در این مقاله قصد داریم در مورد PLCهای معمولی و سخت‌افزار آن‌ها صحبت کنیم. کلمه PLC مخفف عبارت Programmable Logic Controller است که به معنی کنترلر منطقی قابل برنامه‌ریزی می‌باشد.

کاربردهای PLC در صنعت

PLC متشکل از یک کامپیوتر با چندین قطعه سخت‌افزاری است که این قطعات یا همراه با PLC هستند و یا می‌توانند به آن اضافه شوند. حال قبل از اینکه به جزئیات سخت‌افزاری PLC بپردازیم، قصد داریم اشاره‌ای به نحوه‌ی ورود PLC به صنعت و اینکه جایگزین چه دستگاه‌هایی شده است، داشته باشیم. 

قطعات داخلی PLC

مدار راه‌انداز (استارتر) موتور الکتریکی

قبل از ورود PLC به صنعت برای راه‌اندازی موتورهای الکتریکی از استارتر استفاده می‌شد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید، با فشار دادن کلید Start (مرحله اول)، رله M برق‌دار می‌شود و با فرض اینکه هیچ اضافه باری وجود ندارد، موتور شروع به کار می‌کند (مرحله دوم). پس از آزاد کردن کلید Start، موتور روشن خواهد ماند، زیرا به محض برق‌دار شدن رله M، کنتاکت‌ کمکی NO بسته می‌شود و با آزاد کردن کلید Start، بوبین رله همچنان برق‌دار می‌ماند و موتور خاموش نمی‌شود (مرحله سوم). 

شماتیک مدار استارتر موتور (زدن کلید Start)

با فشار دادن کلید Stop موتور متوقف می‌شود (مرحله چهارم)، چون مسیر تغذیه بوبین رله M قطع می‌شود و کنتاکت‌های آن باز می‌شود (مرحله پنجم).

شماتیک مدار استارتر موتور (زدن کلید Stop)

PLC به عنوان مدار راه‌انداز (استارتر)

امروزه در صنعت، PLC جایگزین بیشتر مدارات راه‌انداز موتورها شده است. جالب اینجاست که بسیاری از دستگاه‌های موجود در صنعت هم به PLC متصل می‌شوند. کلیدهای Start و Stop، کنتاکت‌های اضافه‌بار (Overload) و رله M به ماژول‌های سخت‌افزاری PLC متصل می‌شوند.

مدار راه‌انداز موتور با PLC

قطعات سخت‌افزاری PLC

خب در این قسمت بالاخره به قطعات سخت‌افزاری PLC می‌رسیم. این قطعات عبارتند از:

  • پردازنده
  • منبع تغذیه
  • ماژول‌های I/O (خروجی/ورودی)
  • دستگاه برنامه‌نویسی

برق‌یار مشاور شما در حوزه اتوماسیون صنعتی

1- منبع تغذیه

منبع تغذیه به منبع ولتاژ AC متصل می‌شود. خروجی منبع تغذیه دارای ولتاژ DC است که برای برق‌رسانی به سایر ماژول‌های مرتبط با PLC استفاده می‌شود. این منبع تغذیه مخصوص همان PLC است و برای برق‌رسانی به دستگاه‌های دیگری که در آن محل هستند، استفاده نمی‌شود.

اجزای PLC

منبع تغذیه PLC

2- ماژول‌های ورودی/خروجی:

ماژول‌های ورودی/خروجی به دستگاه‌ها و تجهیزاتی که در محل هستند، متصل می‌شوند. از دستگاه‌هایی که به پین‌های ورودی این ماژول متصل می‌شوند می‌توان کلیدها، انکودرها، فرستنده‌ها و ... را نام برد. همچنین از دستگاه‌هایی که به خروجی این ماژول‌ها متصل می‌شوند می‌توان رله، لامپ،‌ ولو و ... را نام برد.

ماژول‌های ورودی/خروجی (I/O)

3- پردازنده:

پردازنده از CPU (واحد پردازش مرکزی، Central Processing Unit) و حافظه (Memory) تشکیل شده است. بخش پردازنده با مشاهده دستگاه‌ها و تجهیزات متصل به ماژول ورودی/خروجی و بر اساس عملکرد آن‌ها، دستوراتی را صادر می‌کند.

پردازنده PLC

این دستورات بر اساس برنامه‌ای که توسط برنامه‌نویس نوشته شده است، در حافظه ذخیره می‌شود. علاوه بر این حافظه شامل دیتاهایی است که وضعیت کلیه تجهیزات ورودی را نشان می‌دهد و همچنین داده‌هایی که به تجهیزات خروجی می‌گوید که چه کاری انجام دهند. 

حافظه PLC

4- دستگاه برنامه‌نویسی

دستگاه‌های برنامه‌نویسی (دستگاهی که کد برنامه بر روی آن نوشته می‌شود و بر روی PLC قرار داده می‌شود) که امروزه معمولا در صنعت به کار برده می‌شود، لپ‌تاپ و یا کامپیوترهای رومیزی است که فرآیند ایجاد دستور بر روی PLC را تسهیل می‌کنند. از نمونه نرم‌افزارهای کامپیوتری می‌توان Studio 5000 و 7 SIMATIC Step را نام برد که اولی برای Allen Bradley PLCs و دومی برای PLCهای شرکت زیمنس می‌باشد.

نرم‌افزارهای برنامه‌نویسی PLC



منبع: www.realpars.com