پی ال سی (PLC)، کاربردها و انواع

پی ال سی (PLC)، کاربردها و انواع

تجهیزات اتوماسیون صنعتی از طیف متنوعی برخوردارند و هر کدام از آن ها قابلیت های کاربردی منحصر به خویش را دارند. HMI ها، سنسورها، سرو موتورها و مواردی از این قبیل در صنایع و ماشین آلات به منظورهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. اما یکی از پرکابردترین تجهیزات اتوماسیون صنعتی PLC ها (Programmable Logic Controllers) می باشند. از طریق این ابزار فرایندها با استفاده از نظارت بر ورودی های سیستم و روشن یا خاموش کردن خروجی های آن بر اساس برنامه هایی که از طریق زبان های PLC طرح ریزی و برنامه ریزی شده اند، تحت مانیتورینگ قرار می گیرند. PLC ها در زمان هایی مورد استفاده قرار می گیرند که فرایندهای کنترلی الکتریکی می بایست ورودی ها و خروجی های فرایندها را به دقت و به صورت مستمر مورد پایش و مانیتورینگ قرار دهند. از این رو استفاده از این ابزار اتوماسیون صنعتی در واحدهای صنعتی مختلف بسیار رایج است. به این ترتیب و با استفاده از PLC ها فرایند نظارت بهینه می شود؛ استفاده از تایمرهای متعدد برای نظارت هر یک از فرایندها رفع می شود و نظارت ذیل آن ها متمرکز می شود و در نتیجه هزینه های ناشی از بهره گیری و کنترل مستمر تایمرهای متعدد در فرایندها رفع می شود. به این صورت نه تنها در فرایندها، بلکه در هزینه ها نیز صرفه جویی صورت خواهد گرفت.
PLC ها برای انواع و اقسام ماشین آلات دارای کاربرد می باشند. این ابزار اتوماسیون صنعتی نیز نظیر سایر تجهیزات اتوماسیونی ترکیبی از فرایندهای مکانیکی و هوشمند را شامل می شود. PLC ها از این حیث هوشمند هستند که با استفاده از سنسورها و داده ها، بر حسب برنامه ها و زبان های برنامه نویسی که دارند نیاز به دخالت گری نیروی انسانی را تا حدود زیادی رفع می کنند. مزیت ماشین بر نیروی انسانی این است که با استفاده از مکانیزم های فنی خود توان انسان را ارتقا می دهد و چندین برابر می کند. حال مزیت اتوماسیون صنعتی بر فرایندها نیز در این است که ماشین ها را هوشمند می سازد و مکانیزم ها را از فنی، انسانی و نظارتی، به مکانیزم های هوشمند تبدیل می کند. در واقع با نصب تجهیزات اتوماسیون صنعتی نظیر PLC روی ماشین آلات گویی به آن ها ذهنیت و هوش داده می شود. PLC یکی از ابزارهای اتوماسیون صنعتی است که همچون مغز ماشین عمل می کند. با استفاده از PLC ماشین می تواند فرایندهایی را کنترل و مدیریت کند که نیروی انسانی به خودی خود قادر به آن نیست. زمانی که فرایندهای مکانیکی سریع، کند، کوچک، بزرگ، سرد و یا گرم باشند، به طوری که نیروی انسانی قادر به انجام آن ها نباشد تجهیزات اتوماسیون صنعتی نظیر PLC این کار را انجام می دهند.
از طرفی تجهیزاتی نظیر سنسورها حکم چشم، دست و ابزارهای تماس را برای PLC ها دارند. سنسورها در واقع ورودی PLC می باشند که بر مبنای آن ها فرایند پردازش و برنامه ریزی را برای دریافت خروجی مساعد انجام می دهد. خروجی PLC نیز می تواند ولو، موتور، سیلندر، سرو موتور، لامپ و هر وسیله دیگری باشد که می تواند باعث حرکت یا تغییر فرایندهای جاری ماشین آلات صنعتی شود.
ورودی های PLC ها را به طور کلی می توان به ورودی های دیجیتال و آنالوگ تقسیم کرد. ورودی های آنالوگ بر حسب متغیرهایی نظیر فشار و دما در دامنه های بسیار بالا می باشند و شامل آیتم هایی چون سنسورهای دما، سنسورهای جریان، سنسورهای ولتاژ و سایر مواردی است که کمیت های فیزیکی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. ورودی های دیجیتال نیز مواردی نظیر دکمه های فشاری، سوئیچ های محدود، تماسگرهای رله ای، سوئیچ های فشار و ... را شامل می شوند. ورودی های دیجیتال PLC ها از هر دو نوع AC و DC یافت می شوند. همچنین دارای یک نمایشگر LED می باشند که برای انجام تنظیمات و رفع مشکلات مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع PLC
دسته بندی PLC ها بر اساس معیارهای متفاوت ساز و کارهایی متفاوت خواهد داشت، اگر PLC ها را بر حسب سایز تقسیم بندی کنیم می توان از ۹ نوع PLC نام برد؛ PLC های پیکو، نانو، میکرو، مینی، استاندارد، RTU، Safety، OEM و PAC. در خصوص انواع پیکو، نانو، میکرو، مینی و استاندارد، چنان که از اسامی نیز بر می آید، تقسیم بندی کاملاً بر حسب سایز انجام گرفته است. البته استانداردهای لازم برای سایزبندی در واحدهای تولیدی مختلف اتوماسیون صنعتی متفاوت است و چه بسا PLC میکروی یک شرکت تولیدی با PLC مینی یک واحد تولیدی دیگر برابری کند.
اما منظور از PLC های RTU یا (Remote Terminal Unit) ماژولارهای ترمینالی از راه دور می باشد که برای برقراری ارتباطات از راه دور مورد استفاده قرار می گیرند. PLC های ایمن یا SAFETY PLCs نیز بر اساس اشکالی از افزونگی پردازشی طراحی و ساخته می شوند و از این رو در مقایسه با سایر PLC ها قیمت بالاتری دارند. اما قوی ترین نوع از این دست تجهیزات اتوماسیون صنعتی PLC های PAC یا کنترلرهای اتوماسیونی قابل برنامه ریزی هستند. این تجهیزات به لحاظ شاخص هایی نظیر سرعت پردازش، قابلیت برنامه ریزی و ارتباطی در صدر تمامی انواع PLC  ها قرار می گیرند.
ساختار PLC
تجهیزات PLC معمولاً دارای ابعاد کوچک بوده و حافظه کوچکی نیز دارند. این تجهیز اتوماسیون صنعتی معمولاً دارای چند ورودی و خروجی می باشد که نقش دریافت و انتقال داده به محیط را دارند. CPU، محرک و ورودی/ خروجی های PLC ها معمولاً ساختار ساده ای دارند و همین امر به شناوری و انعطاف پذیری این محصول اتوماسیون صنعتی کمک می کند. از این رو PLC ها تجهیزاتی به لحاظ سخت افزاری ساده، اما به لحاظ نرم افزاری و کارکردی بسیار انعطاف پذیر هستند.
تجهیرات PLC یا از نوع ماژولار (Modular PLC) هستند و یا از نوع رک نصب شده (Rack Mounted PLC). پی ال سی های ماژولار دارای ساختار بسیار ساده و قابل انطباق و تطبیق با کارکردهای خاص می باشند. این تجهیز اتوماسیون صنعتی دارای ریل، CPU، تأمین کننده انرژی و ماژول های ورودی/ خروجی است. بزرگ ترین مزیت PLC های ماژولار امکان به کارگیری شان در کاربردهای خاص و ویژه است.
اما PLC های رک نصب شده دارای رک های چندگانه ای هستند که از طریق شبکه به هم مرتبط اند و از این حیث نسبت به PLC های ماژولار ساختار پیچیده تر و ارتقاء یافته تری دارند. ورودی/ خروجی های توزیع و کنترل از راه دور این نوع از تجهیزات اتوماسیون صنعتی به صورت وایربیس و از طریق سیگنال های شبکه ای با هم ارتباط دارند و بنابراین اطلاعات به صورت دیجیتالی بین آن ها رد و بدل می شود. انتقال و کسب داده ها از طریق سنسورها و ترنسمیترها انجام می شود و این امر امکان تبادل داده در مسافت های زیاد را امکان پذیر می کند. در نتیجه دامنه کاربردی این طیف از ساختارهای PLC گسترش می یابد و در زمینه های مختلف می توان از مزایای آن بهره برد.
به هر ترتیب هر کدام از انواع PLC ها مناسب با نوع کاربرد خاصی می باشند و مشتریان می توانند بر حسب نیازهای فنی خود هر کدام از انواع این تجهیز اتوماسیون صنعتی را مورد استفاده قرار دهند. یکی از مسائل رایج در بهره گیری از محصولات اتوماسیون صنعتی این نکته است که بسیاری از مشتریان آشنایی دقیق و جامع نسبت به کارکردها و قابلیت های انواع این تجهیزات ندارند. در این زمینه گروه صنعتی کاسپین آماده است ضمن معرفی محصولاتی نظیر PLC و کاربرد و انواع آن، ایشان را نسبت به ابعاد فنی هر کدام از انواع این تجهیز مطلع گردانده و حتی در صورت صلاحدید مشتریان با مراجعه به سایت ها و مراکز تولیدی و صنعتی ایشان، محصول اتوماسیون صنعتی مطابق و متناسب با کار ایشان را معرفی کند. در نهایت و در صورت نظر مساعد مشتریان، ما آماده تهیه و تأمین محصولات اتوماسیون صنعتی با برندهای مورد نظر مشتریان می باشیم.