اصول طراحي سيستم كنترلي با استفاده از plc

اصول طراحي سيستم كنترلي با استفاده از PLC
مفهوم كنترل كردن یك پروسه، كاری بسیار ساده و آسان است و انجام اصولی موارد زیر را می*طلبد:

• مشخص كردن ترتیب كار ماشین
• انتخاب مدل PLC
• اختصاص دادن آدرسهایی از حافظه PLC به ترمینالهای ورودی و خروجی
• برنامه*نویسی و ذخیره آن در حافظه PLC
• تست نهایی و اجرای برنامه كنترلی

مفهوم كنترل كردن یك پروسه، كاری بسیار ساده و آسان است و انجام اصولی موارد زیر را می*طلبد:
مشخص كردن ترتیب كار ماشین
عملیات سیستم كنترلی توسط المانهای ورودی تعیین می*شود، بسته به شرایط موجود یك سیگنال به PLC فرستاده می*شود. در پاسخ، كنترلر بر طبق برنامه كنترلی كه در حافظه خود دارد سیگنالی به ترمینالهای خروجی، كه كار دستگاه را كنترل می*كنند، می*فرستد و به این ترتیب عمل كنترلی خواسته شده، انجام می*شود. قبل از نوشتن برنامه باید فلوچارت ترتیب و توالی عملیات را رسم كنید.
انتخاب مدل PLC
با بررسی سیكل كاری پروسه*ای كه می*خواهیم كنترل كنیم، مشخص كردن تعداد و نوع Input/Output های سیستم و با توجه به دقت مورد نیاز، PLC مناسب را انتخاب می*كنیم. در مورد انتخاب یك PLC بایستی مشخصه*های زیر را تعیین كنیم:
تعداد ورودی*ها
تعداد خروجی*ها
نوع ورودی و خروجی*های دستگاه
تعداد رجیستر*ها و بیت*های كمكی
تعداد تایمر*ها و شمارنده*های مورد نیاز
اندازه حافظه
سرعت اجرای برنامه و پاسخ*دهی دستگاه Scan Time
برخی از شركت*های مشهور سازنده PLC عبارتند از : LG ، MITSUBISHI، TELEMECANIQUE، OMRON ، ALAM BRADLEY ، SIEMENS* و...

اختصاص دادن آدرسهایی از حافظه PLC به ترمینالهای ورودی و خروجی:
سومین قدم این است كه تمامی قطعات كمكی كه به PLC وصل می*شوند باید مشخص شوند. بعد از گرفتن لیست از این قطعات، به هر كدام از آنها آدرسی از حافظه PLC I/O اختصاص داده می*شود. در حین سیم*بندی مدار هم باید دقت كرد كه این قطعات به ترمینالهای مشخص شده وصل شوند. مشخص كردن آدرس*های ورودی خروجی باید قبل نوشتن برنامه انجام شود. چرا كه این آدرس*ها به كنتاكتهایی كه در برنامه نردبانی استفاده خواهد شد، معنی می*دهد.
برنامه*نویسی و ذخیره آن در حافظه PLC:
بعد از تجزیه تحلیل مدار و انتخاب PLC حال نوبت به برنامه*نویسی آن می*رسد. برنامه با توجه به ترتیب عملیات كه در قدم اول مشخص شده، نوشته می*شود. زبان برنامه*نویسی آن كه بصورت اعداد و حروف است از یك استاندارد مشخصی تبعیت می*كند. روشهای نمایش برنامه در تمام PLCها مشترك می*باشد و به سه صورت زیر است:
دیاگرام نردبانی LADDER DIAGRAM
سیستم كنترل فلوچارت CONTROL SYSTEM FLOWCHART
لیست بیانی ( STATEMENT LIST ( MNEMONIC CODE
برای نوشتن برنامه در PLCمی*توان از برنامه*ریز دستی programmer console و یا PC استفاده كرد. هر كدام از سازنده*های PLC نرم*افزاری برای محصول خود ارائه كرده*اند كه اغلب هر سه روش برنامه*نویسی، LADDER، CSF، STL را پشتیبانی می*كند و می*توان براحتی PLC را به كامپیوتر وصل كرد. از طریق پورت RS232-C، می*توان برنامه نوشته شده را به حافظه PLC فرستاده و در آنجا ذخیره نمود.
در نوشتن برنامه كنترلی می*توان از دستورات منطقی، محاسباتی و انتقال داده استفاده نمود. دستورات منطقی مثل NOT، XOR، OR، AND و... دستورات محاسباتی مانند انواع جمع، تفریق، ضرب، تقسیم، دستورات مثلثاتی، توان، لگاریتم، تبدیل كدها، محاسبات مربوط به اعداد اعشاری، دستورات مقایسه و ....
معمولا در مواقعی كه بخواهیم در كار ماشین وقفه*ای ایجاد كنیم یا در بین فرآیندها فاصله قایل شویم و یا زمان لازم برای انجام یك یا چند فرآیند در نظر گرفته شود از تایمر*های داخلی PLC در مدهای مختلف تاخیر در وصل، تاخیر در قطع، تایمر حافظه*دار، مولد پالس و... استفاده می*كنیم. برای شمارش پالس*های ورودی، شمارش سیكل*های كاری و یا كاربردهایی از قبیل شمارش تعداد قطعاتی كه از جلوی سنسوری رد شده*اند و... از كانترهای داخلی خود PLC استفاده می*كنیم. این كانترها را در هر دو حالت بالا شمار و پایین شمار می*توان بكار برد. تعداد تایمر/ كانتر از 256تا برای مدل*های پایین PLC تا چند هزار عدد برای مدل*های بالاتر می*باشد كه دسترسی به آنها تنها با نوشتن چند خط برنامه و بصورت نرم*افزاری امكان*پذیر بوده و هیچ نیازی به قطعات خارجی و سیم*بندی اضافی و حجیم كردن تابلو كنترل ندارند.
تست نهایی و اجرای برنامه كنترلی:
قبل از آنكه شستی استارت زده شود، بی*خطر بودن سیستم كاملا تست خواهد شد و از درست وصل شدن قطعات خروجی به ترمینالهای PLC بر طبق آدرس*های اختصاص داده شده اطمینان حاصل می*شود. بعد از تایید نهایی می*توان عملیات كنترلی را آغاز نمود. برای اجرای برنامه بایستی PLC را به مد اجرا RUN برده و كلید استارت را فشار دهیم.
بعد از مشاهده عملكرد ممكن است سیستم نیاز به اشكال*زدایی داشته باشد تا در صورت لزوم عملكرد سیستم بهتر شود. در این صورت هم فقط برنامه PLC است كه تغییر خواهد كرد