محلی که من کار آموزی ام را درآن گذراندم شرکت تولیدی به نام مینا پلاست می باشد .
محصولات این شرکت تولید طناب نخهای مختلف پلاستیکی برای استفاده های متفاوت مثلا استفاده در کمباین ها و.....
می باشد .
این شرکت از یک سوله 100 متری برای واحد تولیدی ، یک اتاق برای استراحت، یک سالن کوچک غذاخوری و یک انبار تشکیل شده است .
شیفت کاری این شرکت بصورت سه شیفت کاری 8 ساعته می باشد .
نحوه تولید محصول در این شرکت به این صورت است که در ابتدا مواد را در یک مخزن بزرگ می ریزند.
این مواد ( مواد اولیه ) بنا به نوع تولید محصولات متفاوت است .
از جمله موادی که در این شرکت استفاده می شد و ضایعات مواد پلاستیکی می باشد .
همچنین بنا به حجم مواد رنگ دلخواه را به داخل همزن اضافه می کنند که این مخزن توسط دستگاه مادر که المنتهای زیادی در آن بکار رفته است هدایت می شود .
با استفاده از این المنت که حرارت ایجاد کرده و موجب ذوب شدن مواد اولیه می شود این مواد ذوب شده از یک محلی به نام برجک عبور داده شده و بصورت بادکنک در آورده می شود که در بالای برجک چند غلتک وجود دارد که این بادکنک ها را له می کند و به صورت نواری پلاستیکی پهن در می آورد .
این نوارهای پهن پلاستیکی توسط غلتکها حرکت کرده و در ماشین برجک توده ها به چند نوار پلاستیکی تبدیل می شود .
نکته قابل توجه در این قسمت این است که با استفاده از تیغه های دلخواه نوارهای پلاستیکی دلخواه خواهیم داشت .
یعنی اینکه اگر از 3 تیغه استفاده کنیم 3 نوار پلاستیکی خواهیم داشت و.....
این نوارها توسط غلتک های پائین برجک حرکت کرده و از روی یک سینی بزرگ که زیر آن المنتهای زیادی بکار رفته و توسط یک ترموستات حرارت آن تنظیم می شود ، حرکت کرده و توسط سه غلتک نسبتا بزرگی کشیده می شوند و به صورت نوارهای نازکتر در می آید .
این نوارها توسط دستگاهی به نام پیچنده پیچیده می شود و به صورت کلافهایی در می آید که در این کلافها پس از رسیدن به حالت استاندارد داده شده به دستگاه ( وزن مخصوص) از حرکت ایستاده و توسط اپراتور از دستگاه جدا شده و در یک دستگاهی دیگر به نام تابنده تاب داده شده و به صورت طناب یا نوارهای پلاستیکی یا تک لایه در می آید .
لازم به توضیح است اگر می خواهیم نوار پلاستیک تک لایه داشته باشیم باید برای هر کدام از نوارها از یک پیچنده به صورت جداگانه استفاده نمائیم و بعد از تابیده شدن در این دستگاه بصورت بسته بندی منظم با نشان و علامت مخصوص روانه بازار می گردند .
لازم به ذکر است دستگاههای مورد استفاده در این شرکت بصورت می باشند .
لازم به ذکر است دستگاههای مورد استفاده در این شرکت بصورت می باشند .
ساختار از عبارت به معنای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی گرفته شده است .
، کنترل کننده ای نرم افزاری است که در قسمت ورودی ، اطلاعاتی را بصورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ای که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمانهایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند .
به عبارت دیگر عبارت از یک کنترل کننده منطقی است که می توان منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود و در صورت نیاز ، به راحتی آن را تغییر داد .
وظیفه قبلا بر عهده مدارهای فرمان رله ای بود که استفاده از آنها در محیط های صنعتی جدید منسوخ گردیده است .
اولین اشکالی که در این مدارها ظاهر می شود آن است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان ، بسیار بزرگ شده ، همچنین موجب افزایش قیمت آن می گردد .
برای رفع این اشکال ، مدارهای فرمان الکترونیک ساخته شدند ولی با وجود این ، هنگامی که تغییری در روند یا عملکرد ماشین صورت می گیرد مثلا در یک دستگاه پرس ، ابعاد ، وزن ، سختی و زمان قرار گرفتن قطعه زیر بازوی پرس تغییر می کند ، لازم است تغییرات بسیاری در سخت افزار سیستم کنترل داده شود .
به عبارت دیگر اتصالات و عناصر مدارفرمان باید تغییر کند .
با استفاده از تغییر در روند تولید یا عملکرد ماشین به آسانی صورت می پذیرد، زیرا دیگر لازم نیست سیم کشی ها و سخت افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به ارسال کرد تا کنترل مورد نظر تحقق یابد .
از طرف دیگر قدرت در انجام عملیات منطقی ، محاسباتی ، مقایسه ای و نگهداری اطلاعات به مراتب بیشتر از تابلوهای فرمان معمولی است .
به طراحان سیستم های کنترل این امکان را می دهد که آنچه را در ذهن دارند .
در اسرع وقت بیازمایند و به ارتقای محصول خود بیندیشند ، کاری که در سیستم های قدیمی مستلزم صرف هزینه و به خصوص زمان است و نیاز به زمان ، گاهی باعث می شود که ایده مورد نظر هیچ گاه به مرحله عمل در نیاید .
هر کس که با مدارهای فرمان الکتریکی رله ای کارکرده باشد بخوبی می داند که پس از طراحی یک تابلوی فرمان ، چنانچه نکته ای از قلم افتاده باشد ، مشکلات منطقی ظهور نموده ، هزینه ها و اتلاف وقت بسیاری را به دنبال خواهد داشت .
به علاوه گاهی اقزایش و کاهش چند قطعه در تابلوی فرمان به دلایل مختلف مانند محدودیت فضا ، عملا غیر ممکن و یا مستلزم انجام سیم کشی های مجدد و پرهزینه می باشد .
اکنون برای توجه بیشتر به تفاوتها و مزایای نسبت به مدارات فرمان رله ایت ، مزایای مهم را نسبت به مدارات یاد شده بر می شماریم .
1ـ استفاده از موجب کاهش حجم تابلوی فرمان می گردد .
2ـ استفاده از مخصوصا در فرایندهای عظیم موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه ، لوازم و قطعات می گردد .
3ـ ها استهلاک مکانیکی ندارند ، بنابراین علاوه بر عمر بیشتر ، نیازی به تعمیرات و سرویسهای دوره ای نخواهند داشت .
4ـ ها انرژی کمتری مصرف می کنند .
5ـ ها بر خلاف مدرات رله کنتاکتوری ، نویزهای الکتریکی و صوتی ایجاد نمی کنند .
6 ـ استفاده از منحصر به پروسه و فرآیند خاصی نیست و با تغییر نامه می توان به آسانی از آن برای کنترل پروس های دیگر استفاده نمود .
7ـ طراحی و اجرای مدارهای کنترل و فرمان با استفاده از ها بسیار سریع و آسان است .
8ـ برای عیب یابی مدارات فرمان الکترومکانیکی ، الگوریتم و منطق خاصی از نمی توان پیشنهاد نمود .
این امر بیشتر تجربی بوده ، بستگی به سابقه آشنایی فرد تعمیر کار با سیستم دارد .
در صورتی که عیب یابی در مدارات فرمان کنترل شده توسط به آسانی و با سرعت بیشتری انجام می گیرد .
9 ـ ها می توانند با استفاده از برنامه های مخصوص ، وجود نقص و اشکال در پروسه تحت کنترل را به سرعت تعیین و اعلام نمایند .
در جدول 2-1 مزایای نسبت به مدارات فرمان رله ای و همچنین مدارهای منطقی الکترونیکی و کامپیوتر بر شمرده شده است .
جدول مزایای نسبت به کنترل کننده های دیگر تفاوت با کامپیوتر استفاده از کامپیوتر معمولی مستلزم آموزش های نسبتا" طولانی ، صرف وقت و هزینه های بسیار است .
چنانچه کنترل فرآیندی مورد نظر باشد استفاده از کامپیوتر معمولی به مراتب پیچیده تر و در اغلب موارد عملا" ناممکن می شود ، علاوه بر ان برای انطباق کامپیوتر با فرآیند مورد نظر ، طراحی ، ساخت و یا لااقل بررسی و خرید تجهیزات خاص برای انطباق ف کاری طاقت فرسا است .
بسیاری از صنعتگران نیاز به کاگیری سیستم های اتوماتیک را عملا" احساس نموده و دریافته اند که تولید بدون به کارگیری اتوماسیون ، اقتصادی نمی باشد .
از طرف دیگر ، صنعتگران آموزش های مبسوط به این شاخه از صنعت را در محدوده وظایف خود نمی دانند .
وسیله ای است که درست به همین دلایل ساخته شده و اتوماسیون را با کمترین هزینه و به بهترین شکل ممکن در اختیار قرار می دهد .
استفاده از بسیار ساده بوده ، نیاز به آموزش های مفصل ، طولانی و پر هزینه ندارد .
از آنجایی که این وسیله به منظور پاسخگویی به کاربردهای صنعتی طراحی شده است ، تمامی مسائل مربوط به ان حل شده ، هیچ مشکلی در راه استفاده از آن وجود ندارد .
طراحان خطوط تولید با بهره گیری از این وسیله قابل انعطاف به سرعت می توانند نیازمندیهای مصرف کنندگان خود را تامین و در اسرع وقت تواناییهای خود را با نیازمندیهای بازار هماهنگ نمایند .
از شرکت های سازنده می توان: و ...
را نام برد .
گرچه از عرضه توسط سازندگان مختلف چند ده سالی می گذرد و در ماشین آلات و خطوط تولید خریداری شده از خارج کشور نیز به وفور مشاهده می شود استفاده از این وسیله بسیار قابل انعطاف توسط طراحان و ماشین سازان داخلی کمتر به چشم می خورد .
از جمله عواملی که موجب تاخیر در بهره برداری از توسط طراحان داخلی گردیده است عبارتند از : 1ـ ارتباط مشکل با منابع تامین کننده خارجی .
2ـ عدم دسترسی به موقع به اطلاعات سیستم ها .
3ـ عدم پشتیبانی موثر سازندگان از تجهیزات فروخته شده خود .
4ـ هزینه بالای تجهیزات خارجی .
5ـ هزینه بالای آموزش در خارج از کشور .
شرکت های داخلی نیز با توجه به مشکلات یاد شده و برای پر کردم خلاء موجود اقدام به طراحی و ساخت چند نمونه نموده اند .
های مذکور ، کلیه امکانات استاندارد های متداول را داشته ، از نمونه های خارجی با قابلیت های مشابه ارزانترند .
این ها به خوبی آزمایش گردیده ، از پشتیبانی کامل آموزش و خدمات پس از فروش برخوردار می باشند .
از شرکت های داخلی تولید کننده و سیستم های اتوماسیون می توان شرکت کنترونیک را نام برد .
این شرکت با به کارگیری دانش متخصصین داخلی اقدام به تولید چندین سیستم با قابلیت های متفاوت جهت استفاده در صنایع مختلف و کاربردهای متنوع نموده است .
این شرکت همچنین مبتکر زبان برنامه نویسی خاصی جهت سیستم های تولید شده ، می باشد که بسیار شبیه به زبان برنامه نویسی ابداع شده توسط شرکت یعنی است .
یاد شده با نمونه های خارجی مشابه خود به خوبی رقابت می کند .لازم به ذکر است که اصول کلی زبانهای برنامه نویسی مختلف تقریبا" یکسان بوده ، خواننده می تواند با یادگیری یکی از زبانهای مذکور ، سایر زبانها را به آسانی درک و از آنها استفاده نماید .
سازندگان سیستم های برای برنامه نویسی سیستم های خود ، هر یک از زبان منحصر به فردی استفاده می نماید که از نظر اصولی همگی تابع یک سری قوانین منطقی و کلی بوده ، تنها تفاوت آنها در ساختار برنامه نویسی و نمادهای استفاده شده است .
از زبان ها ابداع شده توسط سازندگان می توان SS ، FST ، OMRON ، CSTL ، ALLEN BRADLEY و ...
کاربرد صنایع مختلف امروزه کاربرد در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد .
در زیر تعدادی از این کاربردها آورده شده است .
ـ صنایع اتومبیل سازی شامل : عملیات سوراخ کاری اتوماتیک ، اتصال قطعات و همچنین تست قطعات و تجهیزات اتومبیل ، سیستم های رنگ پاش ، شکل دادن بدنه به وسیله پرس های اتوماتیک و ...
ـ صنایع پلاستیک سازی شامل : ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا و سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک و ...
ـ صنایع سنگین شامل : کوره های صنعتی ، سیستم های سانتریفوژ ، سیستم های عصاره گیری و بسته بندی و ...
صنایع ماشینی شامل : صنایع بسته بندی ، صنایع چوب ، سیستم های سوراخ کاری ، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده ، سیستم های استفاده شده در جوش فلزات و ...
ـ خدمات ساختمانی شامل : تکنولوژی بالابری ( آسانسور ) ، کنترل هوا و تهویه مطبوع سیستم های روشنایی و خودکار و ...
ـ سیستم های حمل و نقل شامل : جزثقیل ، سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل و نقل و ...
ـ صنایع تبدیل انرژی ( برق ، گاز و آب ) شامل : ایستگاه های تقویت فشار گاز ، ایستگاه های تولید نیرو ، کنترل پمپ های آب ، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی ، سیستم های تصفیه و بازیافت گاز و ...
سخت افزار PLC از لحاظ سخت افزاری می توان قسمت های تشکیل دهنده یک سیستم PLC را به صورت زیر تقسیم نمود : 1ـ واحد منبع تغذیه PS (Power supply ) 2ـ واحد پردازش مرکزی ( Central processing Unit ) CPU 3ـ حافظه (Memory ) 4ـ ترمینال های ورودی (Input Module ) 5ـ ترمینال های خروجی Output module ) ( 6ـ مدول ارتباط پروسسوری CP (Communication Processor ) 7ـ مدول رابط IM ( Interface module ) مدول منبع تغذیه (PS) منبع تغذیه ولتاژهای مورد نیاز PLC را تامین می کند .
این منبع معمولا" از ولتاژ های 24 ولت DC و 110 یا 220 ولت AC ، ولتاژ 5 ولت DC را ایجاد می کند .
ماکزیمم جریان قابل دسترسی منطبق با تعداد مدول های خروجی مصرفی است .
لازم به ذکر است که ولتاژ منبع تغذیه باید کاملا" تنظیم شده ( رگوله ) باشد ، جهت دستیابی به راندمان بالا معمولا" از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود .
ولتاژی که در اکثر PLC ها استفاده می گردد ولتاژ 5 یا 2/5 ولت DC است .
( در برخی موارد ، منبع تغذیه و واحد کنترل شونده در فاصله زیادی نسبت به یکدیگر قرار دارند بنابراین ولتاژ منبع 2/5 ولت انتخاب می شود تا افت ولتاژ حاصل از بعد مسافت بین دو واحد مذکور جبران گردد ).
برای تغذیه رله ها و محرک ها (A ctuator) معمولا" از ولتاژ 24 ولت DC به صورت مستقیم ( بدون استفاده از هیچ کارت ارتباطی ) استفاده می شود .
در برخی موارد نیز از ولتاژهای 110 یا 220 ولت AC با استفاده از یک کارت رابط به نام Relay Board استفاده می گردد .
( در مورد تغذیه رله ها احتیاج به رگولاسیون دقیق نیست ) در برخی شرایط کنترلی لازم است تا در صورت قطع جریان منبع تغذیه اطلاعات موجود در حافظ و همچنین محتویات شمارنده ها ، تایمرها و فلگ های پایدار بدون تغییر بافی بمانند .
در این موارد از یک باطری جنس Lithium جهت حفط برنامه در حافطه استفاده می گردد .
به این باطری Battery Back up می گویند .
ولتاژ این نوع باطری ها معمولا" 8/2 ولت تا 6/3 ولت می باشد .
از آنجایی که این باطری نقش مهمی در حفظ اطلاعات موجود در حافظه دارد در اکثر plc ها یک چراغ نشان دهنده تعبیه شده و در صورتی که ولتاژ باطری به سطحی پائین تر از مقدار مجاز 8/2 ولت برسد این نشان دهنده روشن می گردد .
این نشان دهنده به Battery Low LED معروف است .
در صورت مشاهده روشن شدن این نشان دهنده لازم است که باطری مذکور تعویض گردد .
برای تعویض باطری ابتدا باید به وسیله یک منبع تغذیه ، ولتاژ مدول مورد نظر را تامین و سپس اقدام به تعویض باطری نمود .
واحد پردازش مرکزی (CPU) CPU یا واحد پردازش مرکزی در حقیقت قلب PLC است .
وظیفه این واحد دریافت اطلاعات از ورودی ها ، پردازش این اطلاعات مطابق دستورات برنامه و صدور فرمانهایی است که به صورت فعال یا غیر فعال نمودن خروجی ها ظاهر می شود .
واضح است که هر چه سرعت پردازش CPU بالاتر باشد زمان اجرای یک برنامه کمتر خواهد بود .
حافظه (Memory) همان گونه که در فصل اول اشاره شد ، حافظه محلی است که اطلاعات و برنامه کنترل در ان ذخیره می شوند .
علاوه بر این سیستم عامل که عهده دار مدیریت کلی بر plc است در حافظه قرار داد .
تمایز در عملکرد plc ها ، عمدتا" به دلیل برنامه سیستم عامل و طراحی خاص cpu آنهاست .
در حالت کلی در plc ها دو نوع حافظه وجود دارد : 1ـ حافظه موقت (ram ) که محل نگهداری فلگ ها ، تایمرها ف شمارنده ها و برنامه های کاربر است .
2ـ حافظه دائم (EPROM , EEPROM ) که جهت نگهداری و ذخیره همیشگی برنامه کاربرد استفاده می گردد .
ترمینال ورودی ( Input Module ) این واحد ، محل دریافت اطلاعات از فرآیند یا پروسه تحت کنترل می باشد .
تعداد ورودی ها در plc ها مختلف ، متفاوت است .
ورودی هایی که در سیستم های plc مورد استفاده قرار میگیرند در حالت کلی به صورت زیر می باشند : الف ) ورودی های دیجیتال (Digital Input ) ب ) ورودی های آنالوگ (Analog Input ) الف ) ورودی های دیجیتال یا گسسته این ورودی ها که معمولا" به صورت سیگنال صفر یا 24 ولت DC می باشند ، گاهی برای پردازش توسط CPU به تغییر سطح ولتاژ نیاز دارند .
معمولا" برای انجام این عمل مدول هایی خاص در PLC در نظر گرفته می شود .
جهت حفاظت مدارات داخلی PLC از خطرات ناشی از اشکالات بوجود آمده در مدار یا برای جلوگیری از ورود نویزهای موجود در محیط های صنعتی ارتباط ورودی ها با مدارت داخلی PLC توسط کوپل کننده های نوری(Option coupler)انجام می گیرد.به دلیل ایزوله شدن ورودی ها ازبقیه اجزای مدارداخلی PLC،هرگونه اتصال کوتاه ویااضافه ولتاژنمی تواندآسیبی به واحدهای داخلی PLC واردآورد.
ب)ورودی های آنالوگ یاپیوسته این گونه ورودی ها درحالت استانداردV DC 10-0،MA20-4ویاMA20-0بوده مستقیما"به مدول های آنالوگ متصل می شوند.مدول های ورودی آنالوگ،سیگنال های دریافتی پیوسته (آنالوگ)رابه مقادیردیجیتال تبدیل نموده،سپس مقادیردیجیتال حاصل توسطCPUپردازش می شوند.
ترمینال خروجی (output module) این واحد،محل صدورفرمان های PLC به پروسه تحت کنترل می باشد.تعداداین خروجی هادرplcهای مختلف متفاوت است .خروجی های استفاده شده در PLCهابه دوصورت زیروجوددارند: الف)خروجی های دیجیتال (digital output) ب)خروجی های آنالوگ(analog output) الف)خروجی های دیجیتال یاگسسته این فرمان های خروجی به صورت سیگنال های 0یا24ولت DCبودهکه درخروجی ظاهرمی شوند،بنابراین هرخروجی ازلحاظ منطقی می تواندمقادیر"0"(غیرفعال)یا"1"(فعال)راداشته باشد.این سیگنال هابه تقویت کننده های قدرت یامبدل های الکتریکی ارسال می شوندتامثلا"ماشینی رابه حرکت درآورده (فعال نمایند)باآن راازحرکت باز دارد(غیرفعال نمایند).دربرخی موارداستفاده ازمدول های خروجی دیجیتال جهت رسانیدن سطوح سیگنال ها ی داخلی PLCبه سطح 0یا24ولت الزامی است.
ب)خروجی های آنالوگ یاپیوسته سطوح ولتاژوجریان استانداردخروجی می تواندیکی ازمقادیرVDC10-0،mA20-4ویاma,ویاma20-0باشد.معمولا"مدول های خروجی آنالوگ ،مقادیردیجیتال پردازش شده توسط cpuرابه سیگنال های پیوسته (آنالوگ)موردنیازجهت پروسه تحت کنترل تبدیل می نمایند.این خروجی هابه وسیله واحدی به نام isolatorازسایرقسمت های داخلی PLC ایزوله می شوند.بدین ترتیب مدارات حساس داخلی PLC ازخطرات ناشی ازامکان بروزاتصالات ناخواسته محافظت می گردند.
مدول های ارتباط پروسسوری((CP این مدول،ارتباط بین cpuمرکزی راباcpuهای جانبی برقرارمی سازد.
مدول های رابط(IM) درصورت نیازبه اضافه نمودن واحدهای دیگرورودی وخروجی بهیاجهت اتصال پانل اپراتوری وپروگرامربه PLCازاین مدول ارتباطی استفاده می شود.درصورتی که چندین PLCبه صورت شبکه به یکدیگرمتصل می شوندازواحدIMجهت ارتباط آ نهاستفاده می گردد.
تصویرورودی ها(PII) قبل ازاجرای برنامه ،CPUوضعیت تمام ورودی هارابررسی ودرقسمتی ازحافظه به نام PIIنگهداری می نمایند.جزدرموارداستثنایی وتنهادربعضی ازانواع PLC،غالبا" درحین اجرای برنامه ،CPUبه ورودی هامراجعه نمی کند بلکه برای اطلاع ازوضعیت هرورودی به سلول موردنظردرPIIرجوع می کند.دربرخی موارداین قسمت ازحافظه ،IIT(input imag table)نیزخوانده می شود.
تصویرخروجی ها(PIO) هرگاه درحین اجرای برنامه یک مقدارخروجی بدست آید،دراین قسمت ازحافظه نگهداری می شود.جزدرموارداستثنایی وتنهادربرخی ازانواع PLC،غالبا"درحین اجرای برنامه ،cpuبه خروجی هامراجعه نمی کندبلکه برای ثبت آخرین وضعیت هرخروجی به سلول موردنظردرploرجوع می کندودرپایان اجرای برنامه ،آخرین وضعیت خروجی هاازploبه خروجی های فیزیکی منتقل می گردند.دربرخی موارداین قسمت از حافظه راOIT(output image tableنیزمی گویند.
فلگ ها،تایمرهاوشمارنده ها هرcpuجهت اجرای برنامه های کنترلی ازتعدادی تایمر ،فلگ وشمارنده استفاده می کند.فلگ هامحل هایی ازحافظه اند که جهت نگهداری وضعیت برخی نتایج وخروجی هااستفاده می شوند.جهت شمارش ازشمارنده وبرای زمان سنجی از تایمراستفاده می گردد.فلگ هافتایمرها وشمارنده هارا ازلحاظ پایداری وحفظ اطلاعات ذخیره شده می توان به دودسته کلی تقسیم نمود.
پایدار(retentive) به آن دسته ازفلگ ها،تایمرهاوشمارنده هایی اطلاق می گرددکه درصورت قطع جریان الکتریکی (منبع تغذیه )اطلاعات خودراازدست ندهند .
ناپایدار(Non-Retentive)این دسته برخلاف عناصرپایدار،درصورت قطع جریان الکتریکی تغذیه ، اطلاعات خودراازدست می دهند.
تعدادفلگ ها،تایمرهاوشمارنده هادر PLCهای مختلف متفاوت می باشداماتقریبا"درتمامی مواردقاعده ای کلی درجهت تشخیص عناصرپایداروناپایداروجوددارد.
فرض کنیدکه دریک نوع PLCخاص تعدادفلگ ها،تایمرهاوشمارنده هابه ترتیبp,n,m باشد.تعادعناصرپایداروناپایداربایکدیگربرابراست .بنابراین تعداد این عناصر به ترتیب p,n,m می باشد.المان هایی که شمارنده آن ها ازمقادیرنصف یعنی کوچکترباشدپایداروبقیه ،عناصرناپایدارهستند .به طورکلی می توان گفت که نیمه اول این عناصر،پایدارونیمه دوم ناپایدارمی باشند.
فرض کنیدکه دریک نوع PLC،16شمارنده (c0-c15) تعریف شده باشد بنابرقاعده مذکورشمارنده c0-c7همگی پایداروشمارنده های c8-c15ناپایدارمی باشند.
انبارک یاآکومولاتور(ACCUM) انبارک یاآکومولاتور یک ثبات منطقی است که جهت بارگذاری یا به عبارت دیگرلودنمودن اطلاعات استفاده می گردد .ازاین ثبات جهت بارگذاری اعدادثابت در تایمرها،شمارنده ها،مقایسه گرهاو...
اسسستفاده می شود.
گذرگاه عمومی ورودی/خروجی(I/O bus) همان گونه که قبلا"ذکرشد وظیفه پردازش اطلاعات در PLCبرعهدهcpu است.بنابراین برای اجرای برنامه بایستی cpuبا،ورودی ها،خروجی ها و سایر قسمتهای PLC در ارتباط بوده، با آنها تبادل اطلاعات داشته باشد.سیستمی که مرتبط کننده CPU با قسمتهای دیگر است bus نامیده می شود.
این سیستم توسط CPU اداره می شود و در حقیقت علت کاهش چشمگیر اتصالات در PLC به دلیل وجود همین سیستم می باشد.
سیستم bus از سه بخش تشکیل شده است.
1 ـ باس داده (Data bus) 2ـ باس آدرس (Address bus) 3ـ باس کنترلی(Control bus) مشخصات سیستم باس بستگی به نوع CPUمورد استفاده دارد و حجم کلی حافظه دارد .
مثلاً برای پردازشگر Z80 باس داده دارای 8 خط ارتباطی است که ارسال و دریافت هشت بیت یا یک بایت اطلاعات را امکان پذیر می سازد.
بنابر این ورودی ها، خروجی ها و حافظه ها بایستی در دسته های هشت بیتی یا یک بایتی سازماندهی شوند.
هر بایت اطلاعات بایستی آدرس منحصر به فردی داشته باشد، هر گاه CPU بخواهد اطلاعاتی را با بایت بخصوصی رد و بدل نماید با استفاده از آدرس منحصر به فرد آن بایت تبادل اطلاعات امکان پذیر می گردد.
وقتی تمام امکانات CPU با بایت مورد نظر از لحاظ آدرس و خط ارتباطی فراهم شد CPUتوسط باس کنترلی ، جهت حرکت و زمان رد وبدل اطلاعات را سازماندهی می کند.
روشهای مختلف آدرس دهی جهت آدرس دهی معمولاً از سه روش زیر استفاده می شود.
1ـ Fixed Address: در این روش تمام ورودی ها و خروجی ها دارای آدرس ثابتی می باشند.
نضیر این نوع آدرس دهی را در مینی PLC های الکترونیک می توان یافت.
2ـ Slot Address:در این روش، آدرس دهی قابل تغییر می باشد و این تغییر آدرس توسط شیارهای مورد نظر و فیش های زائده دار انجام می گیرد.
3ـ Flexible Address : در این روش آدرس دهی که قابل تغییر نیز می باشد سوئیچ هایی (دیپ سوئیچ ) در نضر گرفته شده که با استفاده ازآنها می توان آدرس دهی را تغییر داد.
حال که با سخت افزار سیستمهای PLC آشنا شدیم به بررسی نرم افزار می پردازیم .
نرم افزار PLC در PLC ها سه نوع نرم افزار قابل تعریف است: 1ـ نرم افزاری که کارخانه سازنده با توجه به توان سخت افزای سیستم تعریف می کند که به آن Operating system یا به اختصار OS گویند.
مثلاً در PLC زیمنس مدل 100U تعداد 16 تایمر (T0-T15) تعریف شده است و اگر در برنامه نویسی از تایمر شماره 18 یعنیT18 استفاده شود سیستم عامل دستور مذکور را به عنوان یک دستور اشتباه قلمداد کرده، برنامه اجرا نخواهد شد.
لازم به ذکر است که این نرم افزار ثابت بوده، قابل تغییر نمی باشد بنابراین از نوع فقط خواندنی است و معمولاً در EPROM یاE2PRPM ذخیره می شود.
2ـ نرم افزاری که برنامه نوشته شده توسط استفاده کننده(User) را به زبان قابل فهم ماشین تبدیل میکند .
این برنامه منحصر به کارخانه سازنده بوده، نام خاصی نیز دارد.
معروف ترین و پرکاربردترین این نرم افزار ها،نرم افزار S5 می باشد که توسط شرکت زیمنس ابداع گردیده است.
این نرم افزار هم مانندOS قابل تغییر نیست و بایستی درROM ذخیره و برای اجرا به RAM پروگرامر ارسال گردد.
3ـ نرم افزار یا برنامه ای که توسط استفاده کننده نوشته می شود و به آن User Programگویند.
این نرم افزار در هر لحظه قابل تغییر بوده، خواندنی/ نوشتنی است.
این نرم افزار در RAM ویا در EPROMویادرE2PROM ذخیره و در صورت ایجاد هر گونه اشکال درRAM از مدول ذکر شده مجدداً در RAM کپی شده اجرا می گردد.
همان گونه که ذکر شد هر PLC شامل سخت افزار و نرم افزار می باشد .
در صفحات گذشته بطور اجمال به توضیح در مورد سیسنم های سخت افزاری و نرم افزاری و همچنین نرم افزار PLC پرداختیم واضح است که برای وارد کردن برنامه کنترلی یا نرو افزار کنترلی به سخت افزار، نیاز به یک واحد برنامه نویسی یا پروگرامر می باشد درادامه بحث به تشریح واحد برنامه نویسی(Programming Unit) می پردازیم.
واحد برنامه نویسی(PG) در استفاده و به کارگیری PLC علاوه بر آشنایی با نحوه کار، آشنایی با واحد برنامه نویسی آن نیز ضروری است زیرا توسط این واحد قادر خواهیم بود با PLC ارتباط برقرار نماییم.
به این ترتیب که برنامه کترلی دستگاه را نوشته، آن را در حافظه PLC قرار داده، اجرای آن را از PLC می خواهیم.
این واحد بسیار شبیه به کامپیوترهای معمولی است، یعنی دارای یک صفحه نشان دهنده( مونیتور) وصفحه کلید می باشد.
تفاوت این واحد با کامپیوتر های معمولی، تک منظوره بودن آن می باشد بدین معنی که از PG تنها می توان جهت ارتباط برقرار نمودن با PLC مربوطه استفاده کرد .
با استفاده از PG می توان از وضعیت و چگونگی اجرای برنامه مطلع شد.
صفحه نمایش واحد برنامه نویسی به ما نشان می دهد که کدام ورودی روشن یا خاموش است، PLC توسط خروجی ها دستور فعال شدن و یا توقف کار کدام ماشین هارا می دهد و در حقیقت نحوه اجرای برنامه در صفحه نمایش ظاهر می شود .
بنابر این در صورتیکه اشکالی در برنامه و جود داشته باشد یا ایرادی در اجرای برنامه پیدا شود، از این طریق می توان به آن پی برد.
پس می توان گفت که واحد برنامه نویسی در عیب یابی برنامه ی کنترل دستگاه ها و سیستمهای تحت کنترل و بررسی علت توقف آنها نقش بسزایی دارد.
بوسیله PG می توان تغییرات عملوند ها یعنی ورودی ها، خروجی ها و همچنین تایمر ها شمارنده های برنامه در حال اجرا بصورتReal time ملاحضه می شود.
در اکثر PLC ها و به کمک PG می توان دستور خاصی نظیرSTATUS وضعیت عملوند را در حین اجرای برنامه ملاحظه نمود.
روشهای برنامه نویسی در PLC 1ـ نردبانی ( Ladder ) LAB 2ـ فلو چارتی ( Control System Flowchart ) cff 3ـ عبارتی ( Statement List ) STL روش نمایش نردبانی (LAD) در نمایش نردبانی هر دستور ویا هر خط برنامه بصورت نماد اتصال و سیم پیچ مدارهای فرمان رله ای نشان داده می شود ودر نتیجه ساختار برنامه در این روش تقریباً‌شبیه به شکل مدارهای فرمان رله ای می باشد.
روش نمایش فلور چارتی( csf) در نمایش فلو چارتی برنامه بصورت مجموعه ای از نمادهای مستطیل نشان داده می شود.
در این روش در هر بلوک نوع عمل منطقی نشان داده می شود و در ورودی و خروجی های هر بلوک نیز مشخص می گردند.
نمایش عبارتی( stl) هر برنامه نوشته شده به روشstl سطری از برنامه است که معمولاً دارای در بخش زیر می باشد الف)عملکرد : به عمل منطقی که در عبارت صورت می گیرد عملکرد گفته می شود مانندAnd و or و....
ب)عملوند: به قسمتی از عبارت گفته می شود که قرار است یک عمل منطقی در مورد آن اجرا شود مانند ورودی ها و خروجی هاو....
فیلپ فلاپ: نوع خاص فلک ها را فیلپ فلاپ می گویند 1ـ فیلپ فلاپ SR S:Set 2ـ فیلپ فلاپ RS R:Raset دستورLوT دستور L: واژه Load به معنی بار گذاری می باشد که به کمک این دستور عدد موجود در یک بایت کلمه و عدد ثابت توسط PLC خوانه شده در انبارک قرار داده می شود.
L LB4 , L KD….
دستورT : این دستور به معنی انتقال است و به کمک آن اطلاعتی که انبارک قرار دارد توسط PLC به خروجی یا فلک مورد نظر منتقل می گردد.
TQW8 مقایسه کننده ها: یکی دیگر از موارد استفاده فبارک در مقایسه کننده است یک مقایسه کننده مقدار در ورودی را دریافت نموده با توجه به نوع و نتیجه مقایسه خروجی مقایسه کننده را فعال یا غیر فعال می کند.
بالا شمارup count شمارنده ها (Counters) پایین شمارdown count یکی از مواردی که در کنترل فرایندهای صفتی کار برد فراوان دارد شمارنده ها هستند ر برخی از پروسه ها و خطوط تولید نیاز به شمارش به وفور دیده می شود مثلاً شمارش قطعات گذشته از خط تولیدو ....اگر یک شمارنده را بخواهیم بصورتLAD نمایش دهیم به صورت زیر خواهد شد.
CL Cu:شمارش بطرف بالا Count up Cp: شمارش بطرف پایین Count down (Set)S: به مقداری که در ورودی Cu قرار دارد را به شمارنده بار می کند.
(Reset)R : زمانی که فعال شود بدون توجه به سایر ورودیها خروجی صفر خواهد شد.
(Binery) BI:عدد شمارش شده را بصورت باینری نمایش می دهد.
(Desimel)DE :عدد شمارش شده را بصورت اسمال نمایش می دهد.
(Out put)Q : در صورتی که شمارنده عدد غیر صفری را نمایش دهد و مقدارQ یک خواهد بود زمانی که خروجی شمارنده صفر شود خروجی Q نیز صفر خواهد بود.
تایمرها(Timers) : تایمرها نقش بسیار مهمی در کنترل اکثر فرایندها بر عهده دارند از کنترل چراغ راهنمایی بر چهارراها گرفته تا کنترل فرایندهای پیچیده ، صفتی همگی نیاز به زمان سنجی دارند بنا به کاربرد تایمرها می توان از انواع مختلف آن استفاده کرد بنابراین در مورد استفاده از تایمرها باید مشخص گردد که از چه نوع تایمری استفاده می شود به طور کلی 5 نوع تایمر به شرح ذیل وجود دارد: 1ـ تایمرپله ای sp 2ـ تایمرپله ای گسترده SE 3ـ تایمرباتأخیرروشن SD 3ـ تایمریاتأخیرخاموش SF 4ـ تایمرتأخیرماندگاری SS که مادراین قسمت تایمر پله ای راموردبررسی قرار می دهیم .
به صورت LAD: QW2 Q Q.1 ( ) 1.ـ خروجی تایمرهم به لبه بالارونده وهم به لبه پایین رونده حساس است.
2ـ بادیدن لبه بالارونده خروجی تایمربه مدت tv ثانیه روشن می شود.
3ـ درطول مدت زمان تایمربایدوردی فعال باشد.
نصب وراه اندازی ،رفع عیب plc برای یک متخصص تنهایادگیری نحوه برنامه ریزی مهم نیست بلکه یک متخصص خوب کسی است که سیستم راخوب بشناسد.وبه خوبی از آن استفاده نماید وبه بهترین نحوازآن نگهداری ودرشرایط ععیب آن رارفع عیب نماید.
نصب plc Plcهماننددیگروسایل صنعتی بایدبه درستی نصب وراه اندازی شود.دراین صورت کارخویش رابه خوبی انجام خواهدداد.تمامی سازندگان یکسری اطلاعات درموردچگونگی نصب ونحوه استفاده محصول به ما می دهندکه دراین جابه نکاتی چنداشاره می شود.
حفاظت فیزیکی یک plcبایددرمقابل رطوبت ،گردوغبار،روغن وحلال ها محافظت شود.این خطرها برای تمام وسایل الکترونیکی مضرهستند.روش معمولی برای محافظت پوشاندن آن هاست.برای مثال قراردادن کنترل کننده دریک کابینت مناسب روش مناسبی است .بایدتوجه داشت که محدودیت بیشتر،جابجایی هوای کمتری رادرپی داردوتهویه کمترانجام می شود.واین امرباعث گرم شدن plcوایجاداختلال درکار می شود.