در دنیای پیشرفته صنعتی و اتوماسیون، دستیابی به عملکرد بهینه و کارآیی سیستم‌های کنترلی و اتوماسیونی برای بسیاری از صنایع و فرآیندها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. انتخاب PLC و استفاده از یک کنترل‌کننده منطقی و متناسب با نیازهای سیستم، به عنوان مغز و عصب اصلی عملیات، امری بسیار حیاتی است.
PLC یا کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی، یکی از اصطلاحات مهم در دنیای اتوماسیون صنعتی است که نقش بسیار مهمی در اجرای فرآیندهای صنعتی و کنترل دستگاه‌ها دارد. این دستگاه‌های الکترونیکی قدرتمند و چند منظوره به ما امکان می‌دهند تا به طور دقیق و انعطاف‌پذیری، انواع فرآیندهای تولیدی و کنترلی را مدیریت نماییم. از طراحی و کنترل خطوط تولید تا کنترل سیستم‌های روشنایی هوشمند و حتی فرآیندهای پیچیده نظیر رباتیک و اتوماسیون صنعتی، PLC به عنوان ابزاری قدرتمند به ما کمک می‌کند تا تولیدی خود را به سطحی بالاتر از دقت، کارآیی و کیفیت برسانیم. کاربرد plc در هوشمند سازی ساختمان بسیار گسترده است.
در این مسیر، انتخاب درست یک PLC به عنوان مهم‌ترین قسمت از فرآیند اجرای پروژه اتوماسیونی بسیار حیاتی است. انواع مختلف PLCها با ویژگی‌ها و قابلیت‌های متفاوتی در بازار موجود هستند، اما انتخاب صحیح نیازمند مطالعه دقیق نیازهای سیستم، محیط کاری، نوع و حجم ورودی‌ها و خروجی‌ها، سرعت پردازشگر و انواع پروتکل‌های ارتباطی مورد نیاز است.
یکی از بهترین برندها برای خرید PLC زیمنس می باشد.
در این مقاله، به بررسی و تشریح معیارها و پارامترهای مهمی که در انتخاب یک پی ال سی باید در نظر گرفته شوند، خواهیم پرداخت. این معیارها از جمله نیازمندی‌های سیستمی، شرایط محیطی، وضعیت و تعداد ورودی-خروجی‌ها (IOها)، سرعت CPU و انواع پروتکل‌های ارتباطی می‌باشند. با مطالعه‌ی دقیق این مقاله، می‌توانید تصمیم بهتری در انتخاب و استفاده از PLC برای نیازهای اتوماسیونی خود اتخاذ کنید و سیستمی کارآمد و بهینه را پیاده‌سازی نمایید.
معیارهای مهم در انتخاب PLC
انتخاب یک PLC (کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی) به منظور اجرای پروژه‌های اتوماسیونی و کنترل فرآیندها در صنایع مختلف، یک وظیفه حیاتی و پیچیده است. برای انتخاب درست یک PLC، باید به معیارها و پارامترهای مهم زیر توجه کنید:
- نیازمندی‌های سیستمی: وظایف و عملیاتی که سیستم باید انجام دهد: باید به دقت تعیین کنید که PLC باید چه نوع کنترل و فرآیندهایی را انجام دهد؛ آیا نیاز به کنترل دقیق و برنامه‌ریزی پیچیده دارید یا سیستم شما نیاز به کنترل ساده‌تری دارد؟ طراحی سیستم: آیا سیستم از پایه طراحی و ساخته می‌شود یا از اجزا و محصولات آماده استفاده خواهد کرد؟
- شرایط محیطی: شرایط محیطی خاص: محیط کاری سیستم، از جمله دما، رطوبت، گرد و غبار، لرزش و شوک و غیره باید مد نظر قرار گیرد. مطمئن شوید که PLC مورد نظر برای شرایط محیطی مخاطب مناسب است. محدوده دمایی: تطابق محدوده دمایی پایین‌تر و بالاتر محیط با محدوده عملیاتی PLC بسیار مهم است.
- ورودی-خروجی‌ها (IOها): تعداد و نوع ورودی‌ها و خروجی‌ها: مشخص کنید چندین ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ نیاز دارید. آیا ورودی‌ها و خروجی‌ها نیاز به کنترل دقیق داشته و یا کنترل سرعت بالا؟ مکان و نحوه‌ی نصب ورودی‌ها و خروجی‌ها: آیا ورودی‌ها و خروجی‌ها به صورت محلی یا ریموت نصب خواهند شد؟
- سرعت پردازشگر: سرعت CPU: سرعت پردازشگر PLC باید با توجه به میزان کارایی و پیچیدگی فرآیندها و کنترل‌های مورد نیاز انتخاب شود.
- انواع پروتکل‌های ارتباطی: نیاز به پروتکل‌های خاص: تعیین کنید که دستگاه‌های دیگر در سیستم با چه پروتکل‌های ارتباطی با PLC ارتباط خواهند برقرار کرد؛ آیا نیاز به ارتباط از طریق پورتهای مشخص دارید یا نیاز به ماژول‌های ارتباطی جداگانه است؟
به طور کلی، انتخاب یک PLC باید با توجه به نیازهای خاص سیستم شما انجام شود تا به طور بهینه برنامه‌ریزی، کنترل و مدیریت فرآیندها را انجام دهد. پیش از انتخاب PLC، مطالعه دقیق و مشورت با متخصصان اتوماسیون و کنترل به شما کمک خواهد کرد تا تصمیم درستی در راستای بهبود کارایی و دقت فرآیندهای صنعتی خود اتخاذ کنید.
حتما بخوانید: پی ال سی چیست؟
شرایط محیطی در انتخاب PLC
شرایط محیطی، یکی از جنبه‌های بسیار مهم در انتخاب یک PLC (کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی) برای پروژه‌های صنعتی است. این شرایط محیطی به عواملی اشاره دارند که می‌توانند بر عملکرد و عمر مفید پی ال سی تأثیر بگذارند. در ادامه، به توضیح برخی از عوامل شرایط محیطی در انتخاب PLC می‌پردازیم:
1. دما و دمای محیط:
– دمای محیط می‌تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد PLC تأثیر بگذارد. برخی از PLCها برای محیط‌های با دمای بالا یا پایین طراحی شده‌اند، در حالی که برخی دیگر ممکن است در محدوده دمایی مشخصی به خوبی کار کنند.
– در صورتی که پروژه شما به شرایط محیطی خاصی از نظر دما معرض است (مانند محیط‌های بسیار گرم یا بسیار سرد)، حتماً باید PLC با مشخصات متناسب با این شرایط انتخاب کنید.
2. رطوبت و گرد و غبار:
– در محیط‌های با رطوبت بالا یا وجود گرد و غبار، PLC باید دارای محافظت مناسب در برابر آب، رطوبت و ورود ذرات خارجی باشد.
– برخی از PLCها با استفاده از استانداردهای نظامی یا صنعتی ضد آب و گرد و غبار طراحی شده‌اند و می‌توانند در محیط‌های سخت‌تر عمل کنند.
3. شوک و لرزش:
– اگر پروژه شما در محیطی با شوک‌ها و لرزش‌های زیاد قرار دارد (مثل محیط‌های صنعتی یا تجهیزات حمل و نقل)، باید PLC با قابلیت مقاومت در برابر لرزش و شوک را در نظر بگیرید.
– برخی از PLCها با قابلیت‌های مهندسی سازگار با این شرایط طراحی شده‌اند.
4. تغییرات دما:
– تغییرات دما می‌تواند بر کارکرد عناصر الکترونیکی درون PLC تأثیر بگذارد. در محیط‌هایی که دما به طور ناگهانی تغییر می‌کند، نیاز به PLCهایی با تحمل به تغییرات دمایی سریع دارید.
5. مواد شیمیایی و محلول‌های شیمیایی:
– در برخی از صنایع مانند شیمی، داروسازی یا صنایع غذایی، ممکن است مواد شیمیایی یا محلول‌های خوردگی با کنترل‌کننده در تماس باشند. باید اطمینان حاصل کنید که PLC مورد نظر توانایی مقاومت در برابر این مواد را دارد.
6. رادیاتورها و تشعشعات:
– در برخی از محیط‌ها ممکن است تشعشعات رادیاتورها یا دستگاه‌های دارای اشعه‌های مخرب وجود داشته باشد. باید اطمینان حاصل کنید که PLC با این نوع تشعشعات سازگاری دارد.
در نتیجه، برای انتخاب بهترین PLC برای پروژه‌ی خود، باید با دقت به شرایط محیطی موجود در محل نصب کنترل‌کننده توجه کنید و یک PLC با ویژگی‌ها و مشخصاتی که با این شرایط سازگاری دارد، انتخاب نمایید.
ورودی-خروجی‌ها (IOها) در انتخاب PLC
ورودی‌ها و خروجی‌ها (IOها) در یک PLC (کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی) نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. ورودی‌ها نشان‌دهنده سیگنال‌هایی هستند که از سنسورها، دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف به PLC وارد می‌شوند و خروجی‌ها نیز سیگنال‌هایی هستند که توسط PLC برای کنترل و مدیریت اجزای مختلف سیستم به دستگاه‌ها و اجزای فیزیکی خروجی داده می‌شوند.
در انتخاب PLC، نیازمندی‌های شما در خصوص تعداد و نوع ورودی‌ها و خروجی‌ها بسیار مهم است و به شما کمک می‌کند تا تطابق مناسبی با نیازهای پروژه‌ی خود داشته باشید. در ادامه به برخی از جنبه‌های مهم در انتخاب ورودی‌ها و خروجی‌ها در PLC اشاره می‌کنیم:
1. تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها:
– ابتدا باید تعداد دقیق ورودی‌ها و خروجی‌های مورد نیاز برای پروژه‌ی خود را تعیین کنید. این شامل ورودی‌های دیجیتال (ON/OFF) و آنالوگ (مقادیر متغیر) و همچنین خروجی‌های دیجیتال (ON/OFF) و آنالوگ می‌شود.
2. نوع ورودی‌ها و خروجی‌ها:
– ورودی‌ها و خروجی‌ها می‌توانند دارای نوع‌های مختلفی باشند، از جمله دیجیتال (نمایش ON/OFF) و آنالوگ (نمایش مقادیر متغیر)، رله ای، ترانزیستوری، تاکو (شمارش پالس‌ها)، کانتر (شمارش مجموعه پالس‌ها) و…
– باید اطمینان حاصل کنید که نوع ورودی‌ها و خروجی‌ها با نیازهای پروژه‌ی شما سازگاری دارند.
3. قابلیت افزایش ورودی‌ها و خروجی‌ها:
– برخی از پروژه‌ها ممکن است در آینده نیاز به افزایش تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها داشته باشند. بنابراین، مطمئن شوید که PLC انتخابی امکان افزودن واحدهای ورودی-خروجی اضافی دارد.
4. مکان واحدهای ورودی‌ها و خروجی‌ها:
– مکان فیزیکی واحدهای ورودی‌ها و خروجی‌ها نیز مهم است. آیا این واحدها به صورت محلی در کنترل‌کن
نده نصب می‌شوند یا از طریق ماژول‌های ریموت به آن متصل می‌شوند؟ این بستگی به مکان‌های مختلف سیستم شما دارد.
5. نوع ورودی‌ها و خروجی‌ها و دستگاه‌های پشتیبانی شده:
– مطمئن شوید که PLC انتخابی توانایی پشتیبانی از نوع ورودی‌ها و خروجی‌ها و دستگاه‌های مورد نیاز پروژه‌ی شما را داراست.
6. ویژگی‌های ورودی‌ها و خروجی‌ها:
– ویژگی‌هایی مانند دقت ورودی‌های آنالوگ، سرعت واکنش ورودی‌ها و خروجی‌ها، توانایی ایزوله‌سازی (جداسازی الکتریکی) و… نیز برای انتخاب مناسب مهم هستند.
7. مصرف انرژی:
– مصرف انرژی واحدهای ورودی‌ها و خروجی‌ها نیز اهمیت دارد، به ویژه در پروژه‌هایی که به تعداد زیادی ورودی و خروجی نیاز دارند.
همچنین، در انتخاب ورودی‌ها و خروجی‌ها باید به نیازهای کنترل و مدیریت ماشین‌آلات، دستگاه‌ها، فرآیندها و تجهیزات مختلف پروژه‌ی خود توجه کنید تا عملکرد بهینه و مطابق با نیازهای شما را از PLC انتخابی خود به دست آورید.
مقاله پیشنهادی نیمسکو: تفاوت PLC با PC
سرعت پردازشگر در انتخاب PLC
سرعت پردازشگر در انتخاب PLC (کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی) نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. پردازشگر یکی از مؤلفه‌های اصلی یک PLC است که وظیفه‌ی اجرای برنامه‌های کنترلی و پردازش داده‌ها را داراست. در انتخاب سرعت پردازشگر باید به موارد زیر توجه کنید:
1. پیچیدگی برنامه:
– اگر برنامه‌ی کنترلی پروژه‌ی شما پیچیده و حاوی محاسبات و پردازش‌های متعددی باشد، نیاز به پردازشگری با سرعت بالاتر دارید. اجزای پیچیده‌تر و محاسباتی دقیق‌تر ممکن است نیاز به زمان بیشتری برای اجرا داشته باشند.
2. سرعت واکنش:
– در برخی پروژه‌ها، سرعت واکنش کنترل‌کننده به ورودی‌ها و خروجی‌ها بسیار مهم است. اگر سیستم شما به ورودی‌ها با فرکانس بالا و یا خروجی‌هایی با سرعت بالا نیاز دارد، پردازشگر با سرعت بالاتر می‌تواند اجرای مناسب‌تری داشته باشد.
3. زمان اسکن (Scan Time):
– زمان اسکن، مدت زمانی است که برای پردازشگر نیاز است تا یک سیکل از داده‌های ورودی‌ها را جمع آوری، برنامه را اجرا و خروجی‌ها را به روز رسانی کند. در پروژه‌هایی که زمان اسکن مهم است، پردازشگر با سرعت بالاتر می‌تواند زمان اسکن کمتری داشته باشد.
4. سیستم همزمانی:
– در برخی پروژه‌ها نیاز است که کنترل‌کننده به صورت همزمان با ورودی‌ها و خروجی‌ها به عملکرد بپردازد. پردازشگر با سرعت بالاتر می‌تواند توانایی همزمانی مناسب‌تری داشته باشد.
5. مصرف انرژی:
– پردازشگر با سرعت بالا ممکن است به میزان بیشتری از انرژی استفاده کند. در برخی موارد، به دلیل محدودیت‌های انرژی ممکن است نیاز به پردازشگر با مصرف کمتر انرژی داشته باشید.
6. قابلیت ارتقاء:
– در پروژه‌هایی که در آینده نیاز به افزایش پیچیدگی و قدرت پردازش دارند، ممکن است نیاز به پردازشگری با قابلیت ارتقاء و افزایش سرعت داشته باشید.
در انتخاب سرعت پردازشگر، باید توازنی بین نیازهای پروژه، پیچیدگی برنامه، نیاز به سرعت واکنش، زمان اسکن، همزمانی و مصرف انرژی داشته باشید تا عملکرد بهینه را از کنترل‌کننده منتخب خود به دست آورید.
