آشنایی با پی ال سی (PLC) های امرون
ده‌ها تولید کننده کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی وجود دارند که در صنعت اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شوند. یکی از سازندگان پیشرو پی ال سی های فشرده برای اتوماسیون ماشین آلات پی ال سی های امرون است. امرون یک مجموعه انعطاف پذیر از کنترل کننده‌های پی ال سی صنعتی مقیاس پذیر را برای استفاده در ماشین‌های تکی یا بعنوان بخشی از نصب کنترل ماشین‌های بزرگتر ارائه می‌دهد. با مقاله امروز سپیانی همراه باشید تا تمامی اطلاعات لازم را درباره پی ال سی های امرون کسب کنید.
مطالب مرتبط:
آشنایی با انواع پی ال سی (PLC)
پی ال سی چیست؟
پی ال سی ها اجزای الکتریکی هستند که حاوی برنامه‌ای هستند که با ورودی‌های تعاملی، خروجی‌ها را اجرا می‌کند. اکثر ماشین آلات و سیستم‌های فرآیند حاوی پی ال سی هستند. PLC یا کنترل‌کننده منطق قابل برنامه‌ریزی یک جزء دیجیتالی است که در اکثر فرآیندهای تولید، خطوط تولید، روباتیک یا هر خطی که نیاز به سهولت برنامه‌نویسی/سفارشی‌سازی، قابلیت اطمینان و تشخیص عیب دارد استفاده می‌شود.
پی ال سی ها برای اولین بار در اواخر دهه 1960 برای صنعت خودرو طراحی شدند تا جایگزین سیستم‌هایی شوند که صدها رله داشتند و به راحتی قابل تغییر نبودند. امروزه پی ال سی ها را در اکثر ماشین آلات و فرآیندهای ساخت پیدا خواهید کرد.
علت استفاده از پی ال سی ها؟
پی ال سی ها بدلیل صرفه جویی در فضا در مقایسه با سیستم‌های رله سیمی سخت قدیمی استفاده می‌شوند و همچنین صدها عملکرد داخلی مانند تایمرهای تاخیر، زمان‌های تاخیر خاموش، عملکردهای AND، توابع OR، رله‌های پالسی و بسیاری دیگر را ارائه می‌دهند. این امر نیاز به سیستم‌های سیم کشی پیچیده یا تعدادی رله و کنتاکت مختلف را برای انجام کارها از بین می‌برد. همه آنها را می‌توان در نرم افزار برنامه نویسی پی ال سی نوشت و براحتی بارگذاری کرد. پی ال سی‌ها تا دهه 1990 در اکثر سیستم‌ها بدلیل هزینه اولیه و همچنین نیاز به دانش مورد نیاز برای برنامه ریزی آنها استفاده نمی‌شد.
امروزه هر ماشینی با بیش از یک یا دو عملکرد مورد نیاز به دلیل گستردگی پی ال سی های مختلف موجود، سهولت برنامه نویسی و همچنین نسبتاً ارزان بودن آنها از آنها استفاده می‌کند. یک پی ال سی یک ورودی یا ترکیبی از تعدادی ورودی را می‌گیرد و اقداماتی را انجام می‌دهد تا در نهایت یک خروجی را انجام دهد. زمان پردازش بستگی به تعداد توابع استفاده شده در برنامه پی ال سی دارد. اما در پی ال سی های جدیدتر فقط چند میلی ثانیه است. پی ال سی ها را می‌توان به روش‌های مختلفی برنامه ریزی کرد. دو نوع اصلی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند، بلوک تابع و منطق نردبانی هستند. استفاده از پی ال سی تنظیم بسیار دقیق‌تری از تأخیر زمانی را در مقایسه با شماره گیری که روی قطعات دستی با دست تغییر می‌کند، فراهم می‌کند.
حتما بخوانید:
مانیتورینگ و کنترل خطوط تولید (مانیتورینگ صنعتی)
مدل های استاندارد پی ال سی های امرون
امرون چندین مدل از سخت افزار پی ال سی را ارائه می‌دهد که چندین گزینه پردازش و I/O را برای سیستم‌های اتوماسیون ماشین‌های کوچک تا بزرگ ارائه می‌دهد.
CJ2M
مجموعه CJ2M پردازنده‌های پی ال سی و ورودی/خروجی دارای طراحی ماژولار هستند و از بیش از 2500 نقطه ورودی و خروجی دیجیتال و پالسی که به کارت‌های ورودی/خروجی سیم‌کشی شده در رک‌های محلی و از راه دور پشتیبانی می‌کنند، پشتیبانی می‌کنند. هر مدل CPU CJ2M از تعداد زیادی از مراحل منطق برنامه نویسی پشتیبانی می‌کند. 10 مدل جداگانه CJ2M از 5000 تا 60000 مرحله برنامه منطق برنامه نویسی را پشتیبانی می‌کند.
CP2E
برای نصب‌های کوچکتر و تک ماشینی، سری CP2E میکرو پی ال سی‌های امرون با حداکثر 60 نقطه ورودی/خروجی داخلی انتخاب خوبی است. مدل‌های توسعه ورودی/خروجی می‌توانند قابلیت‌های ورودی/خروجی آن، از جمله ورودی‌های آنالوگ و دما را گسترش دهند. همانند CPU CJ2M، پی ال سیCP2E می‌تواند از کاربردهای منطقی بزرگ پشتیبانی کند.
CP1H و CP1L
میکرو پی ال سی‌های CP1H و CP1L برای ماشین‌های جمع و جور طراحی شده‌اند، مانند کیس بسته‌بندی و استرچ راپر. این پردازنده‌ها قابلیت شمارنده‌های پرسرعت و خروجی‌های پالس را دارند که به این مدل پی ال سی اجازه می‌دهد تا کنترل موقعیت‌یابی چند محوره را انجام دهد. هر دو مدل دارای ورودی/خروجی داخلی و افزودنی شامل واحدهای دیجیتال، آنالوگ و سنسور دما هستند.
CP1H و CP1L
برای سیستم‌های بزرگتر، CPU CS1 حداکثر ظرفیت بیش از 5000 نقطه ورودی/خروجی دیجیتال در هفت رک توسعه دارد. هر ترکیبی از حداکثر 80 ماژول ورودی/خروجی و ماژول‌های ارتباطی را می‌توان در هر موقعیتی در قفسه‌های ورودی/خروجی نصب کرد.
پی ال سی های امرونCS1
CS1 امکان استفاده از استاندارد IEC Structured Text و زبان نردبانی را می‌دهد که امکان انعطاف در نحوه نوشتن برنامه‌ها را فراهم می‌کند. از دیگر قابلیت‌های مهم یک سیستم مبتنی بر CS1 پشتیبانی آن از ماژول‌های کنترل موقعیت و حرکت، ماژول‌های ورودی و خروجی آنالوگ، ماژول‌های کنترل حلقه و رله‌های وقفه و ایمنی است. پی ال سی های امرون نوع CS1D چندین گزینه افزونگی دوگانه را ارائه می‌دهد. مدل‌های CS1 امکان تعویض پردازنده‌ها، منابع تغذیه و واحدهای ورودی/خروجی را برای به حداقل رساندن زمان خرابی فراهم می‌کنند.
حتما بخوانید:
گزینه‌های ارتباطی پی ال سی های امرون
رابط اترنت
هر یک از این خانواده‌های پی ال سی مدل‌های خاصی دارند که می‌توانند یک یا چند رابط اترنت با تابع پیوند داده اترنت/IP داشته باشند. Ethernet/IP یک پروتکل ارتباطی اترنت صنعتی است که به طور گسترده توسط Rockwell و سایر پی ال سی های اتوماسیون و سازندگان دستگاه استفاده می‌شود که امکان ارتباط ساختار یافته و مبتنی بر برچسب را فراهم می‌کند.
ارتباط سریالی
همه مدل‌های پی ال سی از ارتباط سریالی RS-232، RS-422 و RS-485 از طریق اضافه کردن بردهای آپشن پشتیبانی می‌کنند. این امر اجازه می‌دهد تا انواع دستگاه‌های اضافی، مانند کنترل کننده‌های حرکت، مستقیماً به پی ال سی متصل شوند.
شبکه CompoBus/S
علاوه بر این، پردازنده‌های CP1E، CP1H و CS1 از زیرسیستم CompoBus/S I/O اختصاصی امرون پشتیبانی می‌کنند که امکان اتصالات ورودی/خروجی از راه دور و با سرعت بالا را فراهم می‌کند.
DeviceNet و Profibus-DP
DeviceNet و Profibus-DP توسط پردازنده‌های CS1 پشتیبانی می‌شوند تا انواع دستگاه‌های اضافی، مانند ترازو و درایوهای موتور، به شبکه پی ال سی متصل شوند.
نرم افزار CX-One
مجموعه نرم افزاری CX-One به کاربران این امکان را می‌دهد که تنها با استفاده از یک بسته نرم افزاری پی ال سی های امرون، HMI، سیستم‌های کنترل حرکت و شبکه‌ها را بسازند، پیکربندی و برنامه ریزی کنند. بسته‌های نرم‌افزاری اضافی را می‌توان برای ارائه عملکرد برای تجسم و کنترل ماشین‌های نظارتی، درایورهای ارتباطی و رابط‌های HMI شخص ثالث، قابلیت سرور OPC و نرم‌افزار توسعه برای ربات‌های LD، HD و موبایل امرون خریداری کرد. نرم افزار CX-One بر روی Windows 7 Service Pack 1، Windows 8.1 و Windows 10 قابل نصب است.
نمونه پیکربندی سخت افزار سیستم
بعنوان مثال، ما یک سیستم پی ال سی کوچک را برای کنترل یک سری از نوار نقاله‌ها، موتورها و حسگرهایی که برای انتقال جعبه‌ها از بسته بندی کیس به پالت ساز استفاده می‌شوند، پیکربندی می‌کنیم. برای این مثال، نوار نقاله و تجهیزات مربوطه در مجموع دارای 50 ورودی دیجیتال و 25 خروجی دیجیتال هستند. برای ساده‌سازی برنامه‌نویسی، عیب‌یابی و نگهداری، می‌خواهیم فرآیند توسط یک CPU کنترل شود. کارت‌های پی ال سی و I/O را در یک پنل مشخص می‌کنیم. ورودی/خروجی از راه دور برای این فرآیند ساده مورد نیاز نیست.
سیستم نمونه امرون پی ال سی
ما CPU CP1L-EM30DR-Dرا انتخاب می‌کنیم که دارای خروجی‌های رله و یک پورت اترنت برای اتصالات شبکه است.
مثال اتصالات شبکه سیستم
برای سرویس دهی به بخش عمده ورودی/خروجی، ماژول‌های ورودی، خروجی و ترکیبی ورودی/خروجی CP1W 24VDC را انتخاب می‌کنیم. همه خروجی‌ها خروجی رله خواهند بود. هر یک از ماژول‌های توسعه به یک کابل اتصال I/O نیاز دارد. برای تکمیل شبکه، یک سوئیچ شبکه 5 پورت با تشخیص خرابی، یک پنل کوچک HMI با یک پورت اترنت و یک منبع تغذیه 20 آمپر DC اضافه می‌کنیم. این کارکرد مورد نیاز ما را در یک بسته فشرده، به راحتی نصب و پیکربندی می‌کند.
حتما بخوانید:
اجزای پی ال سی‌های امرون چیست؟
دو جزء اصلی برای پی ال سی امرون وجود دارد. اولین جزء اصلی CPU یا سیستم پردازش مرکزی است که اطلاعات را بازیابی، رمزگشایی، ذخیره و پردازش می‌کند. CPU دارای سه بخش اصلی است. پردازنده، سیستم حافظه و منبع تغذیه. دومین جزء اصلی یک پی ال سی سیستم I/O یا سیستم ورودی/خروجی است. سیستم ورودی/خروجی از دو بخش رک و ماژول‌های ورودی/خروجی تشکیل شده است.
ورودی ها
ورودی‌ها یکی از مهم ترین بخش‌های پی ال سی های امرون هستند. آنها دستگاه‌های خارجی هستند که با برنامه پی ال سی تعامل دارند که باعث می‌شود برنامه خروجی‌ها و سایر عملکردهای مختلف را فعال کند. تعدادی مؤلفه مختلف وجود دارد که می‌توان از آنها به عنوان ورودی استفاده کرد. ورودی‌ها می‌توانند دیجیتال یا آنالوگ نیز باشند.
خروجی ها
خروجی‌ها اساساً سمت کنترل یک پی ال سی هستند. خروجی‌ها زمانی فعال می‌شوند که برنامه داخلی اطلاعات یا ورودی‌های مورد نیاز را دریافت کند. این اصطلاح همچنین می‌تواند به دستگاه‌ها و اجزای خارجی اشاره کند که به خروجی‌های پی ال سی متصل هستند و به نوبه خود توسط برنامه کنترل می‌شوند.
چگونه پی ال سی های امرون را برنامه نویسی کنید؟
اجازه دهید وارد زبان برنامه نویسی شویم. دو نوع اصلی زبان برنامه نویسی پی ال سی عبارتند از منطق نردبانی و بلوک تابع. اکثر بسته‌های نرم افزاری اکنون این توانایی را دارند که برنامه شما را هم در منطق نردبانی (LAD) و هم در بلوک تابع بنویسند.
آیا برنامه نویسی پی ال سی امرون سخت است؟
برنامه نویسی پی ال سی های امرون مانند هر کار دیگری است. هر چه بیشتر آن را انجام دهید آسان‌تر می‌شود. ما متوجه شده‌ایم که وقتی بتوانید چند روز با نرم‌افزار بازی کنید و آشنا شوید، میتوانید خیلی سریع آن را انجام بدهید. ما همیشه رفتن به یک دوره را برای یادگیری اصول اولیه توصیه می‌کنیم، پس از گذراندن یک دوره میتوانید این دانش را در سایر تولید کنندگان و بسته‌های نرم افزاری اعمال کنید.
همه نرم افزارها از زبان‌های برنامه نویسی یکسانی استفاده می‌کنند. آنها فقط کمی متفاوت هستند یا ممکن است از اصطلاحات مختلفی برای توصیف چیزی استفاده کنند. همچنین به سطح خوبی از درک منطق رله و مهارت پایه الکتریکی خوب نیاز دارید.
حتما بخوانید:
ترفند های کاربردی برنامه نویسی PLC
آموزش شبکه کردن PLC با اینورتر (درایو)
مزایای استفاده از پی ال سی‌های امرون
پی ال سی‌ها (کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه ریزی) زمانی که در برنامه های کاربردی صحیح استفاده شوند و به خوبی برنامه ریزی شوند. می‌توانند مزایای زیادی را ارائه دهند. شما معمولاً پی ال سی هایی را خواهید یافت که در طیف وسیعی از مدارهای الکتریکی ماشین‌ها استفاده می‌شوند که وظایف مختلفی را انجام می‌دهند. مزایای استفاده از پی ال سی‌های امرون عبارتند از:
کوچک در اندازه
پی ال سی‌ها اجزای نسبتا کوچکی هستند، با استفاده از پی ال سی میتوانید تعدادی تایمر یا رله را در یک تابلو برق جایگزین کنید. این کار فضای بسیار بیشتری را در تابلوهای برق آزاد می‌کند و همچنین برخی از عوارض هنگام سیم کشی یا تعویض قطعات را برطرف می‌کند.
زمان پاسخ سریعتر
پی ال سی‌ها می‌توانند اطلاعات را بسیار سریعتر از رله‌های استاندارد پردازش کنند. این در سیستم‌هایی که سرعت کلید کار است و بازخورد توسط قطعاتی مانند سنسورها و سوئیچ‌ها به دست می‌آید، مهم است. هنگام استفاده از تعدادی از اجزای الکتریکی در یک تابلو، عموماً همه آنها برای کار کردن به برق نیاز دارند. این می‌تواند منجر به نصب تعدادی سیم مختلف برای تامین برق مکان‌های مختلف شود. هنگام استفاده از پی ال سی، آنها فقط به چند اتصال نیاز دارند تا واحد را برق رسانی کنند. این کار باعث می‌شود تا پنل مرتب به نظر برسد و کار با آن آسان باشد.
حتما بخوانید:
مراحل راه اندازی پی ال سی (PLC)
بازار کار پی ال سی PLC در خارج از کشور
جمع بندی
این مقاله یک درک اساسی از ویژگی‌ها و قابلیت‌های خانواده پی ال سی ها و سخت افزارهای امرون ارائه کرد. هنگامی که الزامات فرآیند خود را درک کردید، انتخاب CPU مناسب، رابط‌های ارتباطی و ماژول‌های I/O باید آسان باشد. چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با پی ال سی های امرون دارید میتوانید بصورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید. همچنین برای خرید دستگاه‌های ذکر شده و دیگر تجهیزات لازم و آگاهی از قیمت و مشخصات فنی آنها میتوانید به بخش فروشگاه ما مراجعه کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر همین الان از طریق واتساپ با ما در تماس باشید.
