انواع نرم افزارهای PLC

انواع نرم افزارهای PLC : در دنیای امروزی با پیشرفت صنعت و رباتیکی و هوشمند شدن آن ها نیاز به کنترلری بود که این عمل را به صورت منطقی انجام شود. این کار با پی‌ال‌سی – PLC امکان پذیر شد. پی‌ال‌سی – PLC مخفف Programmable Logic Controller، به معنای کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر یا قابل برنامه ریزی می باشد که در خطوط تولیدی مختلف اعم از مونتاژ، رباتیک، معدن، تصفیه خانه ها، اتوماسیون خانگی و … از PLC ها استفاده می شود.شما می توانید با شرکت در دوره آموزش PLC  این حرفه تخصیی را بصورت صفر تا صد یاد بگیرید.

اگر محصول تولیدی با بهترین کیفیت، بیشترین دقت و در مدت زمان کمتری می خواهیم باید از هوش یا مغزی خستگی ناپذیر به نام پی ال سی ها برای این کار استفاده کنیم که سرعت، دقت و کیفیت را در کنار هم دارد.

قبل از پی‌ال‌سی – PLC ها، از رله‌ ها و تایمرهای سیم‌ کشی شده استفاده می شد. در آن زمان، استفاده از رله ها و تایمرها برای برنامه هایی که اکنون توسط PLC ها مدیریت می شوند، چالش های متعددی را به همراه داشت. بیشتر این چالش ها ناشی از نیاز به استفاده از چندین رله برای کنترل تنها یک ماشین بود که فضای زیادی را اشغال می کرد و علاوه از این، رله ها باید به ترتیب خاصی سیم کشی می شدند تا دستگاه به درستی کار کند.

در سیستم رله ها اگر فقط یک رله خراب شود، کل سیستم از کار می‌افتد و عیب‌ یابی ممکن است در برخی مواقع ساعت ‌ها طول بکشد. همچنین انجام تغییرات، دیگر چالش‌ ها را به همراه داشت زیرا اغلب نیاز به پیکربندی یا چیدمان مجدد کل سیستم داشتند.

تاریخچه PLC

اولین PLC در اواخر دهه 1960 معرفی شد. یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)، یعنی یک کامپیوتر صنعتی برای کمک به کنترل فرآیندهای تولید طراحی شد.

ظهور اولین PLC در سال های 1968 به این معنی بود که تعداد بسیار زیاد رله‌ ها را می ‌توان با یک دستگاه واحد جایگزین کرد که نگهداری آن آسان‌تر بود و می‌ توانست با منطق نردبان رله از قبل پذیرفته شده برنامه ‌ریزی شود. علاوه بر این، PLC مجهز به حافظه کافی برای حفظ برنامه های بارگذاری شده در صورت قطع برق بود و برای کار در محیط های صنعتی که اغلب آلودگی، رطوبت، الکترومغناطیس و ارتعاش وجود داشت، طراحی شده بود.

بخش خودرو اولین صنعتی بود که PLC را در فرایند های خود به کار گرفت. هدف آن جایگزینی رله ها و تایمرهای سیم کشی شده با پی ال سی ها – PLC بود.

از آن زمان، PLC ها به طور گسترده ای به عنوان سیستم کنترل اتوماسیون استاندارد در صنایع تولید پذیرفته شده اند.

PLC ها چگونه کار می کند؟

PLC ها اطلاعات را از حسگرها یا دستگاه های ورودی متصل دریافت می کند، داده ها را پردازش کرده و خروجی ها را بر اساس پارامترهای از پیش برنامه ریزی شده راه اندازی می کند.

بسته به ورودی ها و خروجی ها، یک پی ال سی می تواند کارهای زیر را انجام دهد:

• اطلاعات مربوط به زمان اجرا، مانند بهره وری یا دمای کارکرد دستگاه را نظارت و ضبط کند.
• فرآیندها را به طور خودکار شروع و متوقف کند.
• در صورت خرابی دستگاه آلارم ایجاد کند.
• و …

کنترل‌کننده‌ های منطقی قابل برنامه ‌ریزی (پی ال سی ها)، یک راه‌ حل کنترلی انعطاف‌پذیر و قوی هستند که تقریبا با هر برنامه‌ای سازگاری دارند.

ویژگی کلیدی PLC ها از سایر کنترلرهای صنعتی

چند ویژگی کلیدی وجود دارد که PLC ها را از رایانه های شخصی صنعتی، میکروکنترلرها و سایر کنترلرهای صنعتی متمایز می کند:

• ورودی/خروجی CPU پی ال سی ها داده های برنامه را ذخیره و پردازش می کند، اما ماژول های ورودی و خروجی PLC را به بقیه دستگاه متصل می کنند. این ماژول های ورودی/خروجی همان چیزی هستند که اطلاعات را به CPU ارائه می کنند. ورودی/خروجی می تواند آنالوگ یا دیجیتال باشد. دستگاه های ورودی ممکن است شامل حسگرها، سوئیچ ها و مترها باشند، در حالی که خروجی ها ممکن است شامل رله ها، چراغ ها، سوپاپ ها و درایوها باشند. کاربران می توانند ورودی/خروجی یک PLC را با هم ترکیب و با هم تطبیق دهند تا پیکربندی مناسبی برای برنامه خود داشته باشند.
• علاوه بر دستگاه های ورودی و خروجی، یک PLC ممکن است نیاز به اتصال به انواع دیگر سیستم ها نیز داشته باشد. به عنوان مثال، کاربران ممکن است بخواهند داده های برنامه ضبط شده توسط PLC را به یک سیستم کنترل نظارتی و جمع آوری داده (SCADA – supervisory control and data acquisition) صادر کنند که چندین دستگاه متصل را کنترل می کند. PLC ها طیف وسیعی از پورت ها و پروتکل های ارتباطی را ارائه می دهند تا اطمینان حاصل شود که PLC می تواند با سیستم های دیگر ارتباط برقرار می کند.
• برای تعامل با PLC در هر زمانی که نیاز باشد، کاربران به یک HMI (Human Machine Interface) یا رابط ماشین انسانی نیاز دارند. این رابط ‌های اپراتور می ‌توانند با خواندن متن و صفحه کلید نمایشگرها، کاربران را قادر می ‌سازد تا اطلاعات را در هر زمانی که نیاز باشد بازبینی کرده و به PLC منتقل کنند.

شروع برنامه نویسی PLC

اولین PLC در سال 1968 شروع به توسعه کرد. جنرال موتورز مشخصاتی را برای کنترل کننده ماشین استاندارد طراحی کرد و آن را در اختیار فروشندگان قرار داد. برخی از عناصر اصلی مشخصات عبارتند از:

• باید از اجزای حالت جامد استفاده شود که مدولار و قابل گسترش باشد.
• باید شامل 16 واحد باشد که می توان آن را تا 256 افزایش داد.
• باید 16 خروجی داشته باشد که می توان آن را تا 128 افزایش داد.
• باید برنامه نویسی و برنامه ریزی مجدد آسان را ارائه دهد.
• در هنگام قطع برق نباید برنامه های ذخیره شده را از دست بد هد، بنابراین حداقل 1k حافظه داشته باشد که می تواند تا 4k افزایش یابد.

این دستگاه تمام الزاماتی را که کنترل کننده ماشین استاندارد درخواست می کرد را برآورده می کرد. هنگامی که کنترلر ماژولار در جنرال موتورز آزمایش شد، کاهش 60 درصدی را در زمان توقف را نشان داد.

برای شرکت در دوره های تخصصی آموزش تعمیرات موبایل ، آموزش تعمیرات لوازم خانگی با 30% تخفیف دوره ثبت نام کنید.

PLC چگونه برنامه ریزی می شود

یک برنامه PLC معمولا بر روی کامپیوتر نوشته می شود و سپس به کنترلر انتقال داده می شود. اکثر نرم افزارهای برنامه نویسی PLC برنامه نویسی را در Ladder Logic یا “C” ارائه می دهند. Ladder Logic زبان برنامه نویسی سنتی به نام منطق نردبانی است.

هر پله نشان دهنده یک عمل خاص است که توسط PLC کنترل می شود، که با یک ورودی یا مجموعه ای از ورودی ها شروع می شود که منجر به یک خروجی می شود. به دلیل ماهیت بصری آن، Ladder Logic می تواند آسان تر از بسیاری از زبان های برنامه نویسی دیگر پیاده سازی شود. برنامه نویسی C یک نوآوری جدیدتر است. برخی از تولیدکنندگان PLC نرم افزار برنامه نویسی کنترلر را نیز عرضه می کنند.

5 زبان وجود دارد که همگی بخشی از استاندارد IEC (International Electrotechnical Commission) می باشند. استاندارد IEC به برخی از قوانین اساسی اجازه می دهد که PLC ها و زبان های آنها را استاندارد کنند.

5 زبان برنامه نویسی محبوب PLC

1. نمودار نردبانی (LD) (Ladder Diagram)
2. نمودار توابع متوالی (SFC) (Sequential Function Charts)
3. نمودار بلوکی تابع (FBD) (Function Block Diagram)
4. متن ساختاریافته (ST) (Structured Text)
5. فهرست دستورالعمل (IL) (Instruction List)

نمودار نردبانی (LD) (Ladder Diagram)

این زبان برنامه نویسی در اصل از منطق رله مدل سازی شده بود که از دستگاه های فیزیکی مانند سوئیچ ها و رله های مکانیکی برای کنترل فرآیندها استفاده می کرد. با این زبان برنامه نویسی می توانید تمام شرایط ورودی لازم را برای تأثیرگذاری بر شرایط خروجی، چه منطقی و چه فیزیکی، برنامه ریزی کنید.

نمودار توابع متوالی (SFC) (Sequential Function Charts)

در این زبان برنامه نویسی با فلوچارت و نمودارهای تابع متوالی، شما از مراحل و انتقال برای دستیابی به نتایج نهایی خود استفاده می کنید. این زبان برای پروژه های کنترل ترتیبی و سطح بالا استفاده می شود.

نمودار بلوکی تابع (FBD) (Function Block Diagram)

نمودار بلوک تابع زبان گرافیکی می باشد. این زبان برنامه نویسی در اصل برای ایجاد سیستمی توسعه داده شد که بتوانید بسیاری از کارهای رایج و تکرارپذیر مانند شمارنده ها، تایمرها، حلقه های PID و غیره را تنظیم کنید. در این حالت برگه ها به ترتیب عددی اسکن شده یا با اتصالاتی که بین بلوک ها برنامه ریزی و انجام می شود مراحل تعیین می شود.

متن ساختاریافته (ST) (Structured Text)

این زبان یک زبان مبتنی بر متن و یک زبان سطح بالا، مانند Basic، Pascal و C می باشد. از این زبان برنامه نویسی پی ال سی برای کارهای پیچیده با استفاده از الگوریتم ها و توابع ریاضی به همراه کارهای تکراری استفاده می شود.

در  هر خط کد در این برنامه نویسی از توابعی مانند FOR، WHILE، IF، ELSE، ELSEIF و CASE استفاده می شود. اگر با زبان های Basic یا C کار کرده باشد، این زبان برنامه نویسی PLC نسبت به سایر زبان های PLC برایتان ساده تر خواهد بود.

فهرست دستورالعمل (IL) (Instruction List)

این زبان برنامه نویسی نیز یک زبان مبتنی بر متن و شبیه زبان اسمبلی است.

برند های مطرح نرم افزار پی ال سی – PLC

برند های مطرح نرم افزار پی ال سی – PLC عبارتند از:

• Modicon PLC
• AB PLC
• ABB PLC
• Mitsubishi PLC
• Delta PLC
• Siemens PLC
• Omron PLC
• Hitachi PLC
• GE PLC
• Honeywell PLC
• Schneider PLC
• Bosch PLC
• Festo PLC
• FATEK PLC
• SETEX PLC
• Keyence PLC
• Beckhoff PLC
• Eaton PLC
• Wago PLC
• Toshiba PLC
• Unitronics PLC
• Yokogawa PLC

از بین برندهایی که شمرده شد چندین برند مطرح دنیا که دارای بازارهای بزرگتری هستند را بررسی می کنیم. این برند ها در حدود 82% بازار نرم افزارهای پی ال سی در دنیا را دارند.

برترین برندهای نرم افزارهای PLC

در صنعت اتوماسیون امروزی، تولیدکنندگان، توسعه دهندگان و انواع نرم افزار معروفی وجود دارند که بر نرم افزارهای پی ال سی تسلط دارند. مانند پی ال سی زیمنس (Siemens PLC)، پی ال سی آلن بردلی (Allen-Bradley PLC)، پی ال سی ABB ، پی ال سی میتسوبیشی (Mitsubishi PLC)، پی ال سی اشنایدر الکتریک (Schneider Electric PLC)، پی ال سی هیتاچی (Hitachi PLC)، Omron PLC و… تقریبا 80 درصد از کنترل‌کننده ‌ها توسط 7 شرکت برتر جهان فروخته می‌شوند، که سهم هر شرکت تقریبا برابر است با:

• زیمنس تقریبا با 30.7 درصد بیشترین سهم را در بازار جهان دارد.
• دومین شرکت Rockwell Automation است که 21.6 درصد از سهم بازار را در اختیار دارد.
• میتسوبیشی با 13.9 درصد فروش در رتبه سوم قرار دارد.
• 8.9 درصد سهام متعلق به شرکت اشنایدر الکتریک است که در رتبه چهارم لیست قرار می گیرد.
• رتبه پنجم به Omron تعلق دارد که 6.6 درصد از کنترلرهای بازار را در اختیار دارد.

PLC زیمنس

یکی از شرکت های بزرگ اتوماسیون جهان زیمنس می باشد که با 30.7 درصد از بازار معروفترین در نوع خود است. زیمنس دارای یک سری کنترل‌کننده به نام SIMATIC می باشد که ویژگی‌های شگفت‌انگیز مانند اتصال اترنت TCP/IP، Profinet و profibus را ارائه می دهد.

نرم افزار SIMATIC دارای حداکثر کارایی جهت اتوماسیون سازی پتروشیمی ها، سیستم های مدیریت ساختمان و … می باشد که به دلیل ویژگی هایی چون استفاده آسان آن، ترکیب مکانیزم های برنامه نویسی پیچیده و ساده و… به رهبر جهانی اتوماسیون تبدیل کرده است.

PLC آلن بردلی

اتوماسیون راکول و خط کنترل کننده های آلن بردلی بازار اتوماسیون ایالات متحده می باشد. کنترل‌کننده ‌های آلن بردلی به عنوان کنترل‌کننده‌ های اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی (programmable automation controllers) برای انواع پروژه های کوچک و بزرگ موجود و مناسب می باشد

مجموعه نرم افزارهای بردلی عبارتند از:

• ControlLogix
• SoftLogix
• GuardPLC

سیستم های برنامه های کوچک نیز عبارتند از:

• MicorLogix
• SLC500
• CompactLogix

PLC میتسوبیشی

بیشترین بازار نرم افزار پی ال سی – PLC میتسوبیشی متمرکز بر آسیا و ژاپن می باشد. در کل هم بازارهای کمی در اروپا و آمریکا دارد. میتسوبیشی نرم افزار برنامه نویسی GX Developer PLC را که دارای قابلیت عیب یابی بالایی هست را برای استفاده در یخچال ها، نمایشگرهای تلویزیون، فن ها و… ارائه می دهد.

PLC اشنایدر الکتریک

پی ال سی – PLC اشنایدر الکتریک بیشترین طیف کاربردی از نرم افزارهای PLC را دارد. تعدادی از

PLC های اشنایدر الکتریک عبارتند از:

• TwidoSuite
• EcoStruxure Machine Expert
• Zelio Soft
• ProWORX 32
• Ecostruxure Control Expert
• Modicon M168 Programming Software

Omron PLC

پی ال سی – Omron PLC تنها شرکت ارائه دهنده اتوماسیون با بروزرسانی آنلاین می باشد. یعنی به روز رسانی های نرم افزارهای این شرکت به صورت رایگان در اختیار استفاده کنندگان برای بروز کردن برنامه های در اختیار آن ها قرار می گیرد که می توانند جدیدترین نسخه را دانلود کرده و از آن استفاده کنند.

با استفاده از نرم افزارهای این شرکت هم می توان در مقیاس کوچک و بزرگ مثل یک خط تولید کامل را کنترل کرد.

PLC ABB

پی ال سی های – PLC ABB با توجه به انعطاف و کارایی بالا جزو پی ال سی های سطح بالا می باشد. AC500 محصول این شرکت می باشد که برای هر برنامه بزرگ و کوچکی کاربرد دارد.

ABB مناسب برای دستگاه های مدولار است. یعنی امکان افزودن چندین کارت یا کارت خروجی یا ترکیب آنها را میسر می سازد.

از مهمترین خصوصیات AC500 PLC می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• CPU های مختلف
• ماژول های I / O
• ماژول های ارتباطی
• لوازم جانبی
• و…

PLC Hitachi

قابل اطمینان بودن، عملکرد خوب، سازگاری و … پی ال سی هیتاچی را جزو شرکت های خوب با بازار خوب در جهان کرده است.

دستورالعمل های مختلف، انعطاف پذیری و قابلیت های ارتباطی مختلف در تمام سری های پی ال سی و نرم افزارهای این شرکت ارائه می شود.

مجتمع آموزشی برق برگزار کننده دوره های فنی: آموزش تعمیرات برد الکترونیکی ، آموزش تعمیرات ایسیو ، آموزش نصب دوربین مدار بسته و … می باشد برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره های : 66953016-021 – 66957313-021 تماس بگیرید.