PLC به‌گونه‌ای طراحی شد که توسط مهندسان و تکنسین‌هایی که قبلاً با منطق رله آشنا بودند، به‌راحتی قابلِ برنامه‌ریزی باشد. صنعت خودروسازی، اولین صنعتی بود که PLC را در تولید خود به کار گرفت. در این مقاله از الکترونت به معرفی دو بخش اصلی PLC می پردازیم.
دو بخش اصلی PLC
PLCها از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
۱. سخت‌افزار PLC
ارتباط PLC با دنیای بیرون از طریق سخت‌افزار صورت می‌گیرد. در ادامه اجزای سخت‌افزار را بررسی می‌کنیم.
۲. نرم‌افزار PLC
فلسفه کنترلی یک فرایند در قالب دستورات برنامه‌نویسی و در نرم‌افزار PLC پیاده‌سازی می‌شوند.
اجزای سخت‌افزار PLC اصلی‌ترین اجزای PLC عبارتند از:
واحد پردازنده مرکزی یا CPU
عملکرد این بخش مانند عملکرد مغز برای انسان بوده و محلی برای انجام محاسبات و اتخاذ تصمیم‌‌های کنترلی است. این واحد پس از پردازش اطلاعات دریافتی، دستورهای کنترلی لازم را به‌سمت عملگرها ارسال می‌کند.
واحد ورودی
وظیفه واحد ورودی، دریافت اطلاعات از سنسورها است. ورودی‌ها به دو دسته دیجیتال (برای دریافت اطلاعات سنسورهای دیجیتال) و آنالوگ (برای دریافت اطلاعات سنسورهای آنالوگ) تقسیم می‌شوند.
واحد خروجی
ارسال اطلاعات و دستورهای کنترلی به عملگرها برعهده واحد خروجی است.
حافظه
حافظه‌های PLC سه دسته هستند:
- حافظه بارگذاری: محل ذخیره دستورات برنامه‌نویسی
- حافظه کاری: محل ذخیره اطلاعات جاری فرایند
- حافظه سیستم: محل ذخیره توابع
منبع تغذیه تامین‌کننده برق PLC است و با توجه به برند سازنده در سایزهای گوناگون تولید می‌شود.
ماژول ارتباط پروسسوری CP یا Communication Port
این ماژول برای ارتباط بین CPU مرکزی و CPUهای جانبی استفاده می‌شود.
ماژول رابط IM یا Interface Module
زمانی که به گسترش قطعات PLC نیاز دارید (اضافه کردن کارت‌های ورودی و خروجی به PLC)، از این ماژول برای اتصال و ارتباط قطعه جدید با PLC استفاده می‌کنید.
رک Rack
ریل یا رک بخشی است که PLC و سایر قطعات روی آن سوار می‌شود. رک برای ساختار PLC مانند ستون و اسکلت ساختمانی عمل می‌کند و بخش‌های دیگر روی آن قرار می‌گیرند.
انواع PLC
مینی PLC
این PLCها از دسته PLCهای کوچک هستند. ورودی‌ها و خروجی‌های کمتری (نسبت به سایر انواع PLC) دارند و به‌دلیل همین محدودیت، قابل استفاده در پروژه‌های بزرگ نیستند.
PLC کامپکت (Compact PLCs)
PLCهای کامپکت مجموعه‌ای از تعداد محدودی ورودی و خروجی است به‌همراه یک پردازنده، یک واحد تغذیه و حافظه. همه این اجزا در یک بسته به‌صورت کامپکت (فشرده) قرار می‌گیرند. این نوع PLC تعداد ورودی و خروجی بیشتری نسبت به دسته اول (مینی PLCها) دارد و تا حدود ۳۰۰ ورودی و خروجی را پشتیبانی می‌کند. استفاده از PLCهای کامپکت در پروژه‌های بسیار بزرگ مرسوم نیست.
PLC ماژولار یا مدولار (Modular PLCs)
در این نوع PLC، اجزا سخت‌افزار به‌صورت کارت‌های جداگانه روی ریل نصب می‌شوند و این امر باعث می‌شود که قابلیت گسترش بالایی داشته باشد. برای داشتن یک PLC مدولار، می‌توانید یک CPU، هر تعداد ورودی خروجی (تا ۲ هزار ورودی و خروجی)، حافظه و تغذیه را به‌صورت جداگانه تهیه کنید و در کنار هم قرار دهید. PLC مدولار برای صنایع بزرگ مانند صنعت فولاد مناسب است.
