در صنایع برای کنترل منطقی، از زبان برنامه نویسی PLC استفاده کرده اند که استقبال زیادی را در صنایع به همراه داشته است. از این فناوری برای اتوماسیون صنعتی بهره می گیرند که در نتیجه باعث کنترل بهتر در زمینه تولیدات می شود و برنامه نویسی راحت تری برای فناوری به همراه دارد.
در این حوزه 5 زبان برنامه نویسی مورد تایید در بازار موجود می باشد که استاندارد های بین المللی این موارد را تایید می کنند. در این مقاله نگاهی به آن ها و مزایا و معایب آن می پردازیم و در انتها تفاوت این 5 نمونه را با هم بررسی خواهیم کرد.
محبوب ترین نوع زبان برنامه نویسی PLC عبارتند از:
- نمودار نردبان (LD)
- نمودارهای عملکرد متوالی (SFC)
- نمودار بلوک عملکرد (FBD)
- متن ساختار یافته ( (ST
- لیست دستورالعمل (IL)
Plc چیست؟
یکی از ارکان مهم اتوماسیون صنعتی، پی ال سی می باشد که برنامه ای که توسط کامپیوتر و بر طبق اصول خاصی نوشته می شود را از کامپیوتر به کنتاکتورها انتقال خواهد داد. این انتقال از طریق مدار رابط یا اینترفیس صورت می گیرد که با توجه به برنامه نوشته شده، راه اندازی و کنترل تمام سیستم انجام می گیرد. این دستگاه و فناوری در تمام دنیا در حال انجام می باشد و با استفاده از این روش انقلاب عظیمی در صنعت اتفاق افتاده است.
نمودار نردبان (LD)
در نمودار نردبان از مدل رله منطقی استفاده شده است که از دستگاه های فیزیکی مانند سوئیچ ها و رله های مکانیکی برای فرایندهای کنترل استفاده می کند. نمودار نردبان با استفاده از منطق داخلی جایگزین تمام دستگاه هایی می شود که برای فعال سازی، به سیگنال الکتریکی نیاز نداشته باشند. نمودار نردبان به صورت پله های افقی با دو ریل عمودی ساخته شده است که نشان دهنده اتصال الکتریکی در نمودارهای رله منطقی است. شما می توانید تمام شرایط ورودی لازم را برای تاثیر بر شرایط خروجی، چه منطقی و چه فیزیکی، برنامه ریزی کنید.
مزایای نمودار نردبان
مزایای اصلی زبان نمودار نردبان عبارتند از:
- با وجود پله ها شما دسترسی راحتی را خواهید داشت و فعالیت به صورت سیستمی انجام می گردد.
- همچنین به شما امکان می دهد نظراتی را که به راحتی قابل مشاهده هستند، مستند کنید.
- امکان ویرایش آنلاین برنامه وجود دارد.
معایب نمودار نردبان
بزرگ ترین و اصلی ترین عیب این زبان برنامه نویسی، نبود دستورالعمل های در دسترس می باشد که فعالیت را برای برنامه نویس در زمان هایی سخت خواهد کرد.
نمودارهای عملکرد متوالی (SFC)
اگر تجربه ای در نمودارهای فلو دارید، پس این زبان برنامه نویسی PLC برای شما آشنا خواهد بود. در نمودارهای عملکردی متوالی، از مراحل و انتقال برای دستیابی به نتایج نهایی خود بهره می گیرند. مراحل به عنوان یک عملکرد اصلی در برنامه شما عمل خواهند کرد و مراحل اقداماتی را که هنگام برنامه ریزی برای وقوع آنها اتفاق می افتد در خود جای داده اند. تصمیمات می توانند بر اساس زمان بندی، مرحله خاصی از فرآیند یا حالت فیزیکی تجهیزات صورت بگیرد. از Transitions برای دستورالعمل هایی استفاده می شود که شما برای انتقال از یک مرحله به مرحله دیگر با تنظیم شرایط درست یا نادرست، استفاده می کنید.
مزایای نمودارهای عملکردی متوالی
- امکان دسته بندی فرآیندها به مراحل مختلف که در نتیجه عیب یابی را سریعتر و آسان تر خواهد کرد.
- شما در این منطق دسترسی مستقیمی بر اجزا دارید که در نتیجه به راحتی متوجه خواهید شد که کدام قطعه دچار مشکل و خرابی شده است.
- طراحی و نوشتن منطق به دلیل توانایی استفاده از اعمال های مکرر قطعات منطقی، می تواند سریعتر باشد.
معایب نمودارهای عملکرد متوالی
بزرگترین عیب این زبان برنامه نویسی، عدم پشتیبانی از تمام برنامه می باشد که در بعضی از مواقع مشکلاتی را به همراه دارد.
نمودار بلوک عملکرد (FBD)
نمودار بلوک عملکرد، از انواع نمودارهای گرافیکی زبان برنامه نویسی PLC می باشد. نمودار بلوک عملکرد، تابعی بین ورودی و خروجی را توصیف می کند که توسط بلوک های خطی در بلوک ها به هم متصل می شوند. Function Blocks در ابتدا برای ایجاد سیستمی ساخته شده بود که می توانید بسیاری از کارهای متداول و تکرار شونده در سیستم اتوماسیون خود مانند شمارنده ها، تایمرها، حلقه های PID و غیره را تنظیم کنید. شما در این روش بلوک ها را بر روی ورق ها برنامه ریزی می کنید و سپس PLC مرتباً ورق ها را به ترتیب عددی اسکن می کند یا توسط اتصالی که بین بلوک ها برنامه ریزی می کنید، تعیین می شود.
معایب نمودار بلوک عملکرد
کدهای وارده ممکن است در این برنامه بی نظم شوند، زیرا شما می توانید کد را در هر نقطه از بلوک عملکرد قرار دهید که این امر در کنار بی نظمی، عیب یابی را سخت تر می کند.
مزایای نمودار بلوک عملکرد
- نمودار بلوک عملکرد با کنترل های حرکت به خوبی کار می کند.
- روش بصری این روش برای برخی از کاربران دسترسی آسان تر به همراه دارد.
- بزرگترین مزیت Function Block Diagram این است که می توانید خطوط زیادی از برنامه نویسی را انتخاب کرده و آن را در یک یا چند بلوک عملکرد قرار دهید.
متن ساختاری (ST)
این زبان برنامه نویسی یک زبان متنی است. همچنین در سطح بالا قرار دارد و در رده های معروفی چون Basic Pascal و “C” قرار می گیرد. این روش یک ابزار بسیار قدرتمند است که می تواند کارهای پیچیده را با استفاده از الگوریتم ها و توابع ریاضی همراه با کارهای تکراری اجرا کند.
این کد از عباراتی استفاده می کند که توسط نقطه ویرگول از هم جدا شده و سپس با ورودی، خروجی یا متغیرها توسط این دستورات تغییر می کنند. شما باید هر خط کد را بنویسید و از توابع مانندFOR ،WHILE ،IF ،ELSE ،ELSE IF و CASE برای اجرا آن استفاده کنید.
مزایای برنامه نویسی متن ساختار یافته
- در محاسبات بزرگ ریاضی بسیار منظم و ماهر است.
- این امکان را برای شما فراهم می کند تا برخی دستورالعمل ها را که به برخی از زبان های دیگر مانند نمودار نردبان موجود نیست، پوشش دهید.
معایب متن ساختار یافته معایب زبان برنامه نویسی Structured Text PLC
- نحوه فعالیت در این زبان برنامه نویسی کمی دشوار است.
- رفع مشکل و خطا در این روش دشوار می باشد.
- ویرایش آنلاین در این زبان برنامه نویسی سخت خواهد بود.
لیست دستورالعمل (IL)
در این قسمت از مقاله پنجمین زبان برنامه نویسی PLC را برای شما معرفی خواهیم کرد که در این روش از لیست دستورالعمل برای برنامه نویسی استفاده می شود که نیاز به زبان متنی می باشد.
زبان لیست دستورالعمل شباهت به زبان اسمبلی دارد. هنگامی که از روش برنامه نویسی PLC به زبان لیست استفاده می کنید، از کدهای mnemonic مانند LD (Load) ،AND ،OR و غیره استفاده خواهد شد. لیست دستورالعمل های این روش حاوی دستورالعمل هایی با هر دستورالعمل در یک سطر جدید خواهد بود که نیاز دارید در انتهای هر سطر نیز به آن دسترسی داشته باشید.
مزایای لیست دستورالعمل ها
زبان فهرست دستورالعمل برای برنامه هایی که به کدهای فشرده و دارای زمان حیاتی نیاز دارند ارزشمند می باشد.
معایب لیست دستورالعمل ها
- امکان ساختاری اندکی در این روش وجود دارد که دستور “Goto” یکی از آنهاست.
- همچنین در این روش ممکن است خطاهای بسیاری وجود داشته باشد که در مقایسه با زبان های دیگر برنامه نویسی PLC مقابله با آن سخت خواهد بود.
در انتها لازم است نگاهی به انواع PLC داشته باشیم که با توجه به نیاز صنایع از آن ها استفاده می گردد.
انواع PLC چیست؟
مینی PLC
در این نمونه خروجی کمتری در دسترس خواهد بود در نتیجه محدودیت بیشتری دارد که مناسب برای صنایع کوچک می باشد.
PLC مجتمع
ویژگی اصلی این نمونه در این مورد می باشد که تمام بخش های این سیستم در یک باکس قرار دارد و مناسب برای صنایع و پروژه های متوسط خواهد بود.
PLC ماژولار
در این نمونه تمام بخش ها از هم جدا بوده و امکان ارتباط بین بخش های مختلف در این روش از PLC به راحتی میسر می باشد. مزیت اصلی این روش امکان اضافه کردن قابلیت های ورودی و خروجی بوده که با توجه به قدرت CPU امکان پذیر می گردد.
PLC رک (Rack)
در این نمونه که بسیار شباهت به نمونه قبلی دارد، تنها تفاوت در این PLC تمام ورودی و خروجی های آن می باشد که در پشت دستگاه قرار دارد. PLC رک به صورت عمودی باید نصب گردد و برای صنایع بزرگ بهترین انتخاب خواهد بود. در این مقاله پنج زبان برنامه نویسی PLC را با هم مرور کردیم و در قسمت پایانی مقاله انواع PLC را مورد بررسی قرار دادیم که در نهایت برای انتخاب زبان و انواع PLC لازم است از قابلیت های آن ها و مکان مورد نظر اطلاعات کاملی را داشته باشیم.
