PLC چیست و چه کاربردی دارد؟ | بررسی کامل به زبان ساده

مدیریت و کنترل دقیق فرآیندهای تولید، در بهره وری و کاهش خطاهای انسانی اتوماسیون صنعتی نقشی حیاتی دارد. PLC به مهندسان اجازه می‌دهد تا فرآیندهای پیچیده مکانیکی و الکتریکی را با دقت و سرعتی مثال زدنی مدیریت کنند. در این مقاله قصد داریم به این پرسش پاسخ دهیم که PLC یعنی چه و چه کاربردی دارد. در کنار مزایا، PLC محدودیت‌هایی نیز دارد که به آن‌ها خواهیم پرداخت.

 

PLC چیست؟

در پاسخ به این سوال که plc چیست و چه کاربردی دارد، باید گفت که plc یا همان کنترل گر منطقی برنامه پذیر، یک رایانه صنعتی کوچک، بسیار مقاوم و تخصصی است که بر ورودی‌های مختلف مانند سنسورها، کلیدها و دما‌سنج‌ها، نظارت می‌کند. همچنین تصمیمات منطقی را بر اساس برنامه‌ای که به آن داده شده، اعمال کرده و خروجی‌های سیستم را بر اساس الگوریتم‌های تعریف شده کنترل و هدایت می‌نماید.

برخلاف کامپیوترهای معمولی، پی ال سی دستگاهی برای کار در محیط‌هایی است که با دماهای متغیر، رطوبت بالا، گرد و غبار، لرزش و تداخلات الکترومغناطیسی همراه هستند. در این محیط‌ها، نویزهای الکترومغناطیسی، دماهای بسیار بالا یا پایین، لرزش‌های مداوم و گرد و غبار، عملاً استفاده از کامپیوترهای معمولی را غیرممکن می‌کنند.

هسته اصلی کار PLC، دریافت سیگنال از حسگرها و سوییچ‌های مختلف (ورودی‌ها)، پردازش این اطلاعات بر اساس یک برنامه از پیش تعیین شده در حافظه خود و در نهایت ارسال دستور به عملگرها (خروجی‌ها) برای کنترل فرآیندهای فیزیکی مانند حرکت دادن موتورها، باز و بسته کردن شیرها، یا روشن کردن لامپ‌های هشدار است. پس plc چیست به زبان ساده، PLC دستگاهی است که داده‌های ورودی را گرفته، با اجرای منطق برنامه، آنها را پردازش کرده و در نهایت خروجی‌های مورد نظر را کنترل می‌کند.

 

به نقل از سایت eshop.se.com که PLC را اینگونه معرفی کرده است:

A PLC system is the proper setup that includes the programmable logic controller, its software, and the input/output modules that connect it to machinery and sensors.

ترجمه: یک سیستم PLC مجموعه‌ای مناسب است که شامل کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی، نرم‌افزار آن و ماژول‌های ورودی/خروجی است که آن را به ماشین‌آلات و حسگرها متصل می‌کند.

 

پی ال سی مخفف چیست؟

مخفف plc چیست؟ این واژه مخفف عبارت انگلیسی Programmable Logic Controller است که در زبان فارسی به آن «کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر» می‌گوییم. این نام‌گذاری دقیقاً به ماهیت عملکردی دستگاه اشاره دارد. یعنی ابزاری که منطق عملکردی سیستم (Logic) را به صورت دیجیتالی و برنامه‌ریزی شده (Programmable) کنترل می‌کند.

 

کاربردهای پی ال سی چیست؟

اگر بخواهیم توضیح دهیم که پی ال سی چیست و چه کاربردی دارد، باید به نقش گسترده آن در صنایع مختلف اشاره کنیم:

 

کنترل سطح مخزن آب

یکی از ساده ترین مثال‌ها برای درک بهتر plc چیست و کاربرد آن، کنترل سطح مخزن آب است. در این سیستم، یک سنسور تشخیص سطح، میزان آب داخل مخزن را اندازه گیری می‌کند و اطلاعات را به PLC می‌فرستد. سپس PLC بر اساس برنامه ای که برای آن تعریف شده، تصمیم می‌گیرد پمپ را روشن یا خاموش کند.

 

PLC در صنعت شیشه

PLC در این صنعت برای کنترل نسبت مواد، تنظیم دما، نظارت بر خط تولید و بررسی شیشه‌های تخت به کار می‌رود.

 

PLC در صنعت کاغذ

ماشین آلات این صنعت معمولاً با سرعت بسیار بالا کار می‌کنند و نیازمند هماهنگی دقیق میان بخش‌های مختلف هستند. PLC در صنعت کاغذ برای کنترل خطوط تولید کاغذ، مانیتورینگ دستگاه‌های چاپ آفست و نظارت بر تولید صفحات کتاب و روزنامه به کار گرفته می‌شود.

 

PLC در صنعت سیمان

در این فرآیند، PLC وظیفه دارد داده‌های مربوط به مقدار مواد، نسبت اختلاط، عملکرد کوره و کیفیت تولید را به‌دقت کنترل کند. از آنجا که هرگونه خطا در این مراحل می‌تواند روی کیفیت نهایی سیمان اثر بگذارد، PLC به عنوان یک ابزار قابل اعتماد برای مدیریت این فرآیند حساس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

PLC در نفت، گاز و انرژی

برای مانیتورینگ فشار، دما، جریان، شیرآلات و پمپ‌ها استفاده شده و کمک می‌کند که فرآیندها با ایمنی و دقت بیشتری انجام شوند.

 

PLC در صنعت خودرو

درصنعت خودرو plc چیست؟ PLC در این صنعت برای کنترل ربات‌های مونتاژ، نوار نقاله‌ها، دستگاه‌های تست و بخش‌های رنگ‌آمیزی استفاده می‌شود.

 

PLC در سیستم‌های عمومی و ساختمانی

PLC فقط به صنعت محدود نمی‌شود و در برخی سیستم‌های عمومی مثل کنترل آسانسورها، پله های برقی، سیستم های امنیتی و تأسیسات ساختمانی نیز استفاده می‌شود.

 

این قطعه معمولا در کنار سنسورهای مختلف دمایی مانند pt100 ها یا pt1000 ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، در ادامه چند مورد از محصولات به عنوان نمونه آورده شده اند، همچنین جهت خرید سنسور pt100 تنها کافی‌ست با کارشناسان ما در ارتباط باشید و یا به دسته محصولات مان مراجعه کنید:

 

مزایا و معایب PLC

درک plc چیست یعنی شناخت نقاط قوت و چالش‌های این فناوری. مانند هر فناوری دیگری، در کنار مزایای فراوان خود، PLC با چالش‌ها و محدودیت‌هایی نیز روبرو است که در ادامه به برخی از مهمترین آنها می‌پردازیم:

 

مزایای plc چیست؟

مزایای plc چیست؟ مزیت کلیدی PLC برنامه پذیر بودن آن است. این بدان معناست که برخلاف مدارهای فرمان الکتریکی آنالوگ یا سخت افزاری، عملکرد دستگاه را از طریق نرم افزار و با استفاده از زبان های برنامه نویسی مخصوص تعریف می‌کنیم. این دستگاه ها زمان اسکن بسیار سریعی داشته و به همین دلیل قادرند دستورات کنترلی را در کسری از ثانیه پردازش و اجرا نمایند.

آنها همچنین قابلیت ارتباط با کامپیوترهای مرکزی و تجهیزات کنترلی در کل کارخانه را دارند. این امر امکان نظارت متمرکز و مدیریت یکپارچه فرآیندها را فراهم میکند. توانایی محاسباتی بالای این دستگاه‌ها، اجرای عملیات پیچیده ریاضی و منطقی را ممکن می‌سازد و زبان های برنامه نویسی ساده و بصری آن، زمان آموزش آنها را به طرز چشمگیری کوتاه کرده است.

همچنین PLC از قابلیت کنترل نظارتی (اتصال به سیستم های SCADA) برخوردار است، ابعاد فیزیکی کوچکی دارد و فضای کمی را در تابلوهای برق اشغال می‌کند. یکی دیگر از مهمترین مزایا، انعطاف پذیری بالای آن در برنامه ریزی مجدد است. به این معنا که برای تغییر عملکرد سیستم، تنها کافیست برنامه تغییر کند و نیازی به سیم کشی مجدد نیست. برطرف کردن مشکلات و عیب یابی در PLC نسبت به سیستم‌های سنتی بانک رله، بسیار آسان تر و سریع تر انجام می‌شود و وجود شمارنده هایی با سرعت بالا، دقت اندازه گیری و شمارش قطعات را تضمین می‌کند.

 

 

معایب plc چیست؟

معایب plc چیست؟ مهمترین چالش، زمان نامشخص بازیابی و اصلاح سیستم هنگام بروز مشکل است. به این معنا که اگر سخت افزار PLC دچار خطا شود، پیش بینی دقیق مدت زمان لازم برای عیب یابی و راه اندازی مجدد کار دشواری است. این موضوع می‌تواند منجر به توقف طولانی مدت خط تولید شود.

همچنین PLCها محدودیت کاری در دماهای بالا دارند و کار کردن آنها خارج از بازه دمایی استاندارد، می‌تواند به قطعات داخلی و عملکردشان آسیب بزند. علاوه بر این، در یک PLC مدل ثابت، همزمان فقط یک برنامه قابل اجرا است و برای اجرای همزمان چندین برنامه باید از مدل‌های پیشرفته‌تر استفاده کرد. در نهایت، نرم‌افزار و قطعات PLC یک برند خاص را نمی‌توان در تولید و پیکربندی PLC برند دیگری استفاده کرد.

در جدول زیر به تعدادی از مزایا و معایب دیگر اشاره کرده ایم:

مزایا	معایب
سرعت بالای اسکن و اجرای دستورات.	نیاز به دانش تخصصی برای برنامه نویسی.
قابلیت ارتباط گسترده با سایر تجهیزات.	محدودیت در کارکرد در دماهای بسیار بالا.
توانایی محاسباتی بالا.	رفتار نامناسب برنامه پس از قطع برق (در برخی مدل‌ها).
زمان آموزش و درک آسان.	اجرای تک برنامه‌ای در مدل‌های ثابت.
دامنه کاربرد وسیع در صنایع مختلف.	عدم سازگاری نرم افزار و قطعات بین برندهای مختلف.
برنامه نویسی ساده و بصری.	–
محاسبه دقیق هزینه‌های پروژه.	–
قابلیت کنترل نظارتی پیشرفته.	–
ابعاد فیزیکی کوچک و اشغال فضای کم.	–
انعطاف پذیری بالا در برنامه ریزی مجدد.	–
عیب یابی آسان تر و سریع تر نسبت به سیستم های سنتی.	–
برخورداری از شمارنده های پرسرعت.	–
قابلیت اطمینان و پایداری بسیار بالا.	–

 

همچنین ترموکوپل ها نوعی سنسور هستند که در کنار این قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرند، جهت خرید ترموکوپل صنعتی با کارشناسان ما در تماس باشید و یا به دسته محصولات مان مراجعه کنید.

 

نتیجه گیری

پاسخ به این پرسش که plc چیست، فراتر از یک تعریف فنی ساده است. بدون استفاده از PLCها، تولید انبوه با کیفیت یکسان و ایمنی بالا در دنیای امروز غیرممکن بود. اگر به دنبال افزایش بهره وری در خطوط تولید هستید یا می‌خواهید فرآیندهای سنتی خود را هوشمند کنید، بهره گیری از توانمندی های این کنترل کننده‌ها اولین و مهمترین گام در مسیر اتوماسیون صنعتی است.