مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

مرکز دانلود تحقیق رايگان دانش آموزان و فروش آنلاين انواع مقالات، پروژه های دانشجويی،جزوات دانشگاهی، خلاصه کتاب، كارورزی و کارآموزی، طرح لایه باز کارت ویزیت، تراکت مشاغل و...(توجه: اگر شما نویسنده یا پدیدآورنده اثر هستید در صورت عدم رضایت از نمایش اثر خود به منظور حذف اثر از سایت به پشتیبانی پیام دهید)

نمونه سوالات کارشناسی ارشد دانشگاه پیام نور (سوالات تخصصی)

نمونه سوالات کارشناسی دانشگاه پیام نور (سوالات تخصصی)

نمونه سوالات دانشگاه پيام نور (سوالات عمومی)

کارآموزی و کارورزی

مقالات رشته حسابداری و اقتصاد

مقالات علوم اجتماعی و جامعه شناسی

مقالات روانشناسی و علوم تربیتی

مقالات فقهی و حقوق

مقالات تاریخ- جغرافی

مقالات دینی و مذهبی

مقالات علوم سیاسی

مقالات مدیریت و سازمان

مقالات پزشکی - مامایی- میکروبیولوژی

مقالات صنعت- معماری- کشاورزی-برق

مقالات ریاضی- فیزیک- شیمی

مقالات کامپیوتر و شبکه

مقالات ادبیات- هنر - گرافیک

اقدام پژوهی و گزارش تخصصی معلمان

پاورپوئینت و بروشورر آماده

طرح توجیهی کارآفرینی

آمار سایت

آمار بازدید

  • بازدید امروز : 1261
  • بازدید دیروز : 1603
  • بازدید کل : 13040718

مقاله43-بررسی pls ص150


مقاله43-بررسی pls  ص150

فهرست مطالب :

 

فصل 1 ساختار PLC 1

1-1- PLC 1

1-2- تفاوت PLC با كامپيوتر 5

1-3- كاربرد PLC در صنايع مختلف 7

1-4- سخت افزار PLC 9

1-4-1- مدول منبع تغذيه (PS) 10

1-4-2- واحد پردازش مركزي (CPU) 11

1-4-3- حافظه (Memory) 11

1-4-4- ترميتال ورودي (Input Module) 12

1-4-5- ترمينال خروجي (Output Module) 13

1-4-6- مدول ارتبط پروسسوري (CP) 14

1-4-7- مدول رابط (IM) 15

1-5- تصوير ورودي ها (PII) 16

1-6- تصوير خروجي ها (PIO) 17

1-7- فلگ ها،تايمر ها و شمارنده ها 17

1-8- انبارك يا اَكومولاتور (ACCUM) 19

1-9- گذرگاه عمومي ورودي/خروجي (I/O bus) 19

1-10- روشهاي مختلف آدرس دهي 20

1-11- نرم افزار PLC 21

1-12- واحد برنامه ريزي(PG) 22

 

فصل 2 انواع سخت افزار 24

2-1- انواع PLC 24

2-2- انواع رابطهاي برنامه نويسي (Programmers) 26

2-3- انواع حافظه 28

2-4- پاسخ زماني PLC 33

 

فصل 3 وسايل ورودي و خروجي 34

3-1- انواع وسايل ورودي 34

3-1-1- سنسورهاي تشخيص اشياء 36

  • ليميت سوئيچ 36
  • پروكسيميتي سوئيچ (القايي، خازني) 37
  • سنسور اثر هال 39
  • ريد سوئيچ 39
  • سنسور هاي نوري 39

3-1-2- سنسور هاي جابجايي 41

  • LVDT 42
  • اِنكدر 43

3-1-3- كرنش سنج (Strain Guage) 45

3-1-4- اندازه گيري فشار سيال 48

3-1-5- اندازه گيري سطح مايعات 52

3-1-6- اندازه گيري جريان عبوري سيال (دبي) 53

3-1-7- اندازه گيري دما 54

  • RTD 54
  • ترموكوپل 54

3-1-8- صفحه كليد 57

3-2- انواع وسايل خروجي 58

3-2-1- وسايل خروجي ديجيتال 58

  • سولونوئيد 59
  • سيلندر تك كاره 63
  • سيلندر دو كاره 63

3-2-2- وسايل خروجي آنالوگ 64

  • شير كنترل 64

 

فصل 4 مقاصد خاص در PLC 67

4-1- كارتهاي شمارنده سريع 68

4-2- كارتهاي ورودي/خروجي آنالوگ 69

4-2-1- مبدل آنالوگ به ديجيتال (A/D) 73

4-2-2- مبدل ديجيتال به آنالوگ (D/A) 76

 

فصل 5 شبكه هاي صنعتي 78

5-1- نحوة نمايش اطلاعات 78

5-2- نحوة ارسال اطلاعات 81

5-3- استاندارد هاي ارتباط سريال 82

5-3-1- استاندارد RS232 82

5-3-2- استاندارد RS422 89

5-3-3- استاندارد RS485 91

5-4- شبكه هاي اختصاصي سازندگان PLC 94

 

فصل 6 ساختار و نحوة عملكرد درايور هاي AC 98

6-1- استفاده از درايور و صرفه جويي 98

6-2- مزاياي استفاده از كنترل كننده هاي دور موتور 101

6-3- ساختمان درايور AC 103

6-4- مباني كنترل سرعت 106

6-5- كنترل كننده هاي دور مدرن 109

6-5-1- كليات 109

6-5-2- ساختمان قسمت قدرت درايور هاي AC مدرن 112

  • كنترل برداري 113
  • جريان راه اندازي 115

6-6- قابليت هاي پيراموني درايور AC 115

6-7- مقايسة درايور هاي AC مدرن با درايور هاي متعارف 116

6-8- سيستمهاي ورودي و خروجي 117

 

فصل 7 كنترل دور موتور AC توسط PLC و ساختار برنامه 118

7-1- كنترل دور موتور AC به صورت آنالوگ 118

7-2- مدول آنالوگ 119

7-3- نحوة كنترل سرعت موتور (كنترل دور) 122

7-4- شمارنده هاي سرعت بالا و نحوة برنامه ريزي آنها 127

7-5- برنامة نرم افزاري سيستم كنترل 131

  • برنامة اصلي 132
  • زير برنامة صفر (CTRL_DIR) 133
  • زير برنامة يك (HSC_PROG) 139
  • زير برنامة دو (READ_VALUE) 141
  • زير برنامة سه (CULC_PROG) 142
  • زير برنامة چهار (OUT_AQW) 143
  • زير برنامة پنج (RUN_FID) 144
  • زير برنامة وقفة صفر (INT_0) 146

مراجع 149

ضميمة الف برنامه هاي نوشته شدة سيستم كنترلي 150

چكيده :

 

با توجه به پيشرفت بسيار سريع تكنولوژي ووجود رقابت‌هاي شديد در بين صنعتگران دو مقولة دقت و زمان در انجام كارهاي توليدي وخدماتي بسيار مهم و سرنوشت ساز شده است. ديگر سيستم‌هاي قديمي جوابگوي نيازهايصنعت توسعه يافتة امروز نبوده و بكار بردن سيستمهايي كه با دخالت مستقيم نيرويانساني عمل مي كنند، امري نامعقول مي‌نمود. چرا كه در اين موارد دقت و سرعت عملسيستم بسيار پايين و وابسته به نيروي كاربر است.بنابراين ماشين‌هاي هوشمند ونيمه‌هوشمند وارد بازار صنعت شدند. و بعد از مدتي آنچنان جاي خود را پيدا كردند كهعلاوه بر زمينه‌هاي صنعتي در كارهاي خدماتي نيز جايگاه ويژه‌اي يافتند. كنترلسيستم‌هاي بسيار پيچيده‌اي كه قبلاً غيرممكن بود براحتي انجام مي‌گرفت. مكانيزهكردن سيستم‌ها و ماشين آلات (اتوماسيون صنعتي) مقولة بسيار مهم و پرطرفداري شده ونياز به آن هر روز بيشتر و بيشتر مشهود مي‌شود.

اتوماسيون صنعتي در زمينه‌هايبسيار گسترده‌اي كاربرد دارد از مكانيزه كردن يك ماشين بسيار سادة كنترل سطح گرفتهتا مكانيزه نمودن چندين خط توليد و شبكه كردن آنها با هم. با نگاهي به محيطاطرافمان مي‌توانيم نمونه‌هاي بسيار زيادي از كاربرد اتوماسيون را در اغلبزمينه‌ها پيدا كنيم. در اتوماسيون واحدهاي مسكوني جديد، در شبكه‌هاي مخابراتي،در سيستم‌هاي دفع فاضلاب، سيستم توزيع برق، كارخانجات مختلف و ... .

در يكسيستم اتوماسيون شده كنترل پروسه توسط ماشين انجام مي‌شود و در اين سيستمها دخالتانسان به حداقل و در برخي موارد به صفر رسيده است. سيستم با گرفتن سيگنالهاي ورودياز قطعاتي نظير سنسورهاي تشخيص فشار، رنگ، سطح مايعات، قطعات فلزي، سنسورهايدما، ميكروسوئيچها، كليدها و شستي ها، واسطهاي كاربر با ماشين و... وضعيتموجود را حس كرده و بررسي مي‌كند و سپس در مورد عكس‌العمل ماشين تصميم‌گيري كرده وفرمانهاي لازمه را به قطعات خروجي كه تحت كنترل ماشين هستند اعمال مي‌كند. با توجهبه مواردي كه ذكر شد مي‌توان ساختار يك سيستم اتوماسيون را بدين صورت ليست نمود.

  • قطعات ورودي شامل سنسورها، سوئيچ ها، و ... .
  • قطعات خروجي مثل موتور، پمپ، شيربرقي، نشانگرها و ... .
  • يك كنترلر داخلي با CPU براي پردازش داده‌ها و اجراي برنامة كنترلي سيستم وحافظه براي ذخيره نمودن برنامة كنترلي و اطلاعات دريافتي از قطعات ورودي.
  • يك واسط بين كاربر و ماشين(Human Machine Interface) در مواردي كه نياز بهانجام تنظيمات توسط كاربر داريم و يا مي‌خواهيم يكسري اطلاعات و آلارمها را به‌اطلاع كاربر برسانيم .

توجه داشته باشيد با بالا بردن سرعت و دقت كنترلرمورد استفاده در سيستم اتوماسيون شده و انتخاب درست آن بر طبق كاربردي كه از آنانتظار داريم مي‌توانيم امكانات و قابليت‌هاي سيستم را بالاتر ببريم. بعنوان مثالدر يك سيستم سادة كنترل سطح مخزن سرعت پاسخ‌گويي سيستم در حد چند ثانيه هم براي اينكار كافي خواهد بود. اما در سيستم‌هاي پيچيدة موقعيت‌ياب يا پردازش تصوير بهسيستم‌هاي بسيار سريعتر و دقيقتر احتياج داريم و سرعت پاسخگويي در حد ميكرو ثانيهبراي ما لازم است.

بعنوان مثال در مواردي كه نياز به كنترل در يك محيط نامساعدداريم و استفاده از نيروي انساني بسيار مشكل و يا غيرممكن است چه‌كار بايد كرد. درمحيط‌هايي با شرايط آب و هوايي بسيار بد و با مناطق جغرافيايي صعب‌العبور و يا درمحيط هايي كه آلودگي صوتي و يا آلودگي هاي شديد تنفسي دارند. در اين مواردايمن ‌ترين و با صرفه‌ترين گزينه اتوماسيون كردن سيستم‌ها و استفاده از ماشين‌ بجايانسان است. اجراي كامل سيكل كنترلي، گرفتن گزارشات لازم در حين انجام عملياتكنترلي، قابليت تغيير سيكل كاري و تعريف نمودن پارامترهاي كنترلي، امكان انجامكنترل دستي در موارد اضطراريو... .

حال به مثال ديگري مي‌پردازيم. حساب كنيددر يك سيستم بسيار سادة بسته‌بندي محصولات غذايي براي بسته‌بندي هزار كيلو شكر دربسته‌هاي يك كيلويي به چند نفر و چقدر زمان احتياج داريم. چند نفر براي وزن كردنمحصول، چند نفر براي آماده‌سازي پكت ها، چند نفر براي پركردن پكت ها و بسته‌بنديآن، زدن تاريخ مصرف و ... .

در اين گونه سيستم‌ها مشكلات زيادي وجود دارد كه به برخياز آنها در زير اشاره شده است.

  • زياد بودن تعداد نفراتي كه در اين قسمت كار مي‌كنند.
  • نياز به محيط كاري بزرگتر تا بتوان از شلوغي ناشي از تعدد نيروي انساني كاست.
  • خستگي و دقت پايين افراد
  • صرف زمان زياد
  • هزينة بسيار بالا
  • بازدهي بسيار اندك
  • كيفيت بسيار پايين محصولات
  • ...

از اين مثالها در صنعت بسيار زياد بوده و شما هم ميتوانيد صدهانمونة ديگر را مثال بزنيد. به‌هرحال نتيجه‌اي كه از آنها مي‌گيريم اينست كه نياز بهاتوماسيون يك نياز غير قابل اجتناب بوده و استفاده از آن روز‌به روز بيشتر خواهد شد. با استفاده از اين نوع سيستم‌ها لحظه‌ به لحظه بر كيفيت محصولات و خدمات افزودهمي‌شود و در نتيجه صنايعي را كه از اين سيستم‌ها استفاده مي‌كنند بي‌رقيب و قدرتمندمي‌سازد.

امروزه در بين كشورهاي صنعتي، رقابت فشرده و شديدي در ارائه راهكارهايي براي كنترلبهتر فرآيندهاي توليد، وجود دارد كه مديران و مسئولان صنايع در اين كشورها را برآن داشته است تا تجهيزاتي مورد استفاده قرار دهند كه سرعت و دقت عمل بالايي داشتهباشند. بيشتر اين تجهيزات شامل سيستم‌هاي استوار بر كنترلرهاي قابل برنامه‌ريزي (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضي موارد كه لازم باشد مي‌توان PLCهارا با هم شبكه كرده و با يك كامپيوتر مركزي مديريت نمود تا بتوان كار كنترلسيستم‌هاي بسيار پيچيده را نيز با سرعت و دقت بسيار بالا و بدون نقص انجام داد.

قابليت‌هايي از قبيل توانايي خواندن انواع ورودي‌ها (ديجيتال، آنالوگ، فركانسبالا...)، توانايي انتقال فرمان به سيستم‌ها و قطعات خروجي (نظير مانيتورهايصنعتي، موتور، شير‌برقي، ...) و همچنين امكانات اتصال به شبكه، ابعاد بسياركوچك، سرعت پاسخگويي بسيار بالا، ايمني، دقت و انعطاف پذيري زياد اين سيستم‌هاباعث شده كه بتوان كنترل سيستم‌ها را در محدودة وسيعي انجام داد.

در سيستم‌هاي اتوماسيون وظيفة اصلي كنترل بر عهده PLC است كه با گرفتن اطلاعات ازطريق ترمينالهاي ورودي، وضعيت ماشين را حس كرده و نسبت به آن پاسخ مناسبي برايماشين فراهم مي‌كند. امكان تعريف مُدهاي مختلف براي ترمينالهاي ورودي/خروجي يكPLC،اين امكان را فراهم كرده تا بتوان PLC را مستقيماً به المانهاي ديگر وصل كرد. علاوهبر اين PLC شامل يك واحد پردازشگر مركزي(CPU) نيز هست، كه برنامة كنترلي مورد نظررا اجرا مي‌كند. اين كنترلر آنقدر قدرتمند است كه مي‌تواند هزارها I/O را در مُدهايمختلف آنالوگ يا ديجيتال و همچنين هزارها تايمر/كانتر را كنترل نمايد. همين امرباعث شده بتوان هر سيستمي، از سيستم كنترل ماشين‌هايي با چند I/O كه كار ساده‌ايمثل تكرار يك سيكل كاري كوچك انجام مي‌دهند گرفته تا سيستم‌هاي بسيار پيچيده تعيينموقعيت و مكان‌يابي را كنترل نمود. اين سيستم مي‌تواند بدون نياز به سيمبندي وقطعات جانبي و فقط از طريق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تايمر را در آن واحد كنترلو استفاده نمايد.

در يك سيستم اتوماسيون،PLCبعنوان قلب سيستم كنترلي عمل مي‌كند. هنگام اجراي يكبرنامة كنترلي كه در حافظة آن ذخيره شده است،PLCهمواره وضعيت سيستم را بررسيمي‌كند. اين كار را با گرفتن فيدبك از قطعات ورودي و سنسورها انجام مي‌دهد. سپس ايناطلاعات را به برنامة كنترلي خود منتقل مي‌كند و نسبت به آن در مورد نحوة عملكردماشين تصميم‌گيري مي‌كند و در نهايت فرمانهاي لازم را به قطعات و دستگاههاي مربوطهارسال مي‌كند.

 

 

ساختارPLC

 

1-1- PLC

PLC از عبارتProgrammable Logic Controller به معناي كنترل كنندة منطقي قابل برنامه ريزي گرفته شده است. PLC كنترل كننده اي نرم افزاري است كه در قسمت ورودي اطلاعاتي را به صورت باينري دريافت، و آنها را طبق برنامهاي كه در حافظه اش ذخيره شده پردازش مي نمايد و نتيجة عمليات را نيز از قسمت خروجي به صورت فرمانهايي به گيرنده ها و اجرا كننده هاي فرمان (Actuator) ارسال مي كند.

به عبارت ديگر PLC عبارت از يك كنترل كنندة منطقي است كه مي توان منطق كنترل را توسط برنامه براي آن تعريف نمود و در صورت نياز، به راحتي آن را تغيير داد.

وظيفةPLC قبلاً بر عهدة مدارهاي فرمان رله اي بود كه استفاده از آنها در محيط هاي صنعتي جديد منسوخ گرديده است. اولين اشكالي كه در اين مدارها ظاهر مي شود آن است كه با افزايش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان، بسيار بزرگ شده، همچنين موجب افزايش قيمت آن مي گردد. براي رفع اين اشكال، مدارهاي فرمان الكترونيكي ساخته شدند ولي با وجود اين، هنگامي كه تغييري بر روند يا عملكرد ماشين صورت مي گيرد مثلاً در يك دستگاه پرس، ابعاد، وزن، سختي و زمان قرار گرفتن قطعه زير بازوي پرس تغيير مي كند، لازم است تغييرات بسياري در سخت افزار سيستم كنترل داده شود. به عبارت ديگر اتصالات و عناصر مدار فرمان بايد تغيير كند.

با استفاده ازPLC تغيير در روند توليد يا عملكرد ماشين به آساني صورت مي پذيرد، زيرا ديگر لازم نيست سيم كشي ها (Wiring) و سخت افزار سيستم كنترل تغيير كند و تنها كافي است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال كرد تا كنترل مورد نظر تحقق يابد.

از طرف ديگر قدرت PLC در انجام عمليات منطقي، محاسباتي، مقايسه اي و نگهداري اطلاعات به مراتب بيشتر از تابلو هاي فرمان معمولي است. PLC به طراحان سيستم كنترل اين امكان را مي دهد كه آنچه را در ذهن دارند در اسرع وقت بيازمايند و به ارتقاي محصول خود بينديشند، كاري كه در سيستم هاي قديمي مستلزم صرف هزينه و به خصوص زمان است و نياز به زمان، گاهي باعث مي شود كه ايدة مورد نظر هيچ گاه به مرحله عمل در نيايد.

هر كس با مدارهاي فرمان الكتريكي رله اي كار كرده باشد به خوبي مي داند كه پس از طراحي يك تابلوي فرمان، چنانچه نكته اي از قلم افتاده باشد، مشكلات مختلفي ظهور نموده، هزينه ها و اتلاف وقت بسياري را به دنبال خواهد داشت.

بعلاوه گاهي افزايش و كاهش چند قطعه در تابلوي فرمان به دلايل مختلف مانند محدوديت فضا، عملاً غير ممكن و يا مستلزم انجام سيم كشي هاي مجدد و پرهزينه مي باشد.

اكنون براي توجه بيشتر به تفاوت ها و مزاياي PLC نسبت به مدارات فرمان رله اي مزاياي مهم PLCرا نسبت به مدارات ياد شده بر مي شماريم.

1- استفاده ازPLC موجب كاهش حجم تابلوي فرمان مي گردد.

2- استفاده از PLC مخصوصاً در فرآيندهاي عظيم موجب صرفهجويي قابل توجه اي در هزينه، لوازم و قطعات مي گردد.

3- PLC ها استهلاك مكانيكي ندارند، بنابراين علاوه بر عمر بيشتر، نيازي به تعميرات و سرويس هاي دوره اي نخواهند داشت.

4- PLC ها انرژي كمتري مصرف مي كنند.

5- PLC ها برخلاف مدارات رله كنتاكتوري، نويزهاي الكتريكي و صوتي ايجاد نمي كنند.

6- استفاده از يك PLC منحصر به پروسه و فرآيند خاصي نيست و با تغيير برنامه مي توان به آساني از آن براي كنترل پروسه هاي ديگر استفاده نمود.

7- طراحي و اجراي مدارهاي كنترل و فرمان با استفاده از PLC ها بسيار سريع و آسان است .

8- براي عيب يابي مدارات فرمان الكترومكانيكي، الگوريتم و منطق خاصي را نمي توان پيشنهاد نمود. اين امر بيشتر تجربي بوده، بستگي به سابقة آشنايي فرد تعميركار با سيستم دارد. در صورتي كه عيب يابي در مدارات فرمان كنترل شده توسط PLC به آساني و با سرعت بيشتري انجام مي گيرد.

9- PLC ها مي توانند با استفاده از برنامه هاي مخصوص، وجود نقص و اشكال در پروسة تحت كنترل را به سرعت تعيين و اعلام نمايند.

در جدول 1-1 مزايايPLC نسبت به مدارات فرمان رلهاي و همچنين مدارهاي منطقي الكترونيكي و كامپيوتر برشمرده شده است .

 

جدول 1-1 : مزاياي PLC نسبت به كنترل كننده هاي ديگر

 

كامپيوتر

مدارهاي منطقي الكترونيكي

مدارهاي رله اي

PLC

قيمت با توجه به عملكرد

گران قيمت

ارزان

نسبتاً ارزان

ارزان

حجم و ابعاد

نسبتاً كوچك

خيلي كوچك

بزرگ و حجيم

خيلي كوچك

سرعت كنترل

خيلي سريع

نسبتاً سريع

كند

خيلي سريع

نويز الكتريكي

كاملاً خوب

خوب

عالي

خوب

نصب و بهره برداري

برنامه نويسي مشكل است

طراحي مشكل است

طراحي و نصب مشكل است

نصب و برنامه نويسي ساده است

توانايي محاسبات پيچيده را دارد؟

آري

خير

خير

آري

تغيير نحوة كنترل و ايجاد تغييرات

آسان

مشكل

خيلي مشكل

بسيار آسان

 

 

 

 

1-2- تفاوتPLC با كامپيوتر

استفاده از كامپيوتر معمولي مستلزم آموزش هاي نسبتاً طولاني، صرف وقت و هزينه هاي بسيار است. چنانچه كنترل فرآيندي مورد نظر باشد استفاده از كامپيوترهاي معمولي به مراتب پيچيده تر و در اغلب موارد عملاً ناممكن مي شود. علاوه بر آن براي انطباق كامپيوتر با فرآيند موردنظر، طراحي، ساختو يا لااقل بررسي و خريد تجهيزات خاص براي انطباق، كاري طاقت فرسا است.

بسياري از صنعتگران نياز به يادگيري سيستم هاي اتومكانيك را عملاً احساس نموده و دريافته اند كه توليد بدون به كارگيري اتوماسيون، اقتصادي نمي باشد. از طرف ديگر، صنعتگران آموزش هاي مبسوط به اين شاخه از صنعت را در محدودة وظايف خود نمي دانند.

PLC وسيله اي است كه درست به همين دلايل ساخته شده و اتوماسيون را با كمترين هزينه و به بهترين شكل ممكن در اختيار قرار مي دهد. استفاده از PLC بسيار ساده بوده، نياز به آموزش هاي مفصل، طولاني و پرهزينه ندارد.

از آنجايي كه اين وسيله به منظور پاسخگويي به كاربردهاي صنعتي طراحي شده است، تمامي مسائل مربوط به آن حل شده، هيچ مشكلي در راه استفاده از آن وجود ندارد. طراحان خطوط توليد با بهره گيري از اين وسيلة قابل انعطاف به سرعت مي توانند نيازمنديهاي مصرف كنندگان خود را تأمين و در اسرع وقت توانايي هاي خود را با نيازمنديهاي بازار هماهنگ نمايند.

از شركت هاي سازندةPLC مي توانSIEMENS ،AEG ،OMRON ، ALLEN BRADLEY، MITSUBISHI و ... را نام برد. گرچه از عرضةPLC توسط سازندگان مختلف چند ده سالي ميگذرد و در ماشين آلات و خطوط توليد خريداري شده از خارج كشور نيز به وفور مشاهده مي شود، استفاده از اين وسيلة بسيار قابل انعطاف توسط طراحان و ماشين سازان داخلي كمتر به چشم مي خورد. از جمله عواملي كه موجب تأخير در بهره برداري از PLC توسط طراحان داخلي گرديده است عبارتند از :

  1. ارتباط مشكل با منابع تأمين كنندة خارجي.
  2. عدم دسترسي به موقع به اطلاعات سيستم ها.
  3. عدم پشتيباني مؤثر سازندگان از تجهيزات فروخته شدة خود.
  4. هزينة بالاي تجهيزات خارجي.
  5. هزينة بالاي آموزش در خارج از كشور.

شركت هاي داخلي نيز با توجه به مشكلات ياد شده و براي پر كردن خلاء موجود اقدام به طراحي و ساخت چند نوع PLCنموده اند. PLCهاي مذكور، كلية امكانات استاندارد PLCهاي متداول را داشته، از نمونه هاي خارجي با قابليت هاي مشابه ارزانتراند. اين PLCها به خوبي آزمايش گرديده، از پشتيباني كامل آموزش و خدمات پس از فروش برخوردار مي باشند.

از شركتهاي داخلي توليد كنندةPLC و سيستم هاي اتوماسيون ميتوان شركت كنترونيك را نام برد. اين شركت با به كارگيري دانش متخصصين داخلي اقدام به توليد چندين سيستم PLC با قابليت هاي متفاوت جهت استفاده در صنايع مختلف و كاربردهاي متنوع نموده است.

اين شركت همچنين مبتكر زبان برنامه نويسي خاصي جهت سيستم هاي PLC توليد شده مي باشد كه بسيار شبيه به زبان برنامه نويسي ابداع شده توسط شركتSIEMENS يعنيSTEP 5 است. PLCياد شده با نمونه هاي خارجي مشابه خود به خوبي رقابت مي كند.

امروزه كاربرد PLC هاي ساخت شركت زيمنس در سراسر دنيا گسترش يافته، اين نوع PLC بيش از هر PLC ديگري در صنايع مختلف به چشم مي خورد. زبان برنامه نويسي اين شركت همانطور كه اشاره شد STEP 5 و STEP 7 مي باشد. همچنين اين زبانها بسيار شبيه به زبان ابداع شده توسط شركت كنترونيك يعني CSTL بوده، و تفاوت اين دو زبان برنامه نويسي تنها در چند مورد جزئي است.

لازم به ذكر است كه اصول كلي زبانهاي برنامه نويسي مختلف تقريباً يكسان بوده، و كاربر مي تواند با يادگيري يكي از زبانهاي مذكور، ساير زبانها را به آساني درك و از آنها استفاده نمايد.

سازندگان سيستم PLC براي برنامه نويسي سيستم هاي خود، هر يك از زبان منحصر به فردي استفاده مي نمايند كه از نظر اصولي همگي تابع يك سري قوانين منطقي و كلي بوده، تنها تفاوت آنها در ساختار برنامه نويسي و نمادهاي استفاده شده است.

از زبانهاي ابداع شده توسط سازندگان PLC ميتوان S5،S7، FST، OMRON، CSTL، ALLEN BRADLEY و ... را نام برد.

 

1-3- كاربرد PLC در صنايع مختلف

امروزه كاربرد PLC در صنايع و پروسه هاي مختلف صنعتي به وفور به چشم مي خورد. در زير تعدادي از اين كاربردها آورده شده است.

_ صنايع اتومبيل سازي_شامل: عمليات سوراخ كاري اتوماتيك، اتصال قطعات و همچنين تست قطعات و تجهيزات اتومبيل، سيستم هاي رنگ پاش، شكل دادن بدنه به وسيلة پرس هاي اتوماتيك و ...

_ صنايع پلاستيك سازي_شامل: ماشين هاي ذوب و قالب گيري تزريقي، دمش هوا و سيستم هاي توليد و آناليز پلاستيك و ...

_ صنايع سنگين_شامل :كوره هاي صنعتي، سيستم هاي كنترل دماي اتوماتيك، وسايل و تجهيزاتي كه در ذوب فلزات استفاده مي شوند و...

_ صنايع شيميايي_شامل: سيستم هاي مخلوط كننده، دستگاههاي تركيب كنندة مواد با نسبت هاي متفاوت و ...

_ صنايع غذايي_شامل: سيستم هاي سانتريفوژ، سيستم هاي عصارهگيري و بسته بندي و...

_ صنايع ماشيني_شامل: صنايع بسته بندي، صنايع چوب، صنايع كاغذ و مقوا، سيستم هاي سوراخ كاري، سيستم هاي اعلام خطر و هشدار دهنده، سيستم هاي استفاده شده در جوش فلزات و...

_ خدمات ساختماني_شامل:تكنولوژي بالابري(آسانسور)، كنترل هوا و تهويه مطبوع،سيستم هاي روشنايي خودكار و...

_ سيستم هاي حمل و نقل_شامل: جرثقيل ها، سيستم هاي نوار نقاله، تجهيزات حمل و نقل و...

_ صنايع تبديل انرژي (برق، گاز و آب)_شامل: ايستگاههاي تقويت فشار گاز، ايستگاههاي توليد نيرو، كنترل پمپ هاي آب، سيستم هاي تصفية آب و هواي صنعتي، سيستم هاي تصفيه و بازيافت گاز و ...

 

 

1-4- سخت افزارPLC

از لحاظ سخت افزاري مي توان قسمت هاي تشكيل دهندة يك سيستم PLC را به صورت زير تقسيم نمود:

1 - واحدمنبع تغذيه(Power Supply) PS

2 - واحدپردازشمركزي (Central Processing Unit) CPU

3 - حافظه(Memory)

4 - ترمينالهايورودي(Input Module)

5 - ترمينال هاي خروجي(Output Module)

6 - مدول ارتباط پروسسوري (Communication Processor) CP

7 - مدول رابط (Interface Module) IM

 

 

 

 

1-4-1- مدول منبع تغذيه (PS)

منبع تغذيه ولتاژهاي مورد نيازPLC را تأمين مي كند. اين منبع معمولاً از ولتاژهاي 24 ولت DC و 110 يا 220 ولت AC، ولتاژ 5 ولت DC را ايجاد مي كند. لازم به ذكر است كه ولتاژ منبع تغذيه بايد كاملاً تنظيم شده (رگوله) باشد. جهت دستيابي به راندمان بالا معمولاً از منابع تغذية سوئيچينگ استفاده مي شود. ولتاژي كه در اكثر PLC ها استفاده مي گردد ولتاژ 5يا 2/5 ولتDC است. (در برخي موارد، منبع تغذيه و واحد كنترل شونده در فاصلة زيادي نسبت به يكديگر قرار دارند بنابراين ولتاژ منبع، 2/5 ولت انتخاب مي شود تا افت ولتاژ حاصل از بُعد مسافت بين دو واحد مذكور جبران گردد.)

براي تغذية رله ها و محرك ها(Actuator) معمولاً از ولتاژ 24 ولتDC به صورت مستقيم (بدون استفاده از هيچ كارت ارتباطي) استفاده مي شود. در برخي موارد نيز از ولتاژهاي 110 يا 220 ولت AC با استفاده از يك كارت رابط به نام Relay Board استفاده مي گردد. (در مورد تغذية رله ها احتياج به رگولاسيون دقيق نيست.)

در برخي شرايطِ كنترلي لازم است تا در صورت قطع جريان منبع تغذيه، اطلاعات موجود در حافظه و همچنين محتويات شمارنده ها، تايمر ها و فلگ هاي پايدار بدون تغيير باقي بمانند. در اين موارد از يك باطري جنس"Lithium" جهت حفظ برنامه در حافظه استفاده مي گردد كه به آن"Battery Back Up" مي گويند. ولتاژ اين نوع باطري ها معمولاً 8/2 ولت تا 6/3 ولت مي باشد. از آنجايي كه اين باطري نقش مهمي در حفظ اطلاعات موجود در حافظه دارد در اكثر PLC ها يك چراغ نشان دهنده تعبيه شده و در صورتيكه ولتاژ باطري به سطحي پائين تر از مقدار مجاز 8/2 ولت برسد اين نشان دهنده روشن مي گردد. اين نشان دهنده بهBattery Low LED معروف است. در صورت مشاهدة روشن شدن اين نشان دهنده لازم است كه باطري مذكور تعويض گردد. براي تعويض باطري ابتدا بايد به وسيلة يك منبع تغذيه، ولتاژ مدول مورد نظر را تأمين و سپس اقدام به تعويض باطري نمود.

 

 

 

1-4-2- واحد پردازش مركزي (CPU)

CPUيا واحد پردازش مركزي در حقيقت قلب PLC است. وظيفة اين واحد، دريافت اطلاعات از ورودي ها، پردازش اين اطلاعات مطابق دستورات برنامه و صدور فرمانهايي است كه به صورت فعال يا غير فعال نمودن خروجي ها ظاهر مي شود. واضح است كه هر چه سرعت پردازش CPUبالاتر باشد زمان اجراي يك برنامه كمتر خواهد بود.

 

 

1-4-3- حافظه (Memory)

حافظه محلي است كه اطلاعات و برنامة كنترل در آن ذخيره مي شوند. علاوه بر اين، سيستم عامل كه عهده دار مديريت كلي بر PLC است در حافظه قرار دارد. تمايز در عملكرد PLC ها، عمدتاً به دليل برنامة سيستم عامل و طراحي خاص CPU آنهاست. در حالت كلي در PLC ها دو نوع حافظه وجود دارد:

1- حافظة موقت (RAM) كه محل نگهداري فلگ ها، تايمر ها، شمارنده ها و برنامه هاي كاربر است.

2- حافظة دائم (EPROM،EEPROM ) كه جهت نگهداري و ذخيرة هميشگي برنامة كاربر استفاده مي گردد.

 

 

 

1-4-4- ترمينال ورودي (Input Module)

اين واحد، محل دريافت اطلاعات از فرايند يا پروسة تحت كنترل مي باشد. تعداد ورودي ها در PLC هاي مختلف، متفاوت است. ورودي هايي كه در سيستم هاي PLC مورد استفاده قرار مي گيرند در حالت كلي به صورت زير مي باشند:

الف) ورودي هاي ديجيتال(Digital Input)

ب) ورودي هاي آنالوگ (Analog Input)

 

الف) ورودي هاي ديجيتال يا گسسته

اين ورودي ها معمولاً به صورت سيگنال هاي صفر يا 24 ولت DC مي باشند، گاهي براي پردازش توسط CPU به تغيير سطح ولتاژ نياز دارند. معمولاً براي اين عمل مدول هايي خاص در PLC در نظر گرفته مي شود. جهت حفاظت مدارات داخلي PLC از خطرات ناشي از اشكالات بوجود آمده در مدار يا براي جلوگيري از ورود نويزهاي موجود در محيط هاي صنعتي ارتباط ورودي ها با مدارات داخلي PLC توسط كوپل كننده هاي نوري (Optical Coupler) انجام مي گيرد. به دليل ايزوله شدن ورودي ها از بقية اجزاي مدار داخلي PLC، هر گونه اتصال كوتاه و يا اضافه ولتاژ نمي تواند آسيبي به واحد داخلي PLC وارد آورد.

 

 

 

ب) ورودي هاي آنالوگ يا پيوسته

اين گونه ورودي ها در حالت استانداردVDC 10±-0، mA 20-4 و ياmA20-0 بوده، مستقيماً به مدول هاي آنالوگ متصل مي شوند. مدول هاي ورودي آنالوگ، سيگنال هاي دريافتي پيوسته (آنالوگ) را به مقادير ديجيتال تبديل نموده، سپس مقادير ديجيتال حاصل توسط CPU پردازش مي شوند.

 

 

1-4-5- ترمينال خروجي (Output Module)

اين واحد، محل صدور فرمانهاي PLC به پروسة تحت كنترل مي باشد. تعداد اين خروجي ها در PLC هاي مختلف متفاوت است. خروجي هاي استفاده شده در PLC ها به دو صورت زير وجود دارند:

الف) خروجي هاي ديجيتال ((Digital Output

ب) خروجي هاي آنالوگ ( OutputAnalog)

 

الف) خروجي هاي ديجيتال يا گسسته

اين فرمانهاي خروجي به صورت سيگنالهاي 0 يا 24 ولت DC بوده كه در خروجي ظاهر مي شوند، بنابراين هر خروجي از لحاظ منطقي مي تواند مقادير"0" (غير فعال) يا"1" (فعال) را داشته باشد. اين سيگنال ها به تقويت كننده هاي قدرت يا مبدل هاي الكتريكي ارسال مي شوند تا مثلاً ماشيني را به حركت درآورده (فعال نمايند) يا آن را از حركت باز دارند. (غير فعال نمايند) در برخي موارد استفاده از مدول خروجي ديجيتال جهت رسانيدن سطوح سيگنالهاي داخلي PLCبه سطوح 0 يا 24 ولت DC الزامي است.

 

ب) خروجي هاي آنالوگ يا پيوسته

سطوح ولتاژ و جريان استاندارد خروجي مي تواند يكي از مقاديرVDC 10±-0، mA 20-4 و ياmA 20-0باشد. معمولاً مدول هاي خروجي آنالوگ، مقادير ديجيتال پردازش شده توسط CPU را به سيگنال هاي پيوستة (آنالوگ) مورد نياز جهت پروسة تحت كنترل تبديل مي نمايند. اين خروجي ها به وسيلة واحدي به نام Isolator از ساير قسمتهاي داخلي PLC ايزوله مي شوند. بدين ترتيب مدارات حساس داخلي PLC از خطرات ناشي از امكان بروز اتصالات ناخواستة خارجي محافظت مي گردند.

 

 

1-4-6- مدول ارتباط پروسسوري (CP)

اين مدول، ارتباط بين CPU مركزي را با CPU هاي جانبي برقرار مي سازد.

 

 

 

 

 

1-4-7- مدول رابط (IM)

درصورت نياز به اضافه نمودن واحد هاي ديگر ورودي و خروجي به PLC يا جهت اتصال پانل اپراتوري و پروگرامر به PLC از اين مدول ارتباطي استفاده مي شود. درصورتيكه چندين PLC به صورت شبكه به يكديگر متصل شوند از واحد IM جهت ارتباط آنها استفاده مي گردد.

در شكل 1-1 شماي كلي يك PLC نشان داده شده است.

 

شكل 1-1. شماي كلي يك PLC و قسمت هاي مختلف آن

 

در شكل 1-2 نحوة ارتباط CPU با ساير قسمت هاي PLC نشان داده شده است.

 

شكل 1-2. نحوة ارتباط CPU با ساير قسمت هايPLC

 

در ادامة بحث به توضيح در مورد برخي از مفاهيم موجود در شكل 1-2 خواهيم پرداخت.

 

 

1-5- تصوير ورودي ها (PII)

قبل از اجراي برنامه،CPU وضعيت تمام ورودي ها را بررسي و در قسمتي از حافظه به نام PII(Process Input Image)نگهداري مي نمايد. جز در موارد استثنايي و تنها در بعضي از انواع PLC، غالباً در حين اجراي برنامه،CPU به ورودي ها مراجعه نمي كند بلكه براي اطلاع از وضعيت هر ورودي به سلول مورد نظر در PII رجوع مي كند. در برخي موارد اين قسمت از حافظه،IIR (Input Image Register) نيز خوانده مي شود.

 

 

1-6-تصوير خروجي ها (PIO)

هرگاه درحين اجراي برنامه يك مقدار خروجي بدست آيد، در اين قسمت از حافظه نگهداري مي شود. جز در موارد استثنايي و تنها در برخي از انواع PLC، غالباًدر حين اجراي برنامه، CPU به خروجي ها مراجعه نمي كند بلكه براي ثبت آخرين وضعيت هر خروجي به سلول مورد نظر در PIO(Process Image Output)رجوع مي كند و در پايان اجراي برنامه، آخرين وضعيت خروجي ها از PIO به خروجي هاي فيزيكي منتقل مي گردند. در برخي موارد اين قسمت از حافظه راOIR(Output Image Register) نيز مي گويند.

 

 

1-7- فلگ ها، تايمر ها و شمارنده ها

هر CPUجهت اجراي برنامه هاي كنترلي از تعدادي تايمر، فلگ و شمارنده استفاده مي كند. فلگ ها محل هايي از حافظه اند كه جهت نگهداري وضعيت برخي نتايج و يا خروجي ها استفاده مي شوند. جهت شمارش از شمارنده و براي زمان سنجي از تايمر استفاده مي گردد. فلگ ها، تايمر ها و شمارنده ها را از لحاظ پايداري و حفظ اطلاعات ذخيره شده مي توان به دو دستة كلي تقسيم نمود.

1- پايدار (Retentive)به آن دسته از فلگ ها، تايمر ها و شمارنده هايي اطلاق مي گردد كه در صورت قطع جريان الكتريكي (منبع تغذيه)اطلاعات خود را از دست ندهند.

2- ناپايدار (Non-Retentive) اين دسته برخلاف عناصر پايدار، در صورت قطع جريان الكتريكي تغذيه، اطلاعات خود را از دست مي دهند.

تعداد فلگ ها، تايمر ها و شمارنده ها در PLC هاي مختلف متفاوت مي باشد اما تقريباً در تمامي موارد قاعده اي كلي جهت تشخيص عناصر پايدار و ناپايدار وجود دارد.

فرض كنيد كه در يك نوع PLC خاص تعداد فلگ ها، تايمر ها و شمارنده ها به ترتيب mو n و pباشد. تعداد عناصر پايدار و ناپايدار با يكديگر برابر است. بنابراين تعداد اين عناصر به ترتيب و و مي باشد. المان هاي كه شمارة آنها از مقادير نصف يعني و و كوچكتر باشد پايدار و بقيه، عناصر ناپايدار هستند. به طور كلي مي توان گفت كه نيمة اول اين عناصر، پايدار و نيمة دوم ناپايدار مي باشد.

فرض كنيد كه در يك نوع PLC، 16 شمارنده (C0-C15)تعريف شده باشد بنا بر قاعدة مذكور شمارنده هاي C0-C7 همگي پايدار و شمارنده هاي C8-C15 ناپايدار مي باشند.

 

 

 

 

 

 

1-8-انبارك يااَكومولاتور (ACCUM)

انبارك يا اكومولاتور يك ثبات منطقي است كه جهت بارگذاري يا به عبارت ديگر بار نمودن اطلاعات استفاده مي گردد. از اين ثبات جهت بارگذاري اعداد ثابت در تايمر ها، شمارنده ها، مقايسه گرها و ... استفاده مي شود.

 

 

1-9-گذر گاه عمومي ورودي / خروجي (I/O bus)

همان گونه كه قبلاً ذكر شد وظيفة پردازش اطلاعات در PLC بر عهدةCPU است. بنابراين براي اجراي برنامه بايستي CPU با ورودي ها، خروجي ها و ساير قسمتهاي PLC در ارتباط بوده، با آنها تبادل اطلاعات داشته باشد. سيستمي كه مرتبط كننده CPU با قسمتهاي ديگر استbus ناميده مي شود. اين سيستم توسط CPU اداره مي شود و در حقيقت علت كاهش چشمگير اتصالات در PLC به دليل وجود همين سيستم مي باشد. سيستم bus از سه بخش زير تشكيل شده است.

1- باس داده (Data bus )

2- باس آدرس (Address bus )

3- باس كنترل (Control bus)

مشخصات سيستم باس بستگي به نوع CPU مورد استفاده و حجم كلي حافظه دارد. مثلاً براي پردازشZ80 باس داده داراي 8 خط ارتباطي است كه ارسال و دريافت هشت بيت يا يك بايت اطلاعات را امكان پذير مي سازد. بنابراين وروديها، خروجيها و حافظه ها بايستي در دسته هاي هشت بيتي يا يك بايتي سازماندهي شوند.

هر بايت اطلاعات بايستي آدرس منحصر به فردي داشته باشد، هر گاه CPU بخواهد اطلاعاتي را با بايت بخصوصي رد و بدل نمايد با استفاده از آدرس منحصر به فرد آن بايت اين تبادل اطلاعات امكان پذير مي گردد. وقتي تمام امكانات CPU با بايت مورد نظر از لحاظ آدرس و خط ارتباطي فراهم شد CPU توسط باس كنترل، جهت حركت و زمان رد و بدل اطلاعات را سازمان دهي مي كند.

 

 

1-10- روشهاي مختلف آدرس دهي

جهت آدرس دهي معمولاً از سه روش زير استفاده مي شود.

1- :Fixed Address در اين روش تمام ورودي ها و خروجي ها داراي آدرس ثابتي مي باشند.

2- :Slot Address در اين روش، آدرس دهي قابل تغيير مي باشد و اين تغيير آدرس توسط شيارهاي مورد نظر و فيش هاي زائده دار انجام مي گيرد.

3-:Flexible Address در اين روش آدرس دهي كه قابل تغيير نيز مي باشد سوئيچ هايي (ديپ سوئيچ) در نظر گرفته شده كه با استفاده از آنها مي توان آدرس دهي را تغيير داد.

حال كه با سخت افزار سيستم هاي PLC آشنا شديم به بررسي نرم افزار آن مي پردازيم.

 

1-11- نرم افزار PLC

در PLC ها سه نوع نرم افزار قابل تعريف است:

1- نرم افزاري كه كارخانة سازنده با توجه به توان سخت افزاري سيستم تعريف مي كند كه به آن Operating System يا به اختصار OS گويند. مثلاً در PLC زيمنس مدلU 100 تعداد 16 تايمر (T0-T15) تعريف شده است و اگر در برنامه نويسي از تايمر شماره 18 يعني T18 استفاده شود سيستم عامل دستور مذكور را به عنوان يك دستور اشتباه قلمداد كرده، برنامه اجرا نخواهد شد.لازم به ذكر است كه اين نرم افزار ثابت بوده، قابل تغيير نمي باشد بنابراين از نوع فقط خواندني است و معمولاً در EPROM يا EEPROM ذخيره مي شود.

2- نرم افزاري كه برنامة نوشته شده توسط استفاده كننده (user) را به زبان قابل فهم ماشين تبديل مي نمايد. اين برنامه منحصر به كارخانة سازنده بوده، نام خاصي نيز دارد. معروف ترين و پر كاربردترين اين نرم افزارها، نرم افزارS5 و S7 مي باشد كه توسط شركت زيمنس ابداع گرديده است. اين نرم افزار هم مانند OS قابل تغيير نيست و بايستي در ROM ذخيره و براي اجرا بهRAM پروگرامر ارسال گردد.

3- نرم افزار يا برنامه اي كه توسط استفاده كننده نوشته مي شود و به آن User Program گويند. اين نرم افزار در هر لحظه قابل تغيير بوده،خواندني/نوشتني است. اين نرم افزار در RAM و يا درEPROMو يا درEEPROM ذخيره و در صورت ايجاد هر گونه اشكال در RAMاز مدول ذكر شده مجدداً در RAM كپي شده، اجرا مي گردد.

همان گونه كه ذكر شد هرPLC شامل سخت افزار و نرم افزار مي باشد. در صفحات گذشته به طور اجمال به توضيح در مورد سيستم هاي سخت افزاري و همچنين نرم افزار PLCپرداختيم. واضح است كه براي وارد كردن برنامة كنترلي يا نرم افزار كنترلي به سخت افزار، نياز به يك واحد برنامه نويسي يا پروگرامر مي باشد. در ادامة بحث به تشريح واحد برنامه نويسي (Programming Unit) مي پردازيم.

 

 

1-12- واحد برنامه ريزي (PG)

در استفاده و به كارگيري PLC علاوه بر آشنايي با نحوة كار، آشنايي با واحد برنامه نويسي آن نيز ضروري است زيرا توسط اين واحد قادر خواهيم بود با PLC ارتباط برقرار نمائيم. به اين ترتيب كه برنامة كنترل دستگاه را نوشته، آن را در حافظة PLCقرار داده، اجراي آن را از PLC مي خواهيم. اين واحد بسيار شبيه به كامپيوتر هاي معمولي است، يعني داراي يك صفحة نشان دهنده (مانيتور) و صفحه كليد مي باشد. تفاوت اين واحد با كامپيوتر معمولي،تك منظوره بودن آن مي باشد بدين معني كه از PG تنها مي توان جهت ارتباط بر قرار نمودن با PLC مربوطه استفاده نمود.

با استفاده از PG مي توان از وضعيت و چگونگي اجراي برنامه مطلع شد. صفحة نمايش واحد برنامه نويسي به ما نشان مي دهد كه كدام ورودي روشن يا خاموش است،PLC توسط خروجي ها دستور فعال شدن يا توقف كار كدام ماشين ها را مي دهد و در حقيقت نحوة اجراي برنامه در صفحة نمايش ظاهر مي شود. بنابراين در صورتي كه اشكالي در برنامه وجود داشته باشد يا ايرادي در اجراي برنامه پيدا شود، از اين طريق مي توان به آن پي برد. پس مي توان گفت كه واحد برنامه نويسي در عيب يابي برنامة كنترل دستگاهها و سيستم هاي تحت كنترل و بررسي علت توقف آنها نقش به سزايي دارد. به وسيلةPG مي توان تغييرات عملوندها يعني ورودي ها، خروجي ها و همچنين تايمر ها و شمارنده هاي برنامة در حال اجرا را به صورت Real Time ملاحظه نمود. در اكثر PLC ها و به كمك PG مي توان با دستور خاصي نظير STATUS وضعيت عملوندها را در حين اجراي برنامه مشاهده نمود.

 

 

انواع سخت افزار

 

2-1- انواع PLC

كنترل كننده هاي منطقي برنامه پذير از لحاظ شكل ظاهري به دو گروه تقسيم بندي مي شوند:

1- يكپارچه 2- مدولار (Modular)

يكPLC كوچك عموماً بصورت يكپارچه ساخته مي شود و تا حدود 40 ورودي/خروجي ديجيتال را مي پذيرد. حافظة اين نوع PLC قادر به نگهداري كمتر از 1000 خط برنامه مي باشد. همانطور كه در شكل 2-1-الف مشاهده مي كنيد در روي اين PLCمكاني جهت اتصال به پروگرامر و همچنين افزايش تعداد وروديها و خروجيها وجود دارد.

در شكل 2-1-ب نوع مدولار يك PLC را مشاهده مي كنيد. اين نوع طراحي بيشتر در انواع متوسط و بزرگ PLC مورد استفاده قرار مي گيرد و شامل كارتهاي جداگانه، منبع تغذيه، واحد پردازندة مركزي (CPU) و ورودي/خروجي (I/O Module) ”به تعداد مورد نياز“ مي باشد كه اين كارتها به ترتيب روي RACK و در داخل شكافها (SLOTS) نصب مي شوند. ترمينال هاي مربوط به كارتهاي ورودي/خروجي در اين نوع PLC به دليل حجم زياد سيمكشي و سهولت در جداسازي به هنگام تعميرات، عموماً به صورت بلوكهاي جداشوندة كشويي ساخته مي شوند. در اين نوع طراحي بسته به نياز و نوع سيستم كنترل مي توان از كارتهاي مختلف I/O استفاده نمود.

(الف) (ب)

 

شكل 2-1. شكل ظاهري PLC : الف) نوع يكپارچه، ب) نوع مدولار

 

 

بعضي از انواع اين كارتها عبارتند از :

1- كارتهاي I/O ديجيتال در دامنه هاي مختلف ولتاژ DC وAC

2- كارتهاي I/O آنالوگ ولتاژ و جريان (كه مي توانند بصورت mA20-4 ياV 10-0 يا... استفاده شوند)

3- كارتهاي با مقاصد خاص نظير شمارنده سريع، كارتهاي زمان سنج، كارتهاي PID، كارتهاي RTD و ...

4- كارتهاي ارتباطي جهت برقرار كردن ارتباط بين PLC با كامپيوتر شخصي و يا با چند PLC ديگر

نكته: توجه نماييد كه بعضي از انواع اين كارتها به دليل پيچيدگي هاي موجود داراي ريز پردازندة جداگانه مي باشند كه آنها را كارتهاي هوشمند (Inteligent Module) مي نامند.

 

 

2-2- انواع رابطهاي برنامه نويسي (Programmers)

رابطهاي برنامه نويسي از لحاظ شكل ظاهري در دو گروه جاي مي گيرند.

1- پروگرامر دستي (به طور مفصل در فصل قبل توضيح داده شد) كه شامل يك صفحه كليد كوچك به همراه يك صفحه نمايش كريستال مايع(LCD) ميباشد (شكل 2-2) و عمدتاً جهت اشكال يابي و يا تغييرات جزئي در برنامه مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

 

شكل 2-2. رابط برنامه نويسي دستي

 

2- روش ديگر استفاده از كامپيوترهاي شخصي (PC) و يا روميزي Top)(Lap و نرم افزارهاي ويژه برنامه نويسي مي باشد. بنابراين كاربر از طريق اين كامپيوتر مي تواند مستقيماً برنامه موجود در حافظةPLC را مشاهده و تغيير دهد(online programming) و يا ابتدا برنامه را در داخل كامپيوتر شخسي بنويسد و سپس در موقع مناسب آنرا به PLC منتقل نمايد (offline programming). توجه نماييد كه پروگرامرهاي دستي فقط به صورت online قابل استفاده مي باشند.

بعلاوه در روي كارت CPU (نوع مدولار) و در روي PLC (نوع يكپارچه) كليدي جهت تعيين وضعيت PLC وجود دارد. هنگاميكه اين كليد در وضعيت RUNباشد برنامه اجرا مي گردد. در بعضي از انواع PLC براي تغيير برنامه بايد اين كليد حتماً از وضعيت RUNخارج شود. (توجه نمائيد كه تغيير برنامه در حال اجرا، حتي اگر در يك PLC امكان پذير باشد بايد با دقت كامل انجام پذيرد).

قابليتهاي نرم افزارهاي برنامه نويسي كه توسط سازندگان PLC ارائه مي شود، عموماً به شرح زير مي باشد.

1- امكان نوشتن برنامه به صورت Offline و ذخيرة آن به صورت يك فايل جهت دسترسي دوباره به برنامة فوق.

2- مشاهدة اجراي يك برنامه در حال كار(online Monitoring) روي PLC.

3- قابليت قطع و وصل هر ورودي يا فعال و غير فعال كردن هر خروجي در حين اجراي برنامه (forcing). بايستي دقت شود كه عمل forcing حفاظتهاي موجود در سيستم را در نظر نمي گيرد، بنابراين هنگام استفاده از آن بايد دقت نمود!

4- بعد از نوشتن برنامه تغيير و اشكال يابي آن بايد به سهولت انجام پذيرد. از اينرو نرم افزارهاي برنامه نويسي عموماً بايستي داراي قابليتهاي ذيل باشند.

الف) تهيه پرينت از برنامه و ليست وروديها و خروجيها.

ب) امكان پيدا كردن سريع هر ورودي يا خروجي دلخواه(search) در برنامه.

ج) امكان قرار دادن توضيحات اضافي در برنامه(comments).

د) امكان قرار دادن برچسبهاي نامگذاري (tags).

 

 

2-3- انواع حافظه

براي آشنايي با حافظه مي توان آنرا بصورت ماتريسي از عناصر الكترونيكي در نظر گرفت كه هر عنصر توانايي ذخيره كردن يك بيت(BIT) را در خود دارد (هر بيت مي تواند ارزش صفر يا يك داشته باشد).

هر سطر حافظه معمولاً حاوي 8 بيت مي باشد كه به آن بايت (BYTE) مي گويند.بعضي از انواع حافظه داراي يك سطر 16 بيتي(WORD) و يا 32 بيتي(Double WORD)مي باشند. هر ستون از اين ماتريس داراي آدرس منحصر به فردي مي باشد و CPU مي تواند از طريق خطوط آدرس(Address bus) به هر بايت دلخواه از حافظه دسترسي پيدا كند.

همچنين از طريق خطوط كنترل(Control bus) تعيين مي كند كه قصد نوشتن در حافظه را دارد يا هدف خواندن آن مي باشد و بايت مورد نظر نيز از طريق خطوط اطلاعات(Data bus) بين CPU و حافظه جابجا مي شود. (شكل2-3)

ظرفيت حافظه عموماً برحسب كليوبايت (KB) بيان مي شود. بعنوان مثال هنگاميكه گفته مي شود يك PLCداراي 6KB حافظه مي باشد (برخلاف سيستم ده دهي كه هر كيلو معادل 1000 مي باشد در سيستم باينري هر كيلو معادل 1024 مي باشد) منظور اين است كه ظرفيت اين حافظه معادل(49152=8*1024*6) 49152 بيت مي باشد.

قبل از اينكه در ادامة اين بخش به معرفي انواع حافظه هاي موجود در PLC بپردازيم، كمي دقيق تر به نحوة انجام عمليات در داخل يك PLC نگاه مي كنيم.

1- PLC تمامي وروديها را امتحان مي نمايد (Scan Inputs)، وروديهايي كه وصل هستند از نظر PLC معادل يك و وروديهايي كه قطع مي باشند معادل صفر در نظر گرفته مي شوند.

2- PLC ارزش وروديها را در داخل قسمتي از حافظة اطلاعات(Data RAM) شكل 2-3 ذخيره ميكند كهبه اين قسمت از حافظهInput Image Register گفته مي شود.(رجيستر به يك گروه از بيتهاي حافظه اطلاق مي شود و Input Imageنشان دهندة اين واقعيت است كه اين رجيستر حاوي تصويري از ارزش وروديهاست نه خود آنها)

3- CPU برنامة موجود در حافظه User Program RAM (شكل 2-3) را خط به خط خوانده و اجرا مي كند و در طي اجراي برنامه چنانچه تعدادي از وروديها تغيير وضعيت بدهند PLC متوجه آن نمي شود زيرا PLC وضعيت وروديها را در زمان اجراي برنامه از IIR مي خواند.

شكل 2-3. معماري داخلي PLC

 

 

4- PLC وضعيت خروجيها را در طي اجراي برنامه در قسمتي از حافظه اطلاعات به نام (OIR)Output Image Registerذخيره مي كند.

5- PLC پس از پايان اجراي برنامه وضعيت خروجيها را ازOIR به واحد خروجي مي فرستد.

6- اين سيكل مجدداً از شماره يك آغاز مي شود.

7- كل انجام مراحل 1 تا 5 برابر است با :

Scan Inputs+ Scan program + Scan Outputs

و آنرا Scan Time مي نامند.

چنانچه اين زمان بيشتر از مقدار معيني (مثلاً ms 200( گردد، نشان دهندة اين مطلب مي باشد، كه يكي از قسمتهايPLC دچار اشكال شده بنابراين تايمر سگ نگهبان (Watch Dog Timer) عمل مي نمايد و تمامي خروجيها را غير فعال مي كند تا عملكرد اشتباهPLCمنجر به حادثه نگردد.

انواع حافظة موجود در PLC عبارتست از :

1- حافظة سيستم عامل(System ROM) PLC: حافظة فقط خواندني يا(Read Only Memory) ، جهت ذخيره سازي الگوريتم عملكرد PLC استفاده مي گردد.

2- حافظة اطلاعات (Data RAM) : حافظة خواندني/نوشتني جهت ذخيرة اطلاعات لازم در طول اجراي برنامه مانند IIR،OIR و همچنين اطلاعات مربوط به ابزارهاي برنامه نويسي مانند تايمر، شمارنده ها و رله هاي داخليمي باشد.

3- حافظه جهت ذخيره سازي برنامه (User Program Memory) : اين حافظه جهت نگهداري برنامه در داخل PLC استفاده مي گردد و مي تواند به يكي از صورتهاي زير باشد .

الف)CMOS RAM: حافظة خواندني/نوشتني كه در صورت قطع برق محتويات آن توسط باطري پشتيبان (back up battery) حفظ خواهد شد. (CMOS RAM نوعي حافظةRAM كم مصرف مي باشد.)

باطري پشتيبان نيز عموماً مي تواند از نوع آلكالين (حداكثر طول عمر يك سال) ليتيوم (حداكثر ده سال) و باطريهاي قابل شارژ نيكل كادميم (حداكثر طول عمر پنج سال) باشد.

ب)(Erasable Programmable ROM) EPROM: در اين نوع حافظه با قطع برق برنامة موجود در آن از بين نمي رود، ولي در صورتيكه بخواهيم تغييري در برنامه ايجاد كنيم، ابتدا بايد اين حافظه به مدت چند دقيقه در مجاورت نور شديد ماوراي بنفش (UV) قرار گيرد تا محتويات آن پاك شود و سپس برنامة جديد را با استفاده از پروگرامر روي آن ذخيره كنيم.


مبلغ قابل پرداخت 19,440 تومان

توجه: پس از خرید فایل، لینک دانلود بصورت خودکار در اختیار شما قرار می گیرد و همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال می شود. درصورت وجود مشکل می توانید از بخش تماس با ما ی همین فروشگاه اطلاع رسانی نمایید.

Captcha
پشتیبانی خرید

برای مشاهده ضمانت خرید روی آن کلیک نمایید

  انتشار : ۴ اردیبهشت ۱۳۹۶               تعداد بازدید : 1063

دیدگاه های کاربران (0)

دفتر فنی دانشجو

توجه: چنانچه هرگونه مشكلي در دانلود فايل هاي خريداري شده و يا هر سوال و راهنمایی نیاز داشتيد لطفا جهت ارتباط سریعتر ازطريق شماره تلفن و ايميل اعلام شده ارتباط برقرار نماييد.

فید خبر خوان    نقشه سایت    تماس با ما