PLC وسیله‌ای بسیار کاربردی برای اتوماتیک کردن فرآیندهای در صنایع مختلف است. انتخاب بهترین plc استفاده از این وسیله می‌تواند مزایای زیادی برای صنایع به همراه داشته باشد. اما PLC دقیقا چیست و در صورت نیاز چگونه باید PLC مناسب انتخاب شود. در ادامه مروری بر PLC و ساختار آن خواهیم داشت و در نهایت با معیارهای مهم برای انتخاب آن آشنا می‌شویم.
Plc چیست؟
PLC مخفف “Programmable Logic Controller” است، که به فارسی به عنوان “کنترلر قابل برنامه‌ریزی” ترجمه می‌شود. PLC یک دستگاه الکترونیکی است که به منظور کنترل و اتوماسیون فرآیندها و سیستم‌های صنعتی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها برنامه‌ریزی شده و توسط مهندسان یا تکنسین‌های کنترل و ابزار دقیق قابل برنامه ریزی هستند.
PLC به عنوان یک کنترلر صنعتی عمل می‌کند و وظیفه اجرای برنامه‌های کنترلی را بر روی تجهیزات مختلف انجام می‌دهد. این برنامه‌ها می‌توانند شامل منطق کنترلی، منطق تصمیم‌گیری، و کنترل ورودی و خروجی (I/O) باشند. همچنین از آن‌ها به عنوان یک جایگزین برای سیستم‌های کنترل مکانیکی و الکترومکانیکی قدیمی استفاده می‌شود. به این صورت دارای امکانات بیشتری برای برنامه‌ریزی و تغییرات در فرآیندهای صنعتی هستند.
از کاربردهای رایج PLC می‌توان به کنترل خطوط تولید، سیستم‌های آب‌شیرین‌کن، سیستم‌های بسته‌بندی، راه‌آهن‌ها، تصفیه‌خانه‌ها، سیستم‌های انتقال خودکار و … اشاره کرد.
مروری بر ساختار plc
ساختار یک PLC (Programmable Logic Controller) از چندین قسمت تشکیل شده است که هر کدام وظایف مختلفی در کنترل و اتوماسیون فرآیندهای صنعتی دارند. در کل، یک PLC شامل بخش‌های زیر می‌شود:
پردازشگر (CPU):
میکروپرسسور: این بخش مسئول اجرای برنامه‌های کنترلی و انجام عملیات محاسباتی است.
حافظه (Memory): شامل حافظه RAM برای اجرای برنامه‌های کنترلی و حافظه ROM برای ذخیره برنامه‌های کنترلی و سیستم عامل PLC است.
ورودی و خروجی (I/O):
ورودی (Input): وظیفه دریافت اطلاعات از سنسورها، دکمه‌ها، و دستگاه‌های دیگر را دارد.
خروجی (Output): وظیفه ارسال سیگنال‌ها به دستگاه‌های اجرایی مانند موتورها، والوها، و سایر تجهیزات را دارد.
ترمینال‌ها و واسط‌ها:
ترمینال‌ها (Terminals): برای اتصال ورودی‌ها و خروجی‌ها به plc استفاده می‌شوند.
واسط‌ها (Interfaces): شامل پورت‌ها، کابل‌ها، و اتصالات برای ارتباط با دستگاه‌های خارجی و شبکه‌ها هستند.
ماژول‌های ورودی و خروجی:
ماژول‌های ورودی (Input Modules): برای اتصال ورودی‌ها به PLC استفاده می‌شوند.
ماژول‌های خروجی (Output Modules): برای اتصال خروجی‌ها به PLC استفاده می‌شوند.
شبکه‌ها و ارتباطات:
پورت‌ها (Ports): برای اتصال به شبکه‌های صنعتی یا دیگر دستگاه‌ها کاربرد دارند.
پروتکل‌های ارتباطی (Communication Protocols): برای ارتباط با دستگاه‌های دیگر و انتقال داده‌ها کاربرد دارند.
ماژول‌های توسعه:
ماژول‌های توسعه (Expansion Modules): برای افزودن ویژگی‌ها و توانایی‌های جدید به PLC استفاده می‌شوند.
منابع تغذیه:
منبع تغذیه (Power Supply): برای فراهم کردن تغذیه الکتریکی به PLC کاربرد دارند.
نرم‌افزار برنامه‌ریزی:
نرم‌افزار برنامه‌ریزی PLC (Programming Software): برنامه‌ای که مهندسان برای نوشتن و آپلود برنامه‌های کنترلی به PLC استفاده می‌کنند.
هر PLC بر اساس نیازهای خاص صنعتی و فرآیندها قابل برنامه‌ریزی است و معمولاً با توجه به این نیازها از انواع مختلف و با توانمندی‌های متفاوت در بازار موجود است.
مروری بر عملکرد plc
عملکرد PLC به تناسب نیازها و وظایف مختلف صنعتی متغیر است. این دستگاه‌ها قابل برنامه‌ریزی هستند و بر اساس برنامه‌های کاربران برای انجام وظایف خاص تنظیم می‌شوند. اما عملکرد عمومی PLC به صورت زیر است:
ورودی (Input):
PLC اطلاعات ورودی را از سنسورها، دکمه‌ها، اندازه‌گیرها و سایر دستگاه‌های ورودی دریافت می‌کند.
این اطلاعات می‌توانند وضعیت‌های مختلف، اندازه‌ها، یا سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ باشند.
پردازش (Processing):
میکروپروسسور داخلی PLC که توسط مهندسان برنامه ریزی شده است، برنامه‌های کنترلی را اجرا می‌کند.
این برنامه‌ها شامل منطق کنترلی، تصمیم‌گیری‌ها و عملیات محاسباتی مختلف بر اساس ورودی‌های دریافتی هستند.
خروجی (Output):
بر اساس اطلاعات پردازش شده، PLC سیگنال‌های کنترلی را به دستگاه‌های خروجی ارسال می‌کند.
این دستگاه‌های خروجی می‌توانند شامل موتورها، والوها، لامپ‌ها، و سایر تجهیزات باشند.
ارتباطات (Communications):
PLC ممکن است با دستگاه‌های دیگر یا سیستم‌های مرکزی ارتباط برقرار کند. این ارتباطات می‌توانند از طریق شبکه‌های محلی (LAN) یا شبکه‌های صنعتی باشند.
ارتباط با سیستم‌های مرکزی اجازه نظارت و کنترل مرکزی بر سیستم‌های گسترده‌تر را فراهم می‌کند.
تغییرات در زمان واقعی (Real-time):
PLC باید تغییرات در ورودی‌ها را به سرعت تشخیص داده و به تغییرات در برنامه کنترلی و خروجی‌ها پاسخ دهد.
این ویژگی به PLC امکان می‌دهد تا در محیط‌های صنعتی با فرآیندهای پویا و پیچیده عملکرد مناسبی ارائه دهد.
هر PLC بر اساس نوع فرآیند کنترلی که باید انجام دهد، از ویژگی‌ها و توانمندی‌های مختلفی برخوردار است. به عنوان مثال، PLCهای استفاده شده در خطوط تولید ممکن است از PLCهای استفاده شده در سیستم‌های آب‌شیرین‌کن متفاوت باشند.
معیارهای انتخاب plc
موارد مختلفی برای انتخاب plc وجود دارند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.
نوع و مقدار ورودی و خروجی
نوع و مقدار ورودی و خروجی در انتخاب PLC بسیار مهم است، زیرا تعیین کننده عملکرد و توانایی سیستم کنترل خواهد بود. تاثیرات آن شامل موارد زیر است:
سازگاری با دستگاه‌های خاص: مطمئن شوید که تعداد و نوع ورودی‌ها و خروجی‌های PLC با نیازهای دستگاه‌ها و سنسورهای مورد استفاده در پروژه شما سازگار هستند.
تعداد و نوع اتصالات: اگر پروژه شما نیاز به اتصال به دستگاه‌های مختلف دارد، تعداد و نوع پورت‌ها و اتصالات PLC بسیار حائز اهمیت است.
پردازش ورودی‌ها: بسته به نوع سیگنال‌های ورودی (آنالوگ یا دیجیتال) و نیاز به پردازش خاص، انتخاب PLC با قابلیت‌های مناسب برای پردازش داده‌ها مهم است.
توانایی کنترل خروجی‌ها: اطمینان حاصل کنید که PLC می‌تواند با توانایی کافی، خروجی‌های مورد نظر شما را کنترل کند.
سرعت پاسخ: نیاز به سرعت واکنش بالا در پروژه شما وابسته به نوع و تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها است. PLC با سرعت پردازش مناسب انتخاب شود.
گستردگی تکنولوژی: اطمینان حاصل کنید که PLC انتخابی فناوری‌های مورد استفاده در پروژه شما را پشتیبانی می‌کند.
با در نظر گرفتن این عوامل، مطمئن شوید که PLC انتخابی به صورت کامل با نیازهای ورودی و خروجی پروژه شما هماهنگ است.
سرعت پردازش plc
سرعت پردازش PLC تأثیر مستقیمی بر عملکرد و عملیات سیستم کنترل دارد. عوامل زیر نشان می‌دهند که چگونه سرعت پردازش در انتخاب PLC تأثیرگذار است:
زمان واکنش: سرعت پردازش مستقیماً در زمان واکنش سیستم تأثیر می‌گذارد. در برخی از برنامه‌ها نیاز به پاسخ سریع و دقیق دارید، بنابراین PLC با سرعت پردازش بالا انتخاب شود.
پردازش داده‌های بزرگ: در پروژه‌هایی که نیاز به پردازش داده‌های حجیم و پیچیده دارید، PLC با سرعت پردازش بالا امکان اجرای بهینه‌تر واحد کنترلی را فراهم می‌کند.
کنترل حلقه بسته: برنامه‌های کنترل حلقه بسته که نیاز به اجرای متوالی و سریع دستورات دارند، از سرعت پردازش بالا بهره‌مند می‌شوند.
پردازش سیگنال‌های ورودی: در صورت استفاده از سیگنال‌های ورودی با فرکانس بالا یا نیاز به تحلیل سیگنال‌های آنالوگ، PLC با سرعت پردازش بالا مناسب است.
تطبیق به سرعت تغییرات در فرآیندها: در برخی از صنایع، تغییرات سریع در شرایط فرآیند اتفاق می‌افتد. PLC با سرعت پردازش بالا به سرعت به تغییرات پاسخ می‌دهد.
در کل، اگر پروژه شما نیاز به کنترل سریع و دقیق دارد، انتخاب PLC با سرعت پردازش بالا موجب بهبود کارایی سیستم خواهد شد.
حافظه
حافظه PLC نیز نقش مهمی در عملکرد و توانایی سیستم دارد. تاثیرات مهم حافظه در انتخاب بهترین PLC عبارتند از:
ذخیره برنامه: حافظه برنامه مشخص می‌کند چقدر کد و برنامه کاربردی می‌تواند در PLC ذخیره شود. اگر برنامه پیچیده‌ای دارید، نیاز به حافظه بیشتری خواهید داشت.
حافظه داده: مقدار حافظه داده مشخص می‌کند که چقدر اطلاعات می‌تواند در PLC ذخیره شود. برنامه‌هایی که با داده‌های حجیم سروکار دارند، نیاز به حافظه داده بیشتری دارند.
ذخیره و بازیابی داده: سرعت ذخیره و بازیابی داده از حافظه نیز مهم است. برخی پروژه‌ها نیاز به دسترسی سریع به داده‌ها دارند که این نیاز به سرعت بازیابی حافظه اشاره دارد.
ذخیره وضعیت سیستم: برخی PLC ها قابلیت ذخیره وضعیت سیستم (که به عنوان status) نامیده می‌شود را دارا هستند. این مورد نیز به میزان حافظه مرتبط است.
سازگاری با برنامه‌های پیچیده: برنامه‌های پیچیده با تعداد زیادی متغیر پیچیده نیاز به حافظه بیشتری دارند تا بهینه و بدون مشکل اجرا شوند.
از این رو، با بررسی نیازهای خاص پروژه خود در زمینه حافظه، می‌توانید PLC مناسبی که توانمندی‌های حافظه لازم را فراهم می‌کند، انتخاب کنید.
امکانات ارتباطی
امکانات ارتباطی PLC تأثیر زیادی بر کارکرد سیستم دارند. این امکانات می‌توانند تعامل PLC با دیگر دستگاه‌ها و شبکه‌ها را تعیین کرده و تأثیرات زیر را داشته باشند.
اتصال به دستگاه‌های خارجی: اگر نیاز به اتصال با دستگاه‌های خاص دارید (مانند سنسورها، موتورها، یا دستگاه‌های دیگر)، امکانات ارتباطی PLC باید این امکان را فراهم کند.
اتصال به شبکه‌ها: بستگی به نیاز پروژه، PLC باید قابلیت اتصال به شبکه‌های مختلف (مانند Ethernet یا Fieldbus) را داشته باشد.
پروتکل‌های ارتباطی: اطمینان حاصل کنید که PLC انتخابی پروتکل‌های ارتباطی رایج و استاندارد را پشتیبانی می‌کند تا ارتباط با دیگر دستگاه‌ها ساده باشد.
تعداد و نوع پورت‌ها: تعداد و نوع پورت‌های ارتباطی PLC نقش مهمی در اتصال به دیگر دستگاه‌ها دارد. مطمئن شوید که تعداد و نوع پورت‌ها با نیازهای پروژه سازگار است.
قابلیت انتقال داده: سرعت و کارایی انتقال داده بین PLC و دستگاه‌های دیگر نیز مهم است، به ویژه در سیستم‌هایی که نیاز به تبادل داده زیاد دارند.
پشتیبانی از امکانات ارتباطی جدید: با توجه به پیشرفت فناوری، اطمینان حاصل کنید که PLC انتخابی قابلیت پشتیبانی از امکانات ارتباطی جدید را دارا است.
با توجه به این موارد، انتخاب PLC با امکانات ارتباطی مناسب برای تطابق با نیازهای ارتباطی پروژه شما حائز اهمیت است.
استانداردها و تاییدیه‌ها
استانداردها و تاییدیه‌ها نقش مهمی در انتخاب بهترین PLC دارند. این استانداردها و تاییدیه‌ها می‌توانند تأثیرات متعددی داشته باشند
تضمین کیفیت و ایمنی: PLCهایی که با استانداردها و تاییدیه‌های مشخصی مطابقت دارند، ممکن است دارای معیارهایی برای کیفیت و ایمنی باشند. این امر می‌تواند اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و ایمن سیستم کنترل شما را فراهم کند.
تطابق با صنایع خاص: برخی استانداردها برای صنایع خاص (مانند صنعت نفت و گاز، اتوماسیون صنعتی، انرژی، اتومبیل و غیره) وجود دارند. انتخاب یک PLC با تاییدیه مرتبط با صنعت مورد نظر، اطمینان از تطابق سیستم با نیازهای صنعتی خاص را فراهم می‌کند.
توانایی اطمینان‌پذیری: استانداردها و تاییدیه‌ها ممکن است به عنوان نشانگرهای توانایی اطمینان‌پذیری و عمر مفید PLC عمل کنند. این امور اهمیت زیادی در انتخاب بهترین PLC دارند.
پشتیبانی و خدمات پس از فروش: بعضی استانداردها ممکن است نقشی در تضمین پشتیبانی و خدمات پس از فروش داشته باشند. انتخاب PLC با پشتیبانی مطابق با استانداردهای مربوط می‌تواند اطمینان از دریافت خدمات بهتر پس از فروش داشته باشد.
تطبیق با استانداردهای ارتباطی: استانداردها می‌توانند تأثیر مستقیمی در تعیین پروتکل‌ها و روش‌های ارتباطی داشته باشند. این امر بر اتصال و تعامل سیستم با دستگاه‌ها و شبکه‌های دیگر تأثیر می‌گذارد.
به طور کلی، اطمینان از تطابق PLC با استانداردها و تاییدیه‌های مرتبط با صنعت و نیازهای پروژه شما، به افزایش اعتماد به عملکرد و ایمنی سیستم شما کمک می‌کند.
پشتیبانی فنی
پشتیبانی فنی از موارد حیاتی در انتخاب بهترین PLC برای پروژه شما است.
رفع مشکلات و خرابی: پشتیبانی فنی قوی به معنای داشتن دسترسی به تخصص‌های فنی برای رفع مشکلات و خرابی‌هاست، که این امر به حفظ عملکرد بهینه سیستم شما کمک می‌کند.
آموزش و مشاوره: پشتیبانی فنی موجب فراهم کردن آموزش‌ها و مشاوره‌های لازم در مورد نحوه استفاده، برنامه‌نویسی، و اجرای صحیح PLC می‌شود.
بروزرسانی نرم‌افزار و فریمور: در دنیای فناوری، بروزرسانی‌های نرم‌افزار و فریمور بسیار حائز اهمیت است. پشتیبانی فنی از دریافت بروزرسانی‌های لازم برای بهبود عملکرد و امکانات PLC اطمینان می‌دهد.
پاسخگویی به سوالات فنی: امکانات پاسخگویی به سوالات فنی و ارائه راهنمایی‌های لازم از طریق پشتیبانی فنی اهمیت زیادی دارد، به ویژه زمانی که با چالش‌ها و مسائل پیچیده مواجه می‌شوید.
اطلاعات تعمیمی و دانش فنی: داشتن دسترسی به دانش فنی و اطلاعات تعمیمی از طریق پشتیبانی فنی، می‌تواند به بهبود برنامه‌ریزی، تصمیم‌گیری و اجرای بهتر پروژه کمک کند.
استفاده از منابع افراد متخصص: پشتیبانی فنی موجب استفاده از توانمندی‌ها و تجربیات افراد متخصص می‌شود، که این امر به بهبود کلیت اجرای پروژه کمک می‌کند.
در نتیجه، انتخاب PLC با پشتیبانی فنی قوی و دسترسی به تیم‌های فنی مجرب می‌تواند اطمینان بیشتری به عملکرد و پایداری سیستم شما اضافه کند.
سازگاری با نرم افزار
سازگاری با نرم‌افزار نقش بسزایی در انتخاب بهترین PLC برای پروژه شما ایفا می‌کند.
برنامه‌نویسی و توسعه: اگر PLC با نرم‌افزار برنامه‌نویسی کاربرپسند و قابل فهمی سازگار باشد، این امر کار برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان را ساده‌تر و کارآمدتر می‌کند.
انتقال داده و اطلاعات: سازگاری موثر با نرم‌افزارهای مختلف در انتقال داده‌ها و اطلاعات بین PLC و سایر سیستم‌ها کمک می‌کند و امکان ارتباط سیستم با دیگر قسمت‌ها را فراهم می‌سازد.
گزارش‌گیری و نظارت: نرم‌افزارهای گزارش‌گیری و نظارت می‌توانند در تحلیل داده‌ها و مانیتورینگ عملکرد PLC کمک کنند. انتخاب PLC با سازگاری مناسب در این زمینه، امکانات گزارش‌گیری بهتری فراهم می‌کند.
ادغام با سیستم‌های موجود: اگر PLC با نرم‌افزارهای ادغام‌پذیر با سیستم‌های موجود در شرکت شما سازگار باشد، این امر به انتقال یکنواخت داده و اطلاعات در سراسر سیستم کمک می‌کند.
پشتیبانی از پروتکل‌های صنعتی: برخی PLCها ممکن است با پروتکل‌های صنعتی خاصی سازگاری داشته باشند که این امر ارتباط سیستم با دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف را تسهیل می‌کند.
توسعه و اجرای سیستم‌های هوشمند: PLC با سازگاری با نرم‌افزارهای هوشمند و اینترنت اشیا (IoT) می‌تواند به توسعه سیستم‌های هوشمند و اجرای پروژه‌های مرتبط با این فناوری‌ها کمک کند.
بنابراین، انتخاب PLC که به‌خوبی با نرم‌افزارهای مورد استفاده در پروژه سازگار باشد، به بهبود یکپارچگی و عملکرد کلی سیستم شما کمک خواهد کرد.
قیمت
قیمت یکی از عوامل مهم در انتخاب بهترین PLC برای پروژه شما است. (قیمت و خرید plc)
بودجه پروژه: قطعی‌ترین تأثیر قیمت در انتخاب PLC، مربوط به بودجه پروژه است. مطمئن شوید که هزینه PLC با بودجه پیش‌بینی شده برآیند و به پایداری مالی پروژه شما ضربه نزند.
کارایی بهنگام هزینه: ارزیابی کنید که آیا کارایی و ویژگی‌های اضافی PLC انتخابی ارزش افزوده‌ای به پروژه شما اضافه می‌کند یا خیر. گاهی اوقات، انتخاب PLC با ویژگی‌های اضافی ممکن است به بهبود عملکرد یا کاهش هزینه‌های دیگر کمک کند.
هزینه نگهداری و پشتیبانی: در نظر بگیرید که هزینه‌های نگهداری و پشتیبانی PLC ، قسمتی از هزینه کل پروژه خواهد بود. PLC با هزینه نگهداری و پشتیبانی مناسب می‌تواند در طول عمر مفید خود کمک بزرگی به کاهش هزینه‌های جمعی پروژه کند.
سازگاری با اقلام دیگر: در نظر بگیرید که PLC انتخابی با اقلام دیگر سازگاری دارد یا خیر. اگر این سازگاری با سیستم‌ها و تجهیزات دیگر هزینه اضافی به دنبال داشته باشد، آن را در انتخاب لحاظ کنید.
طول عمر PLC: پی ال سی با قیمت بالاتر گاهی ممکن است از لحاظ کیفیت و قابلیت‌های بیشتری برخوردار باشد. اگر پروژه شما نیاز به یک PLC با عمر مفید بلند دارد، ممکن است سرمایه‌گذاری بیشتر در این زمینه به صرفه باشد.
به طور کلی، ارزیابی کنید که PLC انتخابی چه ارزشی به پروژه شما اضافه می‌کند و آیا هزینه آن متناسب با این ارزش است یا خیر.
اینفوگرافی چطور بهترین پی ال سی را برای پروژه خود انتخاب کنیم؟
سخن آخر
با توجه به معیارهای بررسی شده در این مقاله می‌توانید برای خرید PLC و انتخاب بهترین گزینه موجود در بازار تصمیم گیری کنید. اگر در یان زمینه اطلاعات کافی ندارید و نمی‌توانید PLC مناسبی برای نیاز خود انتخاب کنید، می‌توانید با کارشناسان تولید دیتا تماس گرفته و راهنمایی‌های لازم را دریافت کنید.
