PLC مخفف "Programmable Logic Controller" است. این یک دستگاه کنترل اتوماسیون صنعتی است که قادر به کنترل خودکار عملکرد ماشین آلات یا تجهیزات تولید است. یک کنترلکننده منطقی قابل برنامهریزی از واحدهای کاربردی مانند CPU، حافظه دستورالعمل و داده، رابطهای ورودی/خروجی، منبع تغذیه و مبدلهای دیجیتال به-آنالوگ تشکیل شده است. PLC ها با نوشتن برنامه هایی برای مدیریت سیگنال های خروجی به کنترل دست می یابند. با پیشرفت های مداوم فناوری، عملکرد PLC به طور فزاینده ای پیچیده شده است و اکنون به طور گسترده در زمینه هایی مانند ساخت مکانیک، برق و مهندسی برق، پتروشیمی، حمل و نقل و حفاظت از آب و برق آبی استفاده می شود.
اصل عملکرد یک PLC بر پایه ورودی ها، خروجی ها و منطق برنامه است. PLC سیگنال های ورودی را از سنسورهای مختلف به پردازنده منتقل می کند. این سیگنال های ورودی شامل دما، فشار، سرعت جریان، سوئیچ ها، دکمه ها و غیره هستند. با پردازش این سیگنالهای ورودی، PLC سیگنالهای خروجی را کنترل میکند-مانند موتورها، سوپاپها و چراغها-طبق منطق از قبل{4}}برنامهریزیشده برای مدیریت ماشینها یا فرآیندها.
عملیات PLC توسط برنامه-کنترل میشود. این برنامه توسط یک برنامه نویس نوشته شده و سپس در کنترلر PLC دانلود می شود. برنامه های PLC معمولاً با استفاده از منطق نردبانی نوشته می شوند، یک زبان برنامه نویسی که شبیه یک نمودار مدار الکتریکی ساده شده است. PLC سیگنال های ورودی را طبق دستورالعمل های برنامه تشخیص داده و به آنها پاسخ می دهد و در نتیجه کارایی را بهبود می بخشد و خطای انسانی را کاهش می دهد.
هنگامی که سیگنال های ورودی تغییر می کنند، پردازنده PLC به سرعت این سیگنال ها را خوانده و پردازش می کند و منطق برنامه از پیش تعریف شده را برای تعیین وضعیت سیگنال های خروجی اجرا می کند. به این ترتیب PLC به کنترل سریع و دقیق دست می یابد و در نتیجه از کنترل خطوط تولید خودکار و سایر فرآیندها پشتیبانی می کند.
ساختار اصلی یک PLC در درجه اول از اجزای زیر تشکیل شده است:
1. واحد پردازش مرکزی (CPU): CPU جزء اصلی PLC است. مسئول کل فرآیند کنترل، از جمله دریافت سیگنال های ورودی، عملیات منطقی و کنترل سیگنال های خروجی است. CPU معمولاً شامل اجزایی مانند ریزپردازنده، حافظه و ساعت است.
2. ماژول های ورودی/خروجی (ماژول های I/O): ماژول های I/O به عنوان رابط بین PLC و دستگاه های خارجی عمل می کنند. آنها سیگنالهای حسگرهای خارجی، محرکها و سایر دستگاهها را جمعآوری میکنند تا اطلاعات ورودی را به CPU ارائه دهند، در حالی که همزمان سیگنالهای کنترل پردازش شده توسط CPU را به محرکهای خارجی و سایر دستگاهها ارسال میکنند.
3. حافظه: حافظه در یک PLC به طور معمول شامل حافظه برنامه و حافظه داده است. حافظه برنامه، برنامه های کنترلی نوشته شده توسط کاربر را ذخیره می کند، در حالی که حافظه داده، داده های مختلف مورد نیاز در حین کار را ذخیره می کند.
4. دستگاه برنامه نویسی: دستگاه های برنامه نویسی مانند رایانه ها از نرم افزارهای برنامه نویسی خاصی برای برنامه نویسی و اشکال زدایی PLC استفاده می کنند و کاربران را قادر می سازد تا سیستم اتوماسیون را کنترل کنند. این دستگاه ها باید از زبان های برنامه نویسی و پروتکل های مربوطه پشتیبانی کنند.
5. رابط های ارتباطی: رابط های ارتباطی PLC، PLC را به سایر دستگاه ها و رایانه های اتوماسیون متصل می کند و انتقال داده ها و کنترل تعاملی را تسهیل می کند. رابط های ارتباطی رایج شامل پورت های سریال و پورت های اترنت است.
این اجزا با هم کار می کنند تا ساختار اصلی یک PLC را تشکیل دهند. در فرآیند اجرای کنترل خودکار، PLC از ویژگی های کنترلی پایدار، قابل اعتماد و انعطاف پذیر خود برای ارائه پشتیبانی قوی برای پروژه های مهندسی و عملیات تولیدی استفاده می کند.