها نصب شده و کامل ترین نوع آن دارای دو پورت Profinet و یک پورت Profibus می باشد.
نرم افزار برنامه نویسی این نمونه پی ال سی هم مانند نمونه قبلی S7-TIA PORTA می باشد.
پی ال سی زیمنس سری LOGO به دلیل سادگی و محدود بودن تعداد پورت های ورودی و خروجی برای کنترل فرآیند های ساده مانند ساختمان ها و ماشین های کوچک استفاده می گردد. پی ال سی لوگو به نسبت ارزان قیمت بوده و به صورت compact در بازار وجود دارد.
برای برنامه نویسی سری لوگو می توان از کلید های تعبیه شده بر روی پنل آن استفاده کرد. هم چنین برای برنامه نویسی از طریق کامپیوتر می توان از نرم افزار LOGO! Soft Comfort و زبان های LAD و FBD نیز استفاده کرد.
از مزایای پی ال سی لوگو می توان به نصب ساده، سیم کشی محدود و رابط کاربری بالا در برنامه نویسی اشاره کرد. مینی پی ال سی لوگو موجب صرفه جویی در فضای کابینت سیستم های کنترلی شده و به دلیل ارائه راه حل های سریع و بدون عوارض مورد استقبال افراد در پروژه های کوچک اتوماسیونی قرار گرفته است.
پی ال سی زیمنس سری Simatic C7 از ترکیب سری S7-300 و Operator Control تشکیل شده است و محل نصب آن ها بر روی درب پانل در اتاق کنترل می باشد. پی ال سی های سری Simatic C7 علاوه بر کنترل فرآیند، مانیتورینگ را انجام می دهند. به طوری که می توان پیام ها، اتفاقات و مقادیر را مشاهده کرد و هم چنین می توان توابعی را به وسیله صفحه کلید بر روی پی ال سی اجرا کرد.
پی ال سی های سری از سری پی ال سی های قدیمی بوده که در انواع مختلف و کاربرد های متنوع به صورت compact بازار وجود دارد. در سری های قدیمی Simatic C7 از نرم افزار Protocol برای تنظیم و پیکربندی پنل مانیتورینگ استفاده می شد. در انواع جدید تر از نرم افزار WinCC Flexible در کنار STEP7 برای برنامه نویسی استفاده می شود.
به منظور استفاده از پی ال سی ها در صنایع کوچک و متوسط می توان از سری Simatic 505 بهره برد. سری 505 پی ال سی زیمنس در انواع مختلف طراحی و تولید شده اند. پی ال سی های سری 505 به صورت compact وجود داشته و می توان با نرم افزار TISOFT آن ها را برنامه نویسی کرد. سخت افزار و نرم افزار با Texas Instruments مرتبط می باشد.
سری های مختلفی از پی ال سی دلتا توسط این شرکت تولید می شود که هر یک دارای ویژگی های متفاوتی بود و در موارد مختلف به مصرف می رسند. PLC های دلتا سری AH500، PLC های دلتا سری AS و PLC های دلتا سری DVP از جمله این سری ها می باشند.
PLC های دلتا سری DVP از پرکاربردترین نوع پی ال سی دلتا بوده و در ایران کاربرد بسیار زیادی دارند. این نوع از پی ال سی ها در کاربردهای متوسط سرعت بالایی را از خود نشان می دهند و کاملا پایدار و قابل اعتماد می باشند. این سری دارای مدل های متنوعی شامل PLC های دلتا سری DVP-SS، PLC های دلتا سری DVP-SA، PLC های دلتا سری DVP-SX، PLC های دلتا سری DVP-SE و PLC های دلتا سری DVP-SV2 می باشند که هر یک از این مدل ها دارای مشخصات مخصوص به خود و کاربردهای متنوعی می باشند.
تعداد ورودی و خروجی ها، ورودی و خروجی دیجیتال، ظرفیت برنامه نویسی، خروجی پالس و حافظه از جمله ویژگی هایی است که در این مدل ها با یکدیگر متفاوت می باشد. گستردگی پی ال سی های دلتا به قدری است که معرفی آنها در یک مقاله نمی گنجد و نیاز به مطالعه مقالات بیشتری خواهد بود.
پی ال سی AC500 یک انتخاب مناسب برای سیستم های پیچیده بوده و از سرعت بسیار بالایی برخوردار می باشد و قیمت آن نسبت به کارایی بالایی که دارد مقرون به صرفه می باشد.
پی ال سی ABB مدل AC500-eCo دارای ظاهری جمع و جور بوده و از اتنظیمات انعطاف پذیری برخوردار می باشد. هندلینگ و کنترل کردن این مدل از پی ال سی بسیار راحت بوده و قابلیت Pre-wiring از طریق استفاده از بلوک های ترمینال قابل اتصال را دارد. سازمانهای معتبر صدور گواهینامه در سراسر جهان این محصول را تایید نموده اند و این محصول در سراسر جهان با کیفیتی مناسب عمل می نماید.
پی ال سی ABB مدل AC500-S در کاربردهای ایمنی و در اتوماسیون کارخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد و جهت مدیریت راه حل های ایمنی پیچیده بسیار مناسب می باشد.
برندهای مختلف دیگری از پی ال سی وجود دارد که به علت کاربرد کمتر آنها در صنایع ایران در این مقاله به توضیح در آنها پرداخته نشد. در پایان نیاز است این نکته را یادآور شد که پی ال سی در ایران و سایر کشورها حرفه ای تخصصی و پر درآمد بوده و افراد علاقمند می توانند با کسب مهارت ها و آموزش های لازم در آموزشگاه های فنی و حرفه ای در این حرفه ماهر شده و وارد بازار کار این شغل گردند.
