عنوان :
پایان نامه Plc
تعداد صفحات :۱۴۴
نوع فایل : ورد و قابل ویرایش
چکیده
مقاله حاضر در ۷ فصل طراحی شده است: فصل اول درباره ساختار PLC، تفاوت PLC با کامپیوتر، کاربرد PLC در صنایع مختلف و سخت افزار PLC و … توضیح می دهد. PLC از عبارتProgrammable Logic Controller به معنای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی گرفته شده است. PLC کنترل کننده ای نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت 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 (Actuator) ارسال می کند.
در فصل دوم با انواع سخت افزار و در فصل سوم با انواع وسایل ورودی و خروجی آشنا می شویم. کلید شستی و کنتاکتور از جمله وسایل ورودی و خروجی discrete یا digital می باشند، زیرا در هر لحظه می توانند تنها وصل یا قطع باشند. بنابراین مستقیماً به کارتهای ورودی و خروجی I/O متصل می شوند.
ترموکوپل یک وسیله ورودی آنالوگ می باشد، زیرا متناسب با دمای محیطی که در آن قرار گرفته، در دو سر آن ولتاژ ایجاد می شود. این ولتاژ سپس توسط مدارات الکترونیکی به ولتاژ و جریان مناسبی تبدیل شده و به کارت ورودی آنالوگ PLC وصل می گردد.
در این فصل سعی شده است بعضی از انواع وسایل ورودی و خروجی، دیجیتال و آنالوگ که در صنعت، به PLC متصل می گردند، معرفی شوند.
در فصل چهارم مقاصد خاص در PLC: همانطور که در فصلهای گذشته اشاره گردید در یک PLC مدولار، طراح بسته به کاربرد PLC می تواند از کارتهای ورودی/خروجی (I/O) خاص استفاده نماید. در این فصل سعی کرده ایم بعضی از انواع کارتهای قابل اتصال به PLC نظیر کارتهای شمارنده سریع (High Speed Counter Module) و کارتهای ورودی/خروجی آنالوگ (Analog I/O Module) را معرفی کنیم. بررسی کارتهای ارتباطی (Communication Module) را به طور جداگانه به فصلی دیگر (فصل ۵) موکول می کنیم تا در ابتدا مختصری راجع به مفاهیم اولیه ارتباط سری و شبکه توضیحی داده شود.
فصل پنجم شبکه های صنعتی:در یک PLC کوچک حداقل یک پورت جهت وصل به پروگرامر (برنامه ریز) وجود دارد. (Communication Port) که از طریق آن کاربر قادر است برنامه موجود در روی PLC، را مشاهده و تغییر دهد و یا دز صورت لزوم برنامه جدیدی را به آن منتقل نماید.
در انواع مدولار PLC، علاوه بر این پورت شما می توانید در صورت نیاز برای برقراری ارتباط با تجهیزات جانبی و یا با چند PLC دیگر، از کارت ارتباطی جداگانه ای استفاده نمائید. (Communication Module)
در این فصل سعی کرده ایم شما را با مفاهیمی همچون چگونگی انتقال اطلاعات، استانداردهای سریال RS485، RS422، RS232، روشهای برقراری ارتباط بین تجهیزات مختلف و در نهایت با شبکه های محلی آشنا کنیم.
فصل ششم ساختار و نحوه عملکرد درایور های AC و فصل هفتم کنترل دور موتور AC توسط PLC و ساختار برنامه : موتورهای AC کاربرد فراوانی در صنعت دارد. شاید کمتر مرکز صنعتی را بتوان یافت که در آن چندین موتور AC یافت نشود. بنابراین کنترل دور موتورها یکی از اساسی ترین نیاز یک مرکز صنعتی است. با توجه به امکان ارتباط PLC با درایورها و مسأله اتوماسیون، امروزه عمل کنترل دور نیز توسط PLC ها صورت می گیرد. در این میان روشهای مختلف کنترلی وجود دارد که به دو صورت کلی آنالوگ و دیجیتال، به کنترل دور موتورها می پردازد. روشی که ما در اینجا به آن پرداخته ایم یک روش کنترلی آنالوگ می باشد که استفاده از یک حلقه فیدبک و روش کنترلی خاص آن، سبب تفاوت آن با سایر روشهای عادی شده است.
واژه های کلیدی:PLC ، سخت افزار، وسایل ورودی و خروجی، درایور های AC
فهرست مطالب
فصل اول: ساختار PLC – ۳ –
۱-۱- PLC – ۳ –
۱-۲- تفاوت PLC با کامپیوتر – ۷ –
۱-۳- کاربرد PLC در صنایع مختلف – ۹ –
۱-۴- سخت افزار PLC – ۱۰ –
۱ – واحد منبع تغذیه (Power Supply) PS – ۱۰ –
۲ – واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit) CPU – ۱۱ –
۳ – حافظه (Memory) – ۱۱ –
۴ – ترمینال های ورودی (Input Module) – ۱۱ –
۵ – ترمینال های خروجی (Output Module) – ۱۱ –
۱-۴-۱- مدول منبع تغذیه (PS) – ۱۱ –
۱-۴-۲- واحد پردازش مرکزی (CPU) – ۱۲ –
۱-۴-۳- حافظه (Memory) – ۱۲ –
۱-۴-۴- ترمینال ورودی (Input Module) – ۱۳ –
۱-۴-۵- ترمینال خروجی (Output Module) – ۱۴ –
۱-۴-۶- مدول ارتباط پروسسوری (CP) – ۱۵ –
۱-۴-۷- مدول رابط (IM) – ۱۵ –
۱-۵- تصویر ورودی ها (PII) – ۱۶ –
۱-۶- تصویر خروجی ها (PIO) – ۱۷ –
۱-۷- فلگ ها، تایمر ها و شمارنده ها – ۱۷ –
۱-۸- انبارک یا اَکومولاتور (ACCUM) – ۱۸ –
۱-۹- گذر گاه عمومی ورودی / خروجی (I/O bus) – ۱۸ –
۱-۱۰- روشهای مختلف آدرس دهی – ۱۹ –
۱-۱۱- نرم افزار PLC – ۲۰ –
۱-۱۲- واحد برنامه ریزی (PG) – ۲۱ –
فصل دوم: انواع سخت افزار – ۲۳ –
۲-۱- انواع PLC – ۲۳ –
۲-۲- انواع رابطهای برنامه نویسی (Programmers) – ۲۵ –
۲-۳- انواع حافظه – ۲۷ –
۲-۴- پاسخ زمانی PLC – ۳۱ –
فصل سوم: وسایل ورودی و خروجی – ۳۲ –
۳-۱- انواع وسایل ورودی – ۳۲ –
۳-۱-۱- سنسور های تشخیص اشیاﺀ (Object Detector Sensors) – ۳۳ –
۳-۱-۲- سنسور های جابجایی (Position Displacement Sensor) – ۳۹ –
۳-۱-۳- کرنش سنج (Strain Guage) – ۴۲ –
۳-۱-۴- اندازه گیری فشار سیال – ۴۵ –
۳-۱-۵- اندازه گیری سطح مایعات – ۴۸ –
۳-۱-۶- اندازه گیری جریان عبوری سیال (دبی) – ۵۰ –
۳-۱-۷- اندازه گیری دما – ۵۰ –
۳-۱-۸- صفحه کلید (Key Board) – ۵۴ –
۳-۲- انواع وسایل خروجی – ۵۴ –
۳-۲-۱- وسایل خروجی دیجیتال – ۵۵ –
۳-۲-۲- وسایل خروجی آنالوگ – ۶۰ –
فصل چهارم: مقاصد خاص در PLC – ۶۳ –
۴-۱- کارتهای شمارنده سریع – ۶۳ –
۴-۲- کارتهای ورودی/خروجی آنالوگ – ۶۴ –
۴-۲-۱ مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) – ۶۸ –
۴-۲-۲- مبدل دیجیتال به آنالوگ (D/A) – ۷۱ –
فصل پنجم: شبکه های صنعتی – ۷۳ –
۵-۱- نحوه نمایش اطلاعات (data format) – ۷۳ –
۵-۲- نحوه ارسال اطلاعات – ۷۵ –
۵-۳- استاندارد های ارتباط سریال – ۷۷ –
۵-۳-۱- استاندارد RS232 – ۷۷ –
۵-۳-۲- استاندارد RS422 – ۸۳ –
۵-۳-۳- استاندارد RS485 – ۸۵ –
۵-۴- شبکه های اختصاصی سازندگان PLC – ۸۸ –
فصل ششم: ساختار و نحوه عملکرد درایور های AC – ۹۲ –
۶-۱- استفاده از درایور و صرفه جویی – ۹۲ –
۶-۲- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور – ۹۵ –
۶-۳- ساختمان درایور AC – ۹۶ –
۶-۵- کنترل کننده های دور مدرن – ۱۰۲ –
۶-۵-۱- کلیات – ۱۰۳ –
۶-۵-۲- ساختمان قسمت قدرت درایور های AC مدرن – ۱۰۶ –
۶-۶- قابلیت های پیرامونی درایور AC – ۱۰۸ –
۶-۷- مقایسه درایورهای AC مدرن با درایورهای متعارف – ۱۰۹ –
۶-۸- سیستم های ورودی و خروجی – ۱۱۰ –
فصل هفتم: کنترل دور موتور AC توسط PLC و ساختار برنامه – ۱۱۱ –
۷-۱- کنترل دور موتور AC به صورت آنالوگ – ۱۱۱ –
۷-۲- مدول آنالوگ – ۱۱۲ –
۷-۳- نحوه کنترل سرعت موتور (کنترل دور) – ۱۱۵ –
۷-۴- شمارنده های سرعت بالا و نحوه برنامه ریزی آنها – ۱۱۹ –
۷-۵- برنامه نرم افزاری سیستم کنترل – ۱۲۴ –
مراجع : – ۱۴۱ –
مراجع :
Programmable Logic Controllers, An Introduction W.Bolton
Siemens Documents
خود کاری (اتوماسیون) با PLC سید حجت سبزپوشان
مرجع کامل PLC مهندس عبدا… بهرام پور
PLC به زبان ساده مهندس ساسان مصطفائی
اتوماسیون صنعتی با PLC مهندس علی قابوسی
آموزش ۴ نوع PLC در ۵ پروژه مهندس ناصر اسکندریان
خود آموز پیشرفته PLC مهندس نصرالهی
مرجع کامل SIMATIC Manager مهندس مرتضی صداقت
۱-۱- PLC
PLC از عبارتProgrammable Logic Controller به معنای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی گرفته شده است. PLC کنترل کننده ای نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت 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 (Actuator) ارسال می کند.
به عبارت دیگر PLC 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 PLC قبلاً 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 الکترونیکی ساخته شدند ولی با وجود این، هنگامی که تغییری بر روند یا عملکرد ماشین صورت می گیرد مثلاً 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 مدار فرمان باید تغییر کند.
با استفاده ازPLC تغییر در روند تولید یا عملکرد ماشین به آسانی صورت می پذیرد، زیرا دیگر لازم نیست سیم کشی ها (Wiring) و سخت افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال کرد تا کنترل مورد نظر تحقق یابد.
از طرف دیگر قدرت PLC در انجام عملیات منطقی، محاسباتی، مقایسه ای و نگهداری اطلاعات به مراتب بیشتر از تابلو های فرمان معمولی است. PLC به طراحان سیستم 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 با مدارهای فرمان الکتریکی رله ای کار کرده باشد به خوبی می داند که پس از طراحی یک تابلوی فرمان، چنانچه نکته ای از قلم افتاده باشد، مشکلات مختلفی ظهور نموده، هزینه ها و اتلاف وقت بسیاری را به دنبال خواهد داشت.
بعلاوه گاهی افزایش و کاهش چند قطعه در تابلوی فرمان به دلایل مختلف مانند محدودیت فضا، عملاً غیر ممکن و یا مستلزم انجام سیم کشی های مجدد و پرهزینه می باشد.
اکنون برای توجه بیشتر به تفاوت ها و مزایای PLC نسبت به مدارات فرمان رله ای مزایای مهم PLCرا نسبت به مدارات یاد شده بر می شماریم.
۱- استفاده ازPLC موجب کاهش حجم تابلوی فرمان می گردد.
۲- استفاده از PLC مخصوصاً در فرآیندهای عظیم موجب صرفه جویی قابل توجه ای در هزینه، لوازم و قطعات می گردد.
۳- PLC ها استهلاک مکانیکی ندارند، بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت.
۴- PLC ها انرژی کمتری مصرف می کنند.
۵- PLC ها برخلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکتریکی و صوتی ایجاد نمی کنند.
۶- استفاده از یک PLC منحصر به پروسه و فرآیند خاصی نیست و با تغییر برنامه می توان به آسانی از آن برای کنترل پروسه های دیگر استفاده نمود.
۷- طراحی و اجرای مدارهای کنترل و فرمان با استفاده از PLC ها بسیار سریع و آسان است .
۸- برای عیب یابی مدارات فرمان الکترومکانیکی، الگوریتم و منطق خاصی را نمی توان پیشنهاد نمود. این امر بیشتر تجربی بوده، بستگی به سابقه آشنایی فرد تعمیرکار با سیستم دارد. در صورتی که عیب یابی در مدارات فرمان کنترل شده توسط PLC به آسانی و با سرعت بیشتری انجام می گیرد.
۹- PLC ها می توانند با استفاده از برنامه های مخصوص، وجود نقص و اشکال در پروسه تحت کنترل را به سرعت تعیین و اعلام نمایند.
۱-۲- تفاوت PLC با کامپیوتر
استفاده از کامپیوتر معمولی مستلزم آموزش های نسبتاً طولانی، صرف وقت و هزینه های بسیار است. چنانچه کنترل فرآیندی مورد نظر باشد استفاده از کامپیوترهای معمولی به مراتب پیچیده تر و در اغلب موارد عملاً ناممکن می شود. علاوه بر آن برای انطباق کامپیوتر با فرآیند مورد نظر، طراحی، ساخت و یا لااقل بررسی و خرید تجهیزات خاص برای انطباق، کاری طاقت فرسا است.
بسیاری از صنعتگران نیاز به یادگیری سیستم های اتومکانیک را عملاً 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.
PLC 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 PLC بسیار ساده بوده، نیاز به آموزش های مفصل، طولانی و پرهزینه ندارد.
از آنجایی که این وسیله به منظور پاسخگویی به کاربردهای صنعتی طراحی شده است، تمامی مسائل مربوط به آن 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 تأمین و در اسرع وقت توانایی های خود را با نیازمندیهای بازار هماهنگ نمایند.
از شرکت های سازنده PLC می توانSIEMENS ،AEG ،OMRON ، ALLEN BRADLEY، MITSUBISHI و … را نام برد. گرچه از عرضه PLC 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 تأخیر در بهره برداری از PLC توسط طراحان داخلی گردیده است عبارتند از :
ارتباط مشکل با منابع تأمین کننده خارجی.
عدم دسترسی به موقع به اطلاعات سیستم ها.
عدم پشتیبانی مؤثر سازندگان از تجهیزات فروخته شده خود.
هزینه بالای تجهیزات خارجی.
هزینه بالای آموزش در خارج از کشور.
شرکت های داخلی نیز با توجه به مشکلات یاد شده و برای پر کردن خلاء موجود اقدام به طراحی و ساخت چند نوع PLCنموده اند. PLC های مذکور، کلیه امکانات استاندارد PLC های متداول را داشته، از نمونه های خارجی با قابلیت های مشابه ارزانتر اند. این PLC ها به خوبی آزمایش گردیده، از پشتیبانی کامل آموزش و خدمات پس از فروش برخوردار می باشند.
از شرکتهای داخلی تولید کنندهPLC و سیستم های اتوماسیون می توان شرکت کنترونیک را نام برد. این شرکت با به کارگیری دانش متخصصین داخلی اقدام به تولید چندین سیستم PLC 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 PLC تولید شده می باشد که بسیار شبیه به زبان برنامه نویسی ابداع شده توسط شرکتSIEMENS یعنیSTEP 5 است. PLCیاد شده با نمونه های خارجی مشابه خود به خوبی رقابت می کند.
امروزه کاربرد PLC های ساخت شرکت زیمنس در سراسر دنیا گسترش یافته، این نوع PLC بیش از هر PLC دیگری در صنایع مختلف به چشم می خورد. زبان برنامه نویسی این شرکت همانطور که اشاره شد STEP 5 و STEP 7 می باشد. همچنین این زبانها بسیار شبیه به زبان ابداع شده توسط شرکت کنترونیک یعنی CSTL بوده، و تفاوت این دو زبان برنامه نویسی تنها در چند مورد جزئی است.
لازم به ذکر است که اصول کلی زبانهای برنامه نویسی مختلف تقریباً یکسان بوده، و کاربر می تواند با یادگیری یکی از زبانهای مذکور، سایر زبانها را به آسانی درک و از آنها استفاده نماید.
سازندگان سیستم PLC برای برنامه نویسی سیستم های خود، هر یک از زبان منحصر به فردی استفاده می نمایند 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 زبانهای ابداع شده توسط سازندگان PLC میتوان S5، S7، FST، OMRON، CSTL، ALLEN BRADLEY و … را نام برد.
۱-۳- کاربرد PLC در صنایع مختلف
امروزه کاربرد PLC در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد. در زیر تعدادی از این کاربردها آورده شده است.
_ 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 …
_ صنایع پلاستیک سازی_شامل : ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی، دمش هوا و سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک و …
_ صنایع سنگین_شامل : کوره های صنعتی، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک، وسایل و تجهیزاتی که در ذوب فلزات استفاده می شوند و…
_ صنایع شیمیایی_شامل : سیستم های مخلوط کننده، دستگاههای ترکیب کننده مواد با نسبت های متفاوت و …
_ صنایع غذایی_شامل : سیستم های سانتریفوژ، سیستم های عصاره گیری و بسته بندی و…
_ صنایع ماشینی_شامل : صنایع بسته بندی، صنایع چوب، صنایع کاغذ و مقوا، سیستم های سوراخ کاری، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده، سیستم های استفاده شده در جوش فلزات و…
_ خدمات ساختمانی_شامل : تکنولوژی بالابری (آسانسور)، کنترل هوا و تهویه مطبوع، سیستم های روشنایی خودکار و…
_ سیستم های حمل و نقل_شامل : جرثقیل ها، سیستم های نوار نقاله، تجهیزات حمل و نقل و…
_ صنایع تبدیل انرژی (برق، گاز و آب)_شامل : ایستگاههای تقویت فشار گاز، ایستگاههای تولید نیرو، کنترل پمپ های آب، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی، سیستم های تصفیه و بازیافت گاز و …
۱-۴- سخت افزار PLC
از لحاظ سخت افزاری می توان قسمت های تشکیل دهنده یک سیستم PLC را به صورت زیر تقسیم نمود :
۱ – واحد منبع تغذیه (Power Supply) PS
۲ – واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit) CPU
۳ – حافظه (Memory)
۴ – ترمینال های ورودی (Input Module)
۵ – ترمینال های خروجی (Output Module)
۶ – مدول ارتباط پروسسوری (Communication Processor) CP
۷ – مدول رابط (Interface Module) IM
۱-۴-۱- مدول منبع تغذیه (PS)
منبع تغذیه ولتاژ های مورد نیاز PLC را تأمین می کند. این منبع معمولاً از ولتاژهای ۲۴ ولت DC و ۱۱۰ یا ۲۲۰ ولت AC، ولتاژ ۵ ولت DC را ایجاد می کند. لازم به ذکر است که ولتاژ منبع تغذیه باید کاملاً تنظیم شده (رگوله) باشد. جهت دستیابی به راندمان بالا معمولاً از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود. ولتاژی که در اکثر PLC ها استفاده می گردد ولتاژ ۵ یا ۲/۵ ولتDC است. (در برخی موارد، منبع تغذیه و واحد کنترل شونده در فاصله زیادی نسبت به یکدیگر قرار دارند بنابراین ولتاژ منبع، ۲/۵ ولت انتخاب می شود تا افت ولتاژ حاصل از بُعد مسافت بین دو واحد مذکور جبران گردد.)
برای تغذیه رله ها و محرک ها(Actuator) معمولاً از ولتاژ ۲۴ ولتDC به صورت مستقیم (بدون استفاده از هیچ کارت ارتباطی) استفاده می شود. در برخی موارد نیز از ولتاژهای ۱۱۰ یا ۲۲۰ 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 شرایطِ کنترلی لازم است تا در صورت قطع جریان منبع تغذیه، اطلاعات موجود در حافظه و همچنین محتویات شمارنده ها، تایمر ها و فلگ های پایدار بدون تغییر باقی بمانند. در این موارد از یک باطری جنس”Lithium” جهت حفظ برنامه در حافظه استفاده می گردد که به آن”Battery Back Up” می گویند. ولتاژ این نوع باطری ها معمولاً ۸/۲ ولت تا ۶/۳ 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 صورتیکه ولتاژ باطری به سطحی پائین تر از مقدار مجاز ۸/۲ 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 تأمین و سپس اقدام به تعویض باطری نمود.
۱-۴-۲- 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.
۱-۴-۳- حافظه (Memory)
حافظه محلی است که اطلاعات و برنامه کنترل در آن ذخیره می شوند. علاوه بر این، سیستم عامل که عهده دار مدیریت کلی بر PLC است در حافظه قرار دارد. تمایز در عملکرد PLC ها، عمدتاً به دلیل برنامه سیستم عامل و طراحی خاص CPU آنهاست. در حالت کلی در PLC ها دو نوع حافظه وجود دارد :
۱- حافظه موقت (RAM) که محل نگهداری فلگ ها، تایمر ها، شمارنده ها و برنامه های کاربر است.
۲- حافظه دائم (EPROM،EEPROM ) که جهت نگهداری و ذخیره همیشگی برنامه کاربر استفاده می گردد.
۱-۴-۴- ترمینال ورودی (Input Module)
این واحد، محل دریافت اطلاعات از فرایند یا پروسه تحت کنترل می باشد. تعداد ورودی ها در PLC های مختلف، متفاوت است. ورودی هایی که در سیستم های PLC مورد استفاده قرار می گیرند 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 معمولاً به صورت سیگنال های صفر یا ۲۴ ولت DC می باشند، گاهی برای پردازش توسط CPU به تغییر سطح ولتاژ نیاز دارند. معمولاً برای 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 مدارات داخلی PLC توسط کوپل کننده های نوری (Optical Coupler) انجام می گیرد. به دلیل ایزوله شدن ورودی ها از بقیه اجزای مدار داخلی PLC، هر گونه اتصال کوتاه و یا اضافه ولتاژ نمی تواند آسیبی به واحد داخلی PLC وارد آورد.
ب) ورودی های آنالوگ یا پیوسته
این گونه ورودی ها در حالت استانداردVDC ۱۰± – ۰، mA 20 – 4 و یا mA 20 – 0 بوده، مستقیماً به مدول های آنالوگ متصل می شوند. مدول های ورودی آنالوگ، سیگنال های دریافتی پیوسته (آنالوگ) را به مقادیر دیجیتال تبدیل نموده، سپس مقادیر دیجیتال حاصل توسط CPU پردازش می شوند.
۱-۴-۵- ترمینال خروجی (Output Module)
این واحد، محل صدور فرمانهای PLC به پروسه تحت کنترل می باشد. تعداد این خروجی ها در PLC های مختلف متفاوت است. خروجی های استفاده شده در PLC ها به دو صورت زیر وجود دارند :
الف) خروجی های دیجیتال ((Digital Output
ب) خروجی های آنالوگ ( Output Analog)
الف) خروجی های دیجیتال یا گسسته
این فرمانهای خروجی به صورت سیگنالهای ۰ یا ۲۴ ولت DC بوده که در خروجی ظاهر می شوند، بنابراین هر خروجی از لحاظ منطقی می تواند مقادیر”۰″ (غیر فعال) یا”۱″ (فعال) را داشته باشد. این سیگنال ها به تقویت کننده های قدرت یا مبدل های الکتریکی ارسال می شوند تا مثلاً ماشینی را به حرکت درآورده (فعال نمایند) یا آن را از حرکت باز دارند. (غیر فعال نمایند) در برخی موارد استفاده از مدول خروجی دیجیتال جهت رسانیدن سطوح سیگنال های داخلی PLC به سطوح ۰ یا ۲۴ ولت DC الزامی است.
ب) خروجی های آنالوگ یا پیوسته
سطوح ولتاژ و جریان استاندارد خروجی می تواند یکی از مقادیرVDC ۱۰±-۰، mA ۲۰-۴ و یاmA 20-0 باشد. معمولاً مدول های خروجی آنالوگ، مقادیر دیجیتال پردازش شده توسط CPU را به سیگنال های پیوسته (آنالوگ) مورد نیاز جهت پروسه تحت کنترل تبدیل می نمایند. این خروجی ها به وسیله واحدی به نام Isolator از سایر قسمتهای داخلی PLC ایزوله می شوند. بدین ترتیب مدارات حساس داخلی PLC از خطرات ناشی از امکان بروز اتصالات ناخواسته خارجی محافظت می گردند.
۱-۴-۶- مدول ارتباط پروسسوری (CP)
این مدول، ارتباط بین CPU مرکزی را با CPU های جانبی برقرار می سازد.
۱-۴-۷- مدول رابط (IM)
درصورت نیاز به اضافه نمودن واحد های دیگر ورودی و خروجی به PLC یا جهت اتصال پانل اپراتوری و پروگرامر به PLC از این مدول ارتباطی استفاده می شود. درصورتیکه چندین PLC به صورت شبکه به یکدیگر متصل شوند از واحد IM جهت ارتباط آنها استفاده می گردد.
در ادامه بحث به توضیح در مورد برخی از مفاهیم موجود در شکل ۱-۲ خواهیم پرداخت.
۱-۵- تصویر ورودی ها (PII)
جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .
