پی ال سی (PLC) مخفف عبارت “Programmable Logic Controller” است که به فارسی به عنوان “کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی” نیز شناخته می‌شود. PLC یک دستگاه الکترونیکی صنعتی است که برای کنترل و اتوماسیون فرآیندهای صنعتی (اتوماسیون صنعتی) به کار می‌رود. اصلی‌ترین وظیفه PLC، دریافت اطلاعات از سنسورها و ورودی‌ها، پردازش آنها بر اساس برنامه‌های تعیین شده و صادر کردن دستورات کنترلی به عناصر خروجی است.
PLC ها (PLC چیست)از طریق ورودی‌ها و خروجی‌ها به محیط‌های خارجی با ماشین‌آلات، تجهیزات و دستگاه‌های مختلف ارتباط برقرار می‌کنند. ورودی‌ها به صورت سیگنال‌های دیجیتالی (مانند سوئیچ‌ها، حسگرها و سنسورها) یا سیگنال‌های آنالوگ (مثل سنسورهای فشار و دما) تولید می‌شوند. همچنین، خروجی‌های PLC نیز می‌توانند به شکل سیگنال‌های دیجیتالی (مانند رله‌ها و تریستورها) یا سیگنال‌های آنالوگ (مثل سیستم‌های کنترل و حفاظت) عمل کنند.
برنامه‌ریزی PLC به این دلیل صورت می‌گیرد تا بر اساس شرایط و منطق مورد نظر، عملکرد و کنترل هماهنگی در فرآیندهای صنعتی را انجام دهد. این برنامه‌ها در زبان‌های برنامه‌نویسی خاصی مانند (Ladder Logic)، برنامه‌نویسی پیشرفته (Structured Text)، نمودار جریان (Function Block Diagram) و نمودار انتخاب (Sequential Function Chart) نوشته می‌شوند.
PLC ها به عنوان یکی از اصلی‌ترین اجزای سیستم‌های کنترل صنعتی استفاده می‌شوند و برای انجام وظایف کنترلی در صنایع مختلف از جمله خطوط تولید، رباتیک، سیستم‌های حمل و نقل، تولید انرژی، پتروشیمی و غیره استفاده می‌شوند. قابلیت برنامه‌ریزی و تغییرسازی منطق عملکردشان، انعطاف‌پذیری بالا، قابلیت هماهنگی با سایر تجهیزات صنعتی و اطمینان‌پذیری بالا، از مزایای بارز PLC هاست.
PLC ها از قطعات مختلفی تشکیل شده‌اند که هرکدام وظایف خاص خود را در سیستم کنترلی اجرا می‌کنند. در ادامه به برخی از قطعات تشکیل دهنده PLC و نحوه عملکرد آنها می‌پردازیم:
واحد پردازشگر یا CPU قسمت مهمی از PLC است که وظیفه اجرای برنامه‌های کاربردی و کنترل عملکرد سایر قطعات را دارد. CPU دستورات برنامه‌ریزی شده را خوانده، تحلیل می‌کند و به اجرای آنها می‌پردازد. همچنین، واحد پردازشگر اطلاعات را از واحدهای ورودی دریافت کرده و بر اساس آنها تصمیم‌گیری می‌کند و دستورات کنترلی را به واحدهای خروجی ارسال می‌کند.
واحدهای ورودی مسئول دریافت اطلاعات و نمونه‌برداری از سیگنال‌های ورودی هستند. این سیگنال‌های ورودی ممکن است از سنسورها، دکمه‌ها، شتاب‌سنج‌ها یا دیگر وسایل باشند. واحدهای ورودی این سیگنال‌ها را به دیجیتال یا آنالوگ تبدیل می‌کنند و به CPU ارسال می‌کنند تا بر اساس آنها تصمیم‌گیری‌های لازم صورت بگیرد.
واحدهای خروجی مسئول کنترل اجزای خارجی سیستم هستند. آنها دستورات کنترلی از CPU دریافت می‌کنند و این دستورات را به صورت سیگنال‌های الکتریکی تفسیر می‌کنند و براساس آنها عملکرد خروجی را انجام می‌دهند. این سیگنال‌های خروجی می‌توانند به عنوان ورودی برای سایر تجهیزات مانند موتورها، شیرها، ولوم‌های الکتریکی و غیره استفاده شوند.
حافظه در PLC برای ذخیره برنامه‌ها، اطلاعات و وضعیت سیستم استفاده می‌شود. این حافظه ممکن است شامل حافظه ROM (Read-Only Memory) باشد که حاوی برنامه‌های کاربردی است که در فاز تولید بر روی PLC نصب می‌شوند و قابل تغییر نیستند. همچنین، حافظه RAM (Random Access Memory) نیز موجود است که برای ذخیره برنامه‌های کاربردی و اطلاعات موقت استفاده می‌شود و قابل تغییر است.
واحدهای ارتباطی به PLC امکان ارتباط با سایر سیستم‌ها، دستگاه‌ها یا شبکه‌ها را می‌دهند. این واحدها می‌توانند اتصالات Ethernet، RS232، RS485 و دیگر پروتکل‌ها را پشتیبانی کنند. با استفاده از واحدهای ارتباطی، PLC می‌تواند اطلاعات را با سایر دستگاه‌ها به اشتراک بگذارد و اطلاعات را دریافت یا ارسال کند.
تابلو نمایش یا HMI (Human Machine Interface) برای ارتباط مستقیم بین اپراتور و PLC استفاده می‌شود. این تابلوها مجموعه‌ای از صفحات گرافیکی هستند که به صورت لمسی قابل کنترل هستند و اطلاعاتی را درباره وضعیت سیستم، ورودی‌ها، خروجی‌ها و پیام‌های خطای نمایش می‌دهند. آنها همچنین به اپراتور این امکان را می‌دهند تا تنظیمات، مانیتورینگ و کنترل را بر روی PLC انجام دهند.
منابع تغذیه در PLC برای تأمین نیروی الکتریکی مورد نیاز برای عملکرد قطعات استفاده می‌شوند. این منابع تغذیه به ورودی برق AC یا DC متصل می‌شوند و نیروی الکتریکی مورد نیاز را برای عملکرد صحیح سایر قطعات فراهم می‌کنند.
این خطاها ممکن است ناشی از قطعی یا خرابی قطعات سخت‌افزاری موجود در سیستم PLC باشد. مثلاً خرابی ماژول‌های ورودی/خروجی، خرابی منبع تغذیه، قطع شدن کابل‌ها و اتصالات و غیره.
این خطاها ممکن است ناشی از برنامه‌نویسی نادرست یا عدم تطابق بین نرم‌افزار و سخت‌افزار PLC باشد. این خطاها می‌توانند شامل خطاهای منطقی در برنامه‌نویسی، خطاهای نحوی (syntax)، خطاهای رابط کاربری و غیره باشند.
PLC به دستگاه‌های دیگر در سیستم صنعتی از طریق پروتکل‌های ارتباطی مانند Modbus، Profibus، Ethernet و غیره متصل می‌شود. خطاهای ارتباطی می‌توانند ناشی از قطعی یا خرابی کابل‌ها، خطاهای پروتکل یا مشکلات شبکه باشند که باعث قطع ارتباط بین PLC و سایر دستگاه‌ها می‌شوند.
خطاهای مربوط به سیگنال‌های ورودی یا خروجی می‌توانند ناشی از خرابی سنسورها، کابل‌ها، تغییرات در محیط فیزیکی مربوطه یا مشکلات در خروجی سیستم‌های اجرایی (موتورها، ولوم‌ها و غیره) باشند.
در برخی مواقع، برنامه قرارداده شده بر روی PLC ممکن است به دلایلی توقف کند. دلایل این خطاها می‌تواند تعارض در برنامه‌ها، حافظه پر شده، خطا در ضبط و رفع خطاها و غیره باشد.
مشکلات مربوط به تغذیه برق می‌توانند باعث عملکرد نادرست یا خرابی PLC شوند. مثلاً نوسانات برق، عدم پایداری در ولتاژ تغذیه، قطعی یا نقص در منبع تغذیه و سیستم UPS (نگهدارنده برق) می‌توانند به مشکلاتی مانند ریست کردن غیرمنتظره PLC، اطلاعات از دست رفته و یا خرابی سخت‌افزاری منجر شوند.
PLC دارای حافظه‌های داخلی و خارجی برای ذخیره برنامه‌ها، اطلاعات و وضعیت‌ها است. مشکلاتی مانند پر شدن حافظه، خرابی حافظه، عدم پشتیبانی از حافظه‌های خارجی و غیره می‌توانند باعث از بین رفتن اطلاعات، اجرای نادرست برنامه و یا قطع عملکرد سیستم شوند.
در برخی محیط‌های صنعتی، دما می‌تواند بسیار بالا یا پایین باشد و این می‌تواند بر عملکرد PLC تأثیر بگذارد. اگر PLC به درستی طراحی و نصب نشده باشد یا در معرض دمای بیش از حد بالا یا پایین قرار گیرد، مشکلاتی مانند خرابی قطعات الکترونیکی، خرابی سنسورها، کاهش عمر استفاده یا عملکرد نامناسب ممکن است رخ دهد.
عیب‌یابی مشکلات مربوط به PLC ممکن است زمان‌بر و پیچیده باشد. دسترسی به سیستم‌های داخلی PLC، خواندن و تحلیل لاگ‌ها و پیغام‌های خطا، تست و عیب‌یابی سخت‌افزار و نرم‌افزار و تعمیرات می‌توانند نیازمند مهارت‌های تخصصی و تجهیزات مناسب باشند.
در صنعت، ایمنی بسیار مهم است و PLC نقش کلیدی در ایمنی فرآیندهای صنعتی دارد. خطاهایی مانند عملکرد نادرست حفاظتی، قطعی سیستم ایمنی، عدم تطابق با استانداردهای ایمنی و غیره می‌توانند موجب به خطر افتادن افراد و تجهیزات در محیط کار منجر شوند.
خطاها و مشکلات مربوط به PLC باید با دقت شناسایی و رفع شوند. در صورت بروز هرگونه خطا یا مشکل در PLC، مراحل زیر می‌تواند کمک کننده باشد:
با تحلیل خطاها و استفاده از ابزارهای دیاگنوستیک مناسب، علت خطا را تشخیص داده و مشکل را محدود کنید. این فرآیند شامل بررسی لاگ‌ها، مانیتورینگ و نمودارسازی سیگنال‌ها، تست قطعات سخت‌افزاری و بررسی پارامترهای سیستم است.
برنامه‌های PLC باید به درستی طراحی و اجرا شوند. بررسی دقیق برنامه‌ها شامل بررسی منطقی برنامه، کنترل جریان برنامه، تنظیم وضعیت‌های شرطی، تعداد و نوع ورودی/خروجی‌ها و اعتبارسنجی ورودی‌ها و خروجی‌ها است.
بررسی و تأمین منابع تغذیه مطمئن و پایدار برای PLC بسیار حائز اهمیت است. استفاده از سیستم UPS (نگهدارنده برق)، فیوزهای مناسب، پایش ولتاژ و جریان و به روزرسانی نرم‌افزارهای کنترل تغذیه می‌تواند به جلوگیری از خطاهای مربوط به تغذیه برق کمک کند.
انجام عملیات پشتیبان‌گیری منظم از برنامه‌ها، پارامترها و اطلاعات مهم PLC بسیار ضروری است. این پشتیبان‌گیری‌ها می‌توانند در صورت بروز خطاها یا از دست رفتن اطلاعات، بازسازی و بازیابی سریع سیستم را فراهم کنند.
مهارت‌های لازم برای رفع خطاها و عیب‌یابی در PLC بسیار حائز اهمیت است. به روز بودن با تکنولوژی‌های جدید، آشنایی با استانداردها و دستورالعمل‌ها، شرکت در دوره‌های آموزشی مرتبط و اشتراک گذاری تجربیات می‌تواند به بهبود عملکرد و عمر مفید PLC کمک کند.
تعمیر PLC یا کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی، عملیات پیچیده‌ای است که نیازمند دانش فنی و تخصصی است. در ادامه، به برخی از روش‌های معمول برای تعمیر PLC اشاره خواهیم کرد:
اگر PLC با خطایی مواجه شده است، ابتدا بررسی کنید آیا خطا مربوط به سخت‌افزار یا نرم‌افزار است. برای این منظور، می‌توانید از یک سیمولاتور PLC استفاده کنید تا برنامه را اجرا کرده و خطاها را شناسایی کنید.
ممکن است مشکل در قطعات فیزیکی PLC باشد، مانند کابل‌ها، کانکتورها، منبع تغذیه و سایر قطعات. در این صورت، باید قطعات مشکل‌دار را بررسی و اگر لازم است تعویض کنید.
معمولاً خطاهای نرم‌افزاری موجب اشکال در عملکرد PLC می‌شوند. در این حالت، می‌توانید برنامه PLC را به صورت آفلاین در نرم‌افزار برنامه‌ریزی PLC مانند Siemens STEP 7، Allen-Bradley RSLogix 5000 یا Mitsubishi GX Works2 بارگیری کنید و خطاها را شناسایی و اصلاح کنید. همچنین، بررسی تنظیمات پارامترها و تغییرات برنامه نیز الزامی است.
قبل از اقدام به هر تغییری در PLC، حتماً باید یک بک‌آپ از برنامه و تنظیمات PLC تهیه کنید. در صورت بروز مشکلات، می‌توانید بازیابی کنید و به حالت قبلی برگردید.
برای تعمیر PLC، می‌توانید از منابع آموزشی مربوط به برنامه‌ریزی و تعمیر PLC استفاده کنید. منابعی مانند دفترچه راهنما، کتاب‌ها، آموزش‌های آنلاین و جلسات آموزشی می‌توانند به شما در این زمینه کمک کنند.
تعمیر PLC نسبت به سیستم‌های دیگر در برخی جنبه‌ها مزایایی دارد. در ادامه، چندین مزیت اصلی تعمیر PLC نسبت به سیستم‌های دیگر آورده شده است:
PLC ها از طریق نرم افزار قابل برنامه ریزی هستند که به مهندسان و تکنسین‌ها امکان می‌دهد تا منطق عملکرد سیستم را به دقت برنامه‌ریزی و تنظیم کنند. این قابلیت انعطاف پذیری باعث می‌شود تا شرایط محیطی و نیازهای خاص سیستم را بدقت در نظر بگیرید و عملکرد سیستم را به بهترین شکل ممکن بهینه کنید.
PLC ها همانطور که اشاره شد به طور کلی برای کنترل و مانیتورینگ سیستم‌های صنعتی استفاده می‌شوند. طراحی مقاوم و قابل اطمینان آنها به معنی این است که در مقابل شرایط سخت محیطی، نوسانات برق و خرابی‌های سیستمی مقاوم هستند. با تعمیر PLC، می‌توانید از پایداری و عملکرد بهتر سیستم خود برخوردار شوید و خطر خرابی و توقف فرآیند را به حداقل برسانید.
PLC ها با داشتن امکاناتی مانند ذخیره و نمایش اطلاعات، امکان عیب یابی سریع را فراهم می‌کنند. وجود اطلاعات از وضعیت سیستم به مهندسان و تکنسین‌ها کمک می‌کند تا به طور سریع و کارآمد عیب یابی کنند و خطاهای سیستم را تشخیص دهند. این قابلیت می‌تواند بهبود قابل توجهی در زمان تعمیر و توقف سیستم داشته باشد.
PLC ها قادر به دریافت و ارسال اطلاعات به سایر سیستم‌ها مانند سیستم‌های SCADA (کنترل تجهیزات صنعتی) و MES (سیستم اجرای ساخت) هستند. این قابلیت امکان کنترل و مانیتورینگ کاملتری را برای سیستم فراهم می‌کند.
در این مقاله سعی کردیم به نکات مختلفی از جمله تعریف و مفاهیم پی ال سی (PLC)، مزایای استفاده از آن و تعمیر PLC بپردازیم. تعمیر PLC یک فرآیند حیاتی برای حفظ عملکرد صحیح و بهینه سامانه‌های صنعتی است. این فرآیند می‌تواند موجب کاهش زمان توقف تولید، افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها شود. بنابراین، تعمیر PLC باید به صورت دقیق و حرفه‌ای انجام شود تا بهره‌وری و پایداری سامانه‌های صنعتی تضمین گردد.
فروشگاه صنعتی تولید دیتا توزیع کننده انواع ترموکوپل در ایران است. شما می توانید برای افزایش اطلاعات عمومی به مقالات تاریخچه شرکت زیمنس آلمان،رله چیست، Hmi چیست مراجعه کنید.
صنایع تولید دیتا (صنایع تولید گرما) فعالیت خود را در سال ۱۳۴۹ آغاز کرد. در سال ۱۳۷۰ با حضور مهندس نخعی کارگاه تولید الکترو المنت آزادگان در راستای طراحی و تولید کلیه المنت‌های صنعتی، کوره و آون‌های برقی، تابلو برق، انواع ترموکوپل، المنت‌های تنش زدایی، ارایه خدمات فنی و مهندسی و توزیع محصولات صنعتی زیمنس آلمان را افتتاح کردند.
