اصول برنامه نویسی PLC برای مبتدیان

کسانی که در عملیات کنترل صنعتی دخیل هستند می دانند که هم تولید صنعتی و هم پیشرفت تکنولوژی به کنترل اتوماسیون PLC متکی است. به طور کلی، یک PLC را می توان به عنوان توسعه کابینت های کنترل رله متمرکز درک کرد. در کاربردهای عملی تولید، PLC ها به طور قابل توجهی هزینه های کنترل صنعتی را کاهش می دهند و در عین حال مدیریت متمرکز تجهیزات و کنترل خودکار را افزایش می دهند. برای تسلط بر برنامه نویسی PLC، یک پایه محکم در اصول PLC ضروری است.

PLC (Programmable Logic Controller) یک کنترلر کامپیوتری است که به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی، روباتیک، کنترل فرآیند و تجهیزات مشابه استفاده می شود. در زیر مفاهیم اساسی برای مبتدیان برنامه نویسی PLC آمده است:

1. اصول اساسی دروازه های منطقی:اساسی ترین عملیات در کنترل PLC، عملیات منطقی از جمله AND، OR، NOT و XOR است. تسلط بر مبانی گیت های منطقی پیش نیاز برنامه نویسی PLC است. درک نمایش نمادین دروازه های منطقی و نماد جدول حقیقت نیز ضروری است.

2. مبانی برنامه نویسی نمودار نردبانی:نمودار نردبانی رایج ترین زبان برنامه نویسی مورد استفاده برای PLC ها است. مفهوم اصلی آن شامل قرار دادن عملگرهای منطقی در امتداد یک خط عمودی برای تشکیل یک یا چند ساختار نردبانی است و در نتیجه منطق کنترل را طراحی می کند.

3. مفاهیم ماژول و آدرس:PLC ها معمولاً از چندین ماژول (به عنوان مثال، ماژول های ورودی، ماژول های خروجی، ماژول های میانی) تشکیل شده اند. درک عملکردها و ویژگی های اساسی هر ماژول ضروری است. علاوه بر این، هر ماژول دارای آدرس‌های ورودی و خروجی مستقل است که نیاز به تسلط بر روش‌های نمایش آدرس و معانی آنها دارد.

4. استفاده از تایمر و شمارنده:تایمرها و شمارنده ها اغلب در برنامه نویسی PLC برای کنترل زمان بندی دستگاه و تعداد چرخه ها استفاده می شوند. شناخت انواع تایمرها و شمارنده ها، سناریوهای کاربردی آنها و روش های برنامه نویسی ضروری است.

5. تبدیل داده ها و عملیات:برنامه نویسی PLC اغلب شامل تبدیل داده ها و عملیاتی مانند تبدیل هگزادسیمال-به-اعشاری، عملیات بیتی و عملیات بایت می شود. یک پایه محکم در تبدیل داده ها و عملیات جزء مهم مهارت برنامه نویسی PLC است.

آشنایی با اصول عملیاتی PLC

PLC ها با استفاده از رویکرد "اسکن متوالی، حلقه پیوسته" کار می کنند. در حین کار، CPU به طور دوره ای برنامه ذخیره شده در حافظه کاربر را مطابق با شماره های توالی دستورالعمل اسکن می کند. اگر هیچ دستورالعمل پرشی وجود نداشته باشد، برنامه کاربر را به صورت متوالی از اولین دستورالعمل تا تکمیل اجرا می کند. سپس به دستور اولیه باز می گردد تا یک چرخه اسکن جدید آغاز شود. در طول هر چرخه اسکن، PLC همچنین وظایفی مانند نمونه برداری از سیگنال های ورودی و تازه کردن حالت های خروجی را انجام می دهد.

یک چرخه اسکن PLC لزوماً شامل سه مرحله است: نمونه‌گیری ورودی، اجرای برنامه و به‌روزرسانی خروجی. در طول مرحله نمونه‌گیری ورودی: PLC به‌طور متوالی وضعیت روشن/خاموش یا داده‌های ورودی را از تمام پایانه‌های ورودی که به طور موقت در چفت‌های ورودی ذخیره شده‌اند، اسکن کرده و می‌خواند. سپس این داده ها در رجیسترهای وضعیت ورودی مربوطه نوشته می شوند و بدین ترتیب ورودی ها تازه می شوند. سپس پورت های ورودی را می بندد و وارد فاز اجرای برنامه می شود. در مرحله تازه سازی خروجی: پس از اجرای تمام دستورالعمل ها، حالت های روشن/خاموش رجیسترهای وضعیت خروجی در این مرحله به چفت های خروجی منتقل می شود. سپس این حالت ها از طریق روش های خاص (رله ها، ترانزیستورها یا تریستورها) خروجی می شوند تا دستگاه های خروجی مربوطه را هدایت کنند.

به طور خلاصه، دانش اساسی برنامه نویسی PLC شامل اصول گیت منطقی، اصول نمودار نردبانی، نمایش ماژول و آدرس، استفاده از تایمر و شمارنده، تبدیل داده ها و عملیات حسابی است. تسلط بر این اصول اولیه برای برنامه نویسی PLC ضروری است، که باعث پیشرفت تدریجی در مهارت های برنامه نویسی برای دستیابی به کنترل صنعتی انعطاف پذیرتر و کارآمدتر می شود.