نحوه اتصال ورودی ها به PLC
ورودی ها سیگنال‌هایی هستند که توسط یک PLC از سنسورها، سوئیچ‌ها و سایر دستگاه‌های مختلف دریافت می‌شوند و سپس توسط PLC برای انجام وظایف خاص پردازش می‌شوند. در مقاله امروز سپیانی اصول اتصال ورودی ها به PLC از جمله انواع مختلف سیگنال های ورودی، روش‌های سیم کشی و تکنیک‌های برنامه نویسی را مورد بحث قرار می‌دهیم. چه یک مبتدی یا یک مهندس با تجربه باشید، این مقاله بینش‌های ارزشمندی را در مورد نحوه اتصال موثر ورودی ها به PLC و ایجاد یک سیستم اتوماسیون کاربردی در اختیار شما قرار می‌دهد.
آشنایی با PLC
یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) یک کامپیوتر دیجیتالی است که برای خودکارسازی فرآیندهای صنعتی مانند تولید، خطوط مونتاژ و کنترل ماشین آلات طراحی شده است. این سیستم سیگنال های ورودی را از سنسورها و سوئیچ های مختلف دریافت می‌کند، سیگنال‌ها را طبق مجموعه ای از دستورالعمل‌های برنامه ریزی شده پردازش می‌کند و سیگنال‌های خروجی را برای کنترل دستگاه ها و ماشین آلات مختلف تولید می‌کند.
مطالب مرتبط:
آشنایی با انواع پی ال سی (PLC)
PLCها الزامات ورودی متعددی دارند که برای عملکرد صحیح باید رعایت شوند. رایج‌ترین نوع ورودی مورد استفاده در PLCها سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ هستند. سیگنال‌های دیجیتال یا روشن یا خاموش هستند، در حالیکه سیگنال‌های آنالوگ می‌توانند محدوده‌ای از مقادیر بین حداقل و حداکثر محدودیت داشته باشند.
انواع ورودی:
PLCها به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای مختلف استفاده می‌شوند. ورودی‌ها سیگنال‌هایی هستند که PLC از حسگرها یا سایر دستگاه‌هایی که برای نظارت بر فرآیند استفاده می‌شوند دریافت می‌کند. PLC این ورودی‌ها را پردازش می‌کند و خروجی‌هایی را راه اندازی می‌کند که اجزای مختلف فرآیند را کنترل می‌کنند.
دو نوع ورودی اصلی در PLCها استفاده می‌شود: دیجیتال و آنالوگ
ورودی های دیجیتال می‌توانند گسسته یا پیوسته باشند، در حالی که ورودی های آنالوگ پیوسته هستند. ورودی‌های دیجیتال برای نظارت بر سیگنال‌های روشن/خاموش، مانند سوئیچ‌ها یا حسگرهایی که وجود یا عدم وجود یک شی را تشخیص می‌دهند، استفاده می‌شود. ورودی‌های دیجیتال بسته به نوع سیگنالی که دریافت می‌کنند، می‌توانند بصورت گسسته یا پیوسته طبقه‌بندی شوند.
در اصل ورودی‌های دیجیتال گسسته سیگنال‌هایی را دریافت می‌کنند که یا زیاد (1) یا کم (0) هستند و برای تشخیص رویدادهایی که در زمان‌های خاص رخ می‌دهند، مانند باز یا بسته‌شدن یک سوئیچ، استفاده می‌شوند.
ورودی‌های دیجیتال پیوسته سیگنال‌هایی را دریافت می‌کنند که بطور پیوسته متغیر هستند. مانند سیگنال‌هایی از یک رمزگذار که سرعت یا موقعیت شفت چرخان را اندازه‌گیری می‌کند. این ورودی‌ها برای نظارت بر فرآیندهای در حال انجام و ارائه بازخورد به PLC استفاده می‌شود.
از سوی دیگر، ورودی‌های آنالوگ برای اندازه‌گیری مقادیر فیزیکی متغیر مانند دما، فشار یا سرعت جریان استفاده می‌شوند. ورودی‌های آنالوگ یک سیگنال پیوسته ارائه می‌دهند که نشان دهنده مقدار اندازه‌گیری شده است و می‌تواند برای نظارت و کنترل فرآیندها با دقت بیشتری نسبت به ورودی‌های دیجیتال استفاده شود.
دستگاه های ورودی رایج برای اتصال به PLC
در اتوماسیون صنعتی از دستگاه‌های ورودی مانند سنسورها، سوئیچ‌ها و مبدل‌ها برای نظارت بر مقادیر فیزیکی مختلف مانند دما، فشار، موقعیت و سرعت استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها سیگنال‌های ورودی را به PLC می‌دهند که سیگنال‌ها را پردازش می‌کند و خروجی‌هایی را ایجاد می‌کند که فرآیند را کنترل می‌کنند.
برخی از رایج‌ترین دستگاه های ورودی مورد استفاده با PLCها عبارتند از:
1. سنسورها:
سنسورها برای تشخیص تغییرات فیزیکی در محیط و تبدیل آنها به سیگنال‌های الکتریکی قابل پردازش توسط PLC استفاده می‌شوند. انواع متداول سنسورها شامل حسگرهای مجاورت، حسگرهای فوتوالکتریک و سنسورهای دما هستند.
2. سوئیچ ها:
سوئیچ‌ها برای تشخیص وجود یا عدم وجود یک شی یا برای کنترل عملکرد یک ماشین یا فرآیند استفاده می‌شوند. انواع رایج سوئیچ‌ها شامل سوئیچ‌های محدود، سوئیچ‌های دکمه ای و سوئیچ‌های انتخابگر می‌باشد.
3. مبدل ها:
مبدل‌ها برای تبدیل یک شکل انرژی به شکل دیگری از انرژی استفاده می‌شوند. انواع رایج مبدل‌ها شامل مبدل‌های فشار، مبدل‌های دما و مبدل‌های موقعیت هستند.
4. انکودرها:
انکودرها برای اندازه گیری سرعت و موقعیت شفت‌های دوار استفاده می‌شوند. آنها یک سیگنال پیوسته ارائه می‌دهند که موقعیت یا سرعت شفت را نشان می‌دهد و می‌تواند برای نظارت و کنترل فرآیندها با دقت بالا مورد استفاده قرار گیرد.
5. فلومتر:
برای اندازه‌گیری دبی مایعات و گازها از فلومترها استفاده می‌شود. آنها یک سیگنال پیوسته ارائه می‌دهند که نشان دهنده نرخ جریان است و می‌تواند برای کنترل فرآیندهایی که شامل جریان مایعات یا گازها هستند استفاده شود.
حتما بخوانید:
مراحل راه اندازی پی ال سی (PLC)
هنگام انتخاب دستگاه‌های ورودی برای استفاده با PLC، مهم است که الزامات خاص فرآیند تحت کنترل را در نظر بگیرید، مانند مقادیر فیزیکی تحت نظارت و دقت و دقت مورد نیاز.
مراحل اتصال ورودی ها به PLC
برای اتصال ورودی‌ها به PLC، باید یک فرآیند گام به گام را دنبال کنید. در این بخش مقاله یک راهنمای دقیق در مورد نحوه انجام آن وجود دارد:
مرحله 1:
نوع ورودی را انتخاب کنید.
اولین مرحله انتخاب نوع دستگاه ورودی است که می‌خواهید به PLC متصل شوید. انواع مختلفی از دستگاه‌های ورودی وجود دارد، از جمله سوئیچ‌های محدود، سنسورهای فوتوالکتریک، سنسورهای مجاورت و سنسورهای فشار. هر دستگاه دارای هدف و عملکرد خاصی است و شما باید دستگاهی را انتخاب کنید که مناسب برنامه شما باشد.
مرحله 2:
ماژول ورودی را انتخاب کنید.
هنگامی که دستگاه ورودی را انتخاب کردید، مرحله بعدی انتخاب ماژول ورودی برای PLC است. ماژول ورودی یک برد مدار است که دستگاه ورودی را به PLC متصل می‌کند. این سیگنال را از دستگاه ورودی به سیگنال دیجیتالی تبدیل می‌کند که PLC می‌تواند بخواند. شما باید ماژول ورودی را انتخاب کنید که با PLC شما سازگار باشد و با نوع دستگاه ورودی انتخابی شما مطابقت داشته باشد.
مرحله 3:
ماژول ورودی را نصب کنید.
مرحله بعدی نصب ماژول ورودی در PLC است. برای انجام این کار، باید محل اسلات ماژول ورودی را در PLC پیدا کنید و ماژول را در اسلات قرار دهید. مطمئن شوید که ماژول به درستی قرار گرفته و محکم شده است.
مرحله 4:
دستگاه ورودی را سیم کشی کنید.
مرحله بعدی سیم کشی دستگاه ورودی به ماژول ورودی است. برای انجام این کار، باید سیم‌ها را از دستگاه ورودی به پایانه‌های مربوطه در ماژول ورودی وصل کنید. نمودار سیم کشی دستگاه ورودی و ماژول ورودی باید در دفترچه راهنمای کاربر ارائه شود.
مرحله 5:
ماژول ورودی را پیکربندی کنید.
هنگامی که دستگاه ورودی به ماژول ورودی متصل شد، باید ماژول ورودی را در نرم افزار PLC پیکربندی کنید. این شامل تنظیم پارامترهای ماژول ورودی مانند نوع ورودی، سطح ولتاژ و نوع سیگنال است. برای اطمینان از اینکه PLC می‌تواند سیگنال ورودی دستگاه را بخواند، باید مطمئن شوید که ماژول ورودی به درستی پیکربندی شده است.
مرحله 6:
دستگاه ورودی را تست کنید.
مرحله آخر آزمایش دستگاه ورودی برای اطمینان از درست کارکرد آن است. برای این کار میتوانید از یک مولتی متر یا یک پروب تست برای بررسی سطح ولتاژ و تداوم سیگنال ورودی استفاده کنید. همچنین میتوانید از نرم افزار PLC برای نظارت بر سیگنال ورودی و بررسی اینکه توسط PLC خوانده می‌شود استفاده کنید.
حتما بخوانید:
ملاحظات سیم کشی اتصال ورودی‌ها به PLC
در اتوماسیون صنعتی از دستگاه‌های ورودی مانند سنسورها، سوئیچ‌ها و سایر دستگاه‌ها برای نظارت بر فرآیندهای مختلف استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها معمولاً به ورودی‌های PLC متصل می‌شوند، که سیگنال‌ها را پردازش می‌کند و خروجی‌هایی را فعال می‌کند که فرآیند را کنترل می‌کنند.
هنگام اتصال دستگاه‌های ورودی به PLC، چندین ملاحظات سیم کشی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. اینها شامل نوع سیگنال ورودی، توپولوژی سیم کشی و استانداردهای سیم کشی است.
نوع سیگنال ورودی مهم است که در نظر گرفته شود زیرا نوع ماژول ورودی را که باید استفاده شود را تعیین می‌کند. ماژول‌های ورودی دیجیتال برای سیگنال‌های گسسته استفاده می‌شوند، در حالی که ماژول‌های ورودی آنالوگ برای سیگنال‌های پیوسته استفاده می‌شوند. انتخاب ماژول مناسب برای اطمینان از پردازش سیگنال دقیق و قابل اعتماد بسیار مهم است.
هنگام سیم کشی دستگاه‌های ورودی به PLC، رعایت استانداردهای سیم کشی برای اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اطمینان بسیار مهم است. استانداردهایی مانند کد ملی برق (NEC) و کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی (IEC) دستورالعمل‌هایی را برای سیم‌کشی و اتصال زمین ارائه می‌کنند و باید برای جلوگیری از خطرات الکتریکی و اطمینان از اتصال زمین مناسب رعایت شوند.
برنامه نويسی دستگاه‌های ورودی در PLC
کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی برای کنترل فرآیندهای مختلف استفاده می‌شود. دستگاه‌های ورودی مانند سنسورها و سوئیچ‌ها بخش مهمی از سیستم‌های PLC هستند زیرا داده‌ها را در اختیار PLCها قرار می‌دهند. در این بخش مقاله نحوه برنامه ریزی دستگاه‌های ورودی در منطق PLC را بررسی خواهیم کرد.
قبل از اینکه به برنامه نویسی دستگاه‌های ورودی بپردازیم. اجازه دهید ابتدا برخی از انواع رایج دستگاه‌های ورودی مورد استفاده در PLCها را مورد بحث قرار دهیم. برخی از نمونه‌ها عبارتند از دکمه‌های فشاری، سوئیچ‌های محدود، سنسورهای فوتوالکتریک و حسگرهای مجاورت. هر دستگاه ورودی یک عملکرد منحصر بفرد دارد و می‌تواند به روش‌های مختلف برنامه ریزی شود.
برای برنامه ریزی دستگاه‌های ورودی در منطق PLC، ابتدا باید نوع ورودی و نحوه اتصال ورودی‌ها به PLC را مشخص کنید. پس از سیم کشی دستگاه ورودی به PLC، میتوانید برنامه ریزی آن را شروع کنید.
مراحل برنامه نویسی ورودی برای اتصال به PLC
اولین مرحله ایجاد یک ماژول ورودی جدید در برنامه PLC است. این ماژول وظیفه خواندن سیگنال‌های ورودی از دستگاه ورودی و پردازش آنها در منطق PLC را بر عهده دارد. بسته به نوع دستگاه ورودی، ممکن است لازم باشد اطلاعات پیکربندی اضافی مانند نوع سنسور مورد استفاده یا سطح ولتاژ را به ماژول ورودی اضافه کنید.
هنگامی که ماژول ورودی راه اندازی شد، میتوانید شروع به نوشتن منطق برنامه کنید. این منطق معمولاً شامل تعریف رفتار دستگاه ورودی و چگونگی تأثیر آن بر سایر بخش‌های سیستم است. بعنوان مثال، یک دکمه فشاری ممکن است برای راه اندازی یا توقف یک ماشین استفاده شود، در حالی که یک حسگر ممکن است برای تشخیص وجود یک شی و ایجاد یک عمل خاص استفاده شود.
برای برنامه ریزی دستگاه ورودی، باید از منطق نردبان استفاده کنید که یک زبان برنامه نویسی گرافیکی است که در PLCها استفاده می‌شود. منطق نردبانی از نمادها و نمودارها برای نشان دادن رفتار سیستم استفاده می‌کند. هر نماد مربوط به یک دستورالعمل خاص، مانند یک تایمر یا شمارنده است.
حتما بخوانید:
ترفند های کاربردی برنامه نویسی PLC
برنامه نویسی PLC زیمنس با زبان Ladder Logic
عیب یابی اتصال ورودی‌ها به PLC
در اتوماسیون صنعتی، کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) معمولا برای کنترل فرآیندهای مختلف استفاده می‌شوند. دستگاه‌های ورودی مانند سنسورها و سوئیچ‌ها بخشی جدایی‌ناپذیر از سیستم‌های PLC هستند زیرا داده‌ها را در اختیار PLCها قرار می‌دهند. با این حال، مشکلات مربوط به اتصالات دستگاه ورودی می‌تواند باعث ایجاد مشکلاتی در سیستم شود که منجربه خرابی و کاهش بهره‌وری شود. در این مقاله، برخی از مشکلات رایج اتصال ورودی با PLCها و نحوه عیب‌یابی آنها را بررسی خواهیم کرد.
اولین قدم در عیب‌یابی مشکلات اتصال ورودی، تأیید این است که دستگاه ورودی به‌درستی بهPLC متصل شده است. نمودار سیم‌کشی را بررسی کنید تا مطمئن شوید که دستگاه ورودی به ماژول ورودی صحیح وصل شده است و سیم‌کشی به‌درستی محکم شده‌است. اگر سیم‌کشی نادرست باشد، ممکن است دستگاه ورودی به‌درستی کار نکند، یا سیستم ممکن است سیگنال‌های صحیح را دریافت نکند.
مشکل رایج دیگر دستگاه‌های ورودی معیوب است. سنسورها و سوئیچ‌ها ممکن است با گذشت زمان از کار بیفتند و بررسی عملکرد آنها به‌طور منظم ضروری است. از یک مولتی‌متر برای بررسی اینکه دستگاه ورودی سیگنال‌های صحیح را بهPLC ارسال می‌کند، استفاده کنید. اگر دستگاه ورودی معیوب است، آن را با دستگاه جدید تعویض کنید.
گاهی اوقات، مشکلات اتصال ورودی نیز می‌تواند به‌دلیل برنامه‌ریزی نادرست ایجاد شود. برنامه PLC را بررسی کنید تا مطمئن شوید که ماژول ورودی به‌درستی تنظیم شده است و منطق برنامه به‌درستی تعریف شده‌است. بعنوان مثال، اگر از یک سنسور برای تشخیص وجود یک شی استفاده می‌شود، مطمئن شوید که منطق برنامه برای پاسخ صحیح به سیگنال سنسور تنظیم شده‌است.
یکی از مشکلات رایجی که ممکن است رخ دهد نویز در سیگنال ورودی است. نویز الکتریکی سایر دستگاه‌ها یا تجهیزات می‌تواند با سیگنال ورودی تداخل ایجاد کند و باعث قرائت نادرست یا مشکلات متناوب شود. برای کاهش سطح نویز می‌توان از سیم‌کشی محافظ یا اجزای فیلتر استفاده کرد.
ملاحظات ایمنی اتصال ورودی‌ها به PLC
اولین قدم برای اطمینان از ایمنی، پیروی از شیوه‌های مناسب سیم کشی است. هنگام اتصال دستگاه‌های ورودی، اطمینان حاصل کنید که سیم کشی به درستی انجام شده است، طبق مشخصات سازنده و کدهای برق محلی. برای اطمینان از اتصالات مناسب و جلوگیری از گرمای بیش از حد یا آتش سوزی الکتریکی، استفاده از سیم سنج، مجرا و کانکتورهای مناسب ضروری است.
یکی دیگر از نکات ایمنی مهم استفاده از وسایل حفاظتی مناسب است. برای مثال می‌توان از فیوزها یا قطع کننده‌های مدار برای محافظت از مدارهای ورودی در برابر جریان اضافه یا اتصال کوتاه استفاده کرد. علاوه بر این، از دستگاه‌های حفاظت از نوسانات می‌توان برای جلوگیری از آسیب ناشی از افزایش ولتاژ ناشی از صاعقه یا سایر رویدادهای الکتریکی استفاده کرد.
اتصال زمین مناسب نیز برای اطمینان از ایمنی هنگام اتصال ورودی‌ها به PLC ضروری است. تمام تجهیزات باید به زمین متصل شوند و مسیر اتصال به زمین باید دارای امپدانس کم باشد. خطاهای زمین می‌تواند باعث شوک الکتریکی و آسیب به تجهیزات شود، بنابراین ضروری است که به طور منظم سیستم اتصال به زمین را بررسی کرده و هر گونه مشکل را به سرعت برطرف کنید.
هنگام انتخاب دستگاه‌های ورودی، توجه به ویژگی‌های ایمنی آنها ضروری است. به عنوان مثال، سوئیچ‌های محدود مورد استفاده برای تشخیص انتهای محدوده سفر باید دارای کنتاکت‌های باز کننده مثبت باشند، به این معنی که هنگام روشن شدن سوئیچ باز می‌شوند و اطمینان حاصل می‌شود که سیستم بلافاصله متوقف می‌شود. به طور مشابه، سنسورهای فوتوالکتریک می‌توانند یک عملکرد اینترلاک داشته باشند که سیستم را متوقف می‌کند.
جمع بندی:
در نتیجه، اتصال ورودی ها به PLC شامل انتخاب دستگاه ورودی، انتخاب ماژول ورودی، نصب ماژول، سیم‌کشی دستگاه، پیکربندی ماژول و آزمایش دستگاه است. با انجام این مراحل، میتوانید مطمئن شوید که PLC سیگنال‌های ورودی دقیق و قابل اعتمادی را از سنسورها و سوئیچ‌ها در سیستم کنترل شما دریافت می‌کند.
چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با اتصال ورودی‌ها به PLC دارید میتوانید بصورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید. همچنین برای خرید دستگاه‌های مذکور 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.
