اصول نحوه طراحی یک سیستم کنترلی استفاده یک PLC

لینک دریافت فایل خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  قابل ویرایش پرینت

تعداد صفحات: 32

اصول نحوه طراحی یک سیستم کنترلی استفاده یک PLC

اتوماسیون صنعتی

با توجه پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی وجود رقابت‌های شدید بین صنعتگران دو مقوله دقت زمان انجام کارهای تولیدی خدماتی بسیار مهم سرنوشت ساز شده است. دیگر سیستم‌های قدیمی جوابگوی نیازهای صنعت توسعه یافته امروز نبوده بکار بردن سیستمهایی که دخالت مستقیم نیروی انسانی عمل کنند، امری نامعقول می‌نمود. چرا که موارد دقت سرعت عمل سیستم بسیار پایین وابسته نیروی کاربر است. بنابراین ماشین‌های هوشمند نیمه‌هوشمند وارد بازار صنعت شدند. بعد مدتی انچنان جای خود پیدا کردند که علاوه زمینه‌های صنعتی کارهای خدماتی جایگاه ویژه‌ای یافتند. کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای که قبلا غیرممکن براحتی انجام می‌گرفت . مکانیزه کردن سیستم‌ها ماشین الات (اتوماسیون صنعتی ) مقوله بسیار مهم پرطرفداری شده نیاز هر روز بیشتر بیشتر مشهود می‌شود . اتوماسیون صنعتی زمینه‌های بسیار گسترده‌ای کاربرد دارد مکانیزه کردن یک ماشین بسیار ساده کنترل سطح گرفته مکانیزه نمودن چندین خط تولید شبکه کردن انها . نگاهی محیط اطراف‌مان می‌توانیم نمونه‌های بسیار زیادی کاربرد اتوماسیون ا اغلب زمینه‌ها پیدا کنیم.. اتوماسیون واحدهای مسکونی جدید ، شبکه‌های مخابراتی ، سیستم‌های دفع فاضلاب ، سیستم توزیع برق ، کارخانجات مختلف ...

در یک سیستم اتوماسیون شده کنترل پروسه توسط ماشین انجام می‌شود سیستمها دخالت انسان حداقل برخی موارد صفر رسیده است. سیستم گرفتن سیگنالهای ورودی قطعاتی نظیر سنسورهای تشخیص فشار ، رنگ ، سطح مایعات ، قطعات فلزی ، سنسورهای دما ، میکرو سوییچ‌ها ، کلیدها شستی‌ها ، واسط ‌های کاربر ماشین و... وضعیت موجود حس کرده بررسی می‌کند سپس عکس‌العمل ماشین تصمیم‌گیری کرده فرمانهای لازمه قطعات خروجی که تحت کنترل ماشین هستند اعمال می‌کند. توجه مواردی که ذکر می‌توان ساختار یک سیستم اتوماسیون بدین صورت لیست نمود:

قطعات ورودی شامل سنسورها ، سوییچ‌ها ، ...

قطعات خروجی مثل موتور ، پمپ ، شیربرقی ، نشانگرها ...

یک کنترلر داخلی CPU پردازش داده‌ها اجرای برنامه کنترلی سیستم حافظه ذخیره نمودن برنامه کنترلی اطلاعات دریافتی قطعات ورودی

یک واسط بین کاربر ماشین Human Machine Interface ( مواردی که نیاز انجام تنظیمات توسط کاربر داریم می‌خواهیم یکسری اطلاعات الارم‌ها به‌ اطلاع کاربر برسانیم .)

توجه داشته باشید بالا بردن سرعت دقت کنترلر استفاده سیستم اتوماسیون شده انتخاب درست ٱن طبق کاربردی که انتظار داریم می‌توانیم امکانات قابلیت‌های سیستم بالاتر ببریم . بعنوان مثال یک سیستم ساده کنترل سطح مخزن سرعت پاسخ‌گویی سیستم حد چند ثانیه کار کافی خواهد بود. اما سیستم‌های پیچیده موقعیت‌یاب پردازش تصویر سیستم‌های بسیار سریعتر دقیقتر احتیاج داریم سرعت پاسخگویی حد میکرو ثانیه ما لازم است.

بعنوان مثال مواردی که نیاز کنترل یک محیط نامساعد داریم استفاده نیروی انسانی بسیار مشکل غیرممکن چه‌کار باید کرد. محیط‌هایی شرایط اب هوایی بسیار بد مناطق جغرافیایی صعب‌العبور محیط‌هایی که الودگی صوتی الودگی‌های شدید تنفسی دارند ...

در موارد ایمن‌ترین صرفه‌ترین گزینه اتوماسیون کردن سیستم‌ها استفاده ماشین‌ بجای انسان است. اجرای کامل سیکل کنترلی ، گرفتن گزارشات لازم حین انجام عملیات کنترلی ، قابلیت تغییر سیکل کاری تعریف نمودن پارامترهای کنترلی ، امکان انجام کنترل دستی موارد اضطراری و....

حال مثال دیگری می‌پردازیم. حساب کنید یک سیستم بسیار ساده بسته‌بندی محصولات غذایی بسته‌بندی هزار کیلو شکر بسته‌های یک کیلویی چند نفر چقدر زمان احتیاج داریم. چند نفر وزن کردن محصول ، چند نفر اماده‌سازی پکت ، چند نفر پرکردن پکت بسته‌بندی ، زدن تاریخ مصرف ... گونه سیستم‌ها مشکلات زیادی وجود دارد که برخی انها زیر اشاره شده است:

نقش PLC اتوماسیون صنعتی

مقدمه

امروزه بین کشورهای صنعتی ، رقابت فشرده شدیدی ارائه راهکارهایی کنترل بهتر فرایندهای تولید ، وجود دارد که مدیران مسئولان صنایع کشورها داشته تجهیزاتی استفاده قرار دهند که سرعت دقت عمل بالایی داشته باشند. بیشتر تجهیزات شامل سیستم‌های استوار کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller) هستند. بعضی موارد که لازم باشد می‌توان PLCها شبکه کرده یک کامپیوتر مرکزی مدیریت نمود بتوان کار کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده سرعت دقت بسیار بالا بدون نقص انجام داد.

قابلیت‌هایی قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، انالوگ ، فرکانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان سیستم‌ها قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ... ) همچنین امکانات اتصال شبکه ، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت انعطاف پذیری زیاد سیستم‌ها باعث شده که بتوان کنترل سیستم‌ها محدوده وسیعی انجام داد.

مفهوم کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC

در سیستم‌های اتوماسیون وظیفه اصلی کنترل عهده PLC که گرفتن اطلاعات طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین حس کرده نسبت پاسخ مناسبی ماشین فراهم می‌کند. امکان تعریف مدهای مختلف ترمینالهای ورودی/خروجی یک PLC، امکان فراهم کرده بتوان PLC مستقیما المانهای دیگر وصل کرد. علاوه PLC شامل یک واحد پردازشگر مرکزی( CPU) هست، که برنامه کنترلی نظر اجرا می‌کند. کنترلر انقدر قدرتمند که می‌تواند هزارها I/O مدهای مختلف انالوگ دیجیتال همچنین هزارها تایمر/ کانتر کنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، سیستم کنترل ماشین‌هایی چند I/O که کار ساده‌ای مثل تکرار یک سیکل کاری کوچک انجام می‌دهند گرفته سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت مکان‌یابی کنترل نمود. سیستم می‌تواند بدون نیاز سیم‌بندی قطعات جانبی فقط طریق نوشتن چند خط برنامه صدها تایمر واحد کنترل استفاده نماید.

زمان پاسخ‌گویی Scan Time

این زمان بستگی سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC طول برنامه کاربر دارد. یک میکرو‌ثانیه ده میلی ثانیه می‌باشد. مثلا مواقعی که I/O سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور نقل انتقال سیگنالها سیستم دورتری هستیم نتیجه زمان اسکن زیاد می‌شود. همچنین مانیتور کردن برنامه کنترلی اغلب زمان اسکن می‌افزاید چرا که CPU کنترلر مجبور وضعیت کنتاکتها، رله‌ها ، تایمر‌ها و... CRT هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.

قطعات ورودی

هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط توانایی PLC خواندن سیگنالهای ارسالی انواع ورودی‌ها، دستی، اتوماتیک حس‌گرهای خودکار می‌باشد. قطعات ورودی نظیر شستی‌های استارت/ استوپ ، سوییچ‌ها، میکرو‌سوییچ‌ها، سنسورهای فتوالکتریک، proximity ، level