با پیشرفت زمان ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی به تدریج وارد دید افراد می شوند. علاوه بر این ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی راحتی زیادی را برای زندگی ما به ارمغان می آورند. در این مقاله ، کاربرد اصلی کنترل کننده های قابل برنامه ریزی را توضیح خواهم داد.
در ابتدا ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی عمدتا برای تعویض کنترل منطق استفاده می شوند. با پیشرفت فناوری کنترلر قابل برنامه ریزی ، مناطق کاربردی آن همچنان گسترش می یابد.
امروزه ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی نه تنها برای کنترل سوئیچینگ بلکه برای کنترل آنالوگ و دیجیتال ، جمع آوری داده ها و ذخیره سازی نیز استفاده می شوند ، بلکه نظارت بر سیستم کنترل نیز دارند. همچنین می تواند شبکه ای ، ارتباطات ، برای دستیابی به طیف گسترده ای از کنترل و مدیریت بین منطقه ای باشد. کنترل کننده های قابل برنامه ریزی به طور فزاینده ای نقش مهمی در خانواده دستگاه های کنترل صنعتی دارند.
ابتدا برای تعویض کنترل
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی برای کنترل ظرفیت سوئیچینگ بسیار قوی است. کنترل تعداد امتیازات در داخل و خارج ، کمتر از ده ها امتیاز ، ده ها امتیاز ، بیش از چند صد ، هزار یا حتی ده ها هزار امتیاز. از آنجا که می تواند شبکه شود ، تعداد امتیازات تقریباً نامحدود است ، مهم نیست که چند امتیاز قابل کنترل باشد.
منطق کنترل مسئله می تواند انواع مختلفی از: ترکیبی ، زمان بندی باشد. فوری ، تأخیر ؛ نیازی به شمارش ، نیاز به شمارش نیست. سفارش ثابت ، کار تصادفی ؛ و غیره ، می توان انجام داد.
ساختار سخت افزار کنترلر قابل برنامه ریزی متغیر است ، برنامه نرم افزاری برای کنترل ، بسیار انعطاف پذیر قابل برنامه ریزی است. در صورت لزوم ، با توجه به نیاز به تماس ، می توانید بیش از یک مجموعه یا بیش از یک مجموعه برنامه بنویسید. این امر با حوزه صنعتی شرایط چند کار ، نیازهای تحول چند حالته سازگار است.
کنترل کننده قابل برنامه ریزی برای سوئیچینگ نمونه های کنترل بسیاری ، متالورژی ، ماشین آلات ، صنعت نور ، صنعت شیمیایی ، منسوجات و غیره است ، تقریباً همه بخش های صنعتی نیاز به استفاده از آن دارند. در حال حاضر ، کنترلر قابل برنامه ریزی اولین هدف است ، اما سایر کنترل کننده ها را نمی توان با آن مقایسه کرد ، این است که می توان به راحتی و با اطمینان برای کنترل کنترل استفاده کرد.
دوم ، برای کنترل آنالوگ
آنالوگ ، مانند جریان ، ولتاژ ، دما ، فشار و غیره ، اندازه آن به طور مداوم در حال تغییر است. تولید صنعتی ، به ویژه فرآیندهای تولید مداوم ، اغلب برای کنترل این مقادیر فیزیکی.
به عنوان یک الکترونیک کنترل صنعتی ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی نمی توانند این مقادیر را کنترل کنند ، این یک کمبود عمده است. برای این منظور ، تولید کنندگان کنترل کننده قابل برنامه ریزی در این زمینه برای انجام توسعه زیادی هستند. در حال حاضر ، نه تنها دستگاه بزرگ و متوسط می تواند کنترل آنالوگ باشد ، یک دستگاه کوچک است ، بلکه می تواند چنین کنترل باشد.
کنترل کننده قابل برنامه ریزی برای کنترل آنالوگ ، با تبدیل آنالوگ و دیجیتال A / D ، D / A واحد تنظیم می شود. این واحدهای I/O نیز هستند ، اما واحدهای خاص I/O هستند.
واحد A/D داده های آنالوگ را از مدار خارجی به داده های دیجیتال تبدیل می کند و آن را به کنترلر قابل برنامه ریزی می فرستد ، در حالی که واحد D/A داده های دیجیتالی را از کنترلر قابل برنامه ریزی به داده های آنالوگ تبدیل می کند و آن را به مدار خارجی می فرستد.
به عنوان یک واحد ویژه I/O ، هنوز هم دارای ضد تفاوتی I/O مدار I/O ، جداسازی مدار داخلی و خارجی و تبادل اطلاعات با رله های ورودی/خروجی (یا رله های داخلی ، که همچنین منطقه ای از حافظه کاری قابل برنامه ریزی است. کنترل کننده نیز می تواند منطقه ای از حافظه کارگر قابل برنامه ریزی باشد.
A در A/D در اینجا بیشتر جریان ، ولتاژ یا دما است و A در D/A بیشتر ولتاژ یا جریان است. ولتاژ و دامنه های فعلی {{0}} تا 5 ولت ، 0 تا 10 ولت ، 4 تا 20mA هستند و برخی می توانند مقادیر مثبت و منفی را تحمل کنند.
در اینجا d ، ماشین های کوچک بیشتر 8-} تعداد باینری ، متوسط و بزرگ هستند که بیشتر 12-} تعداد دودویی.
A / D ، D / A دارای یک مدار واحد است ، همچنین چند کانال وجود دارد. چند طرفه برای رله های ورودی و خروجی بیشتر به حساب می آید.
با واحد A / D ، D / A ، بقیه پردازش ها دیجیتالی هستند که دارای قابلیت پردازش اطلاعات کنترل کننده های قابل برنامه ریزی دشوار نیست. کنترل کننده های قابل برنامه ریزی متوسط و بزرگ دارای قدرت پردازش بیشتری هستند ، نه تنها برای افزودن دیجیتال ، تفریق ، ضرب ، تقسیم ، بلکه مربع ، درون یابی ، بلکه عملیات نقطه شناور نیز دارند. برخی از آنها همچنین دستورالعمل PID دارند ، سیستم انحراف می تواند متناسب ، دیفرانسیل و عملیاتی باشد و سپس خروجی مربوطه را تولید کند. کامپیوتر می تواند تقریباً تمام آن را محاسبه کند.
به این ترتیب ، کنترلر قابل برنامه ریزی برای دستیابی به کنترل آنالوگ کاملاً امکان پذیر است. مقدار واحد کنترل می تواند به اندازه 212 قسمت از مقدار دامنه اندازه گیری باشد که بیشتر آنها نیز کافی است.
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی برای کنترل آنالوگ ، واحدهای ترکیبی A/D و D/A و الگوریتم های کنترل PID یا فازی می توانند برای دستیابی به کنترل با کیفیت کنترل بالا استفاده شوند.
مزیت کنترل آنالوگ با کنترل کننده های قابل برنامه ریزی این است که می توان مقادیر تعویض را همزمان با کنترل آنالوگ کنترل کرد. این مزیت در سایر کنترل کننده ها در دسترس نیست ، یا تحقق کنترل به اندازه کنترل کننده های قابل برنامه ریزی مناسب نیست.
البته اگر سیستم کاملاً آنالوگ باشد ، کنترل کننده قابل برنامه ریزی ممکن است از نظر عملکرد به قیمت به اندازه تنظیم کننده خوب نباشد. این نیز باید دیده شود.
سوم ، برای کنترل حرکت
مقادیر فیزیکی واقعی ، علاوه بر تعویض ، آنالوگ و کنترل حرکت. مانند جابجایی اجزای ابزار ماشین ، که اغلب در مقادیر دیجیتال بیان می شوند.
کنترل حرکت ، روش مؤثر NC ، یعنی فناوری کنترل دیجیتال. این یک فناوری کنترل مبتنی بر رایانه است که در دهه 50 در ایالات متحده متولد شد. امروز بسیار محبوب و عالی است. در حال حاضر ، کشورهای پیشرفته ابزارهای دستگاه برش فلزی ، نسبت کنترل عددی بیش از 40 ٪ ~ 80 ٪ ، برخی حتی بالاتر است.
کنترلر قابل برنامه ریزی نیز مبتنی بر فناوری رایانه و به طور فزاینده ای کامل است. بنابراین می توان از آن برای کنترل دیجیتال نیز استفاده کرد.
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی می توانند پالس های شمارش را با فرکانس چند K تا ده ها کیلوهرتز دریافت کنند. پالس را می توان به روش های مختلفی دریافت کرد و همچنین می تواند به روش های مختلفی دریافت شود. برخی از کنترلرهای قابل برنامه ریزی نیز دارای یک عملکرد خروجی پالس هستند ، فرکانس پالس می تواند تا ده ها K باشد. با استفاده از این دو کارکرد ، همراه با کنترل کننده های قابل برنامه ریزی ، پردازش داده ها و قابلیت های حسابی را دارند ، اگر به سنسورهای مناسب (مانند رمزگذارهای چرخشی) یا دستگاه های سروو پالس (مانند توزیع کننده های حلقه ، آمپلی فایرها ، موتورهای پله ای) مجهز باشند ، می توانند کاملاً مطابق با هم باشند. با اصل NC برای دستیابی به انواع کنترل.
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی با برد بالا و میان رده ، اما همچنین توسعه واحدهای NC یا واحدهای حرکتی می توانند کنترل نقطه را تحقق بخشند. واحد حرکتی همچنین می تواند درون یابی منحنی را تحقق بخشد ، می تواند حرکت منحنی را کنترل کند. بنابراین ، اگر کنترلر قابل برنامه ریزی با چنین واحدی پیکربندی شود ، می توان از روش NC ، کنترل دیجیتال استفاده کرد.
واحد حرکتی تازه توسعه یافته ، و حتی زبان برنامه نویسی فناوری NC را برای کنترل بهتر دیجیتال با کنترل کننده های قابل برنامه ریزی صادر کرده است تا بتواند راحت باشد.
چهارم ، برای دستیابی به داده ها
با توسعه فناوری کنترلر قابل برنامه ریزی ، منطقه ذخیره سازی داده های آن بزرگتر و بزرگتر می شود. مانند کنترل کننده قابل برنامه ریزی شرکت Devison ، منطقه ذخیره سازی داده های آن (منطقه DM) می تواند به 9999 کلمه برسد. چنین منطقه بزرگ ذخیره سازی داده می تواند مقدار زیادی از داده ها را ذخیره کند.
کسب داده ها را می توان با یک پیشخوان انجام داد که تعداد پالس های جمع آوری شده را جمع می کند و آنها را در فواصل منظم به منطقه DM منتقل می کند.
دستیابی به داده ها همچنین می تواند با یک واحد A/D انجام شود ، که مقادیر آنالوگ را به مقادیر دیجیتال تبدیل می کند و سپس آنها را در فواصل منظم به منطقه DM منتقل می کند.
کنترلر قابل برنامه ریزی همچنین می تواند با یک چاپگر کوچک پیکربندی شود تا داده ها را در منطقه DM به طور منظم چاپ کند.
کنترلر قابل برنامه ریزی همچنین می تواند با رایانه ، رایانه ارتباط برقرار کند تا داده ها را در منطقه DM بخواند و رایانه سپس داده ها را پردازش کند. در این مرحله ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی به ترمینال داده رایانه تبدیل می شوند.
کاربران برق از کنترلرهای قابل برنامه ریزی برای ضبط در زمان واقعی مصرف انرژی کاربر ، برای تحقق ساعت های مختلف قدرت ، روش های مختلف قیمت گذاری ، برای تشویق کاربران به استفاده از قدرت بیشتر در نقطه پایین مصرف برق ، برای دستیابی به هدف استفاده منطقی استفاده کرده اند. صرفه جویی در برق و برق.
پنجم ، برای نظارت بر سیگنال
سیگنال های خودآزمایی کنترل کننده قابل برنامه ریزی بسیاری از دستگاه های داخلی هستند ، بیشتر کاربران بازی کامل را به نقش خود نمی دهند.
در حقیقت ، می توان آن را به طور کامل برای کنترل کننده های قابل برنامه ریزی برای نظارت بر کار خود یا نظارت بر شی کنترل استفاده کرد.
در اینجا یک تایمر کنترلر قابل برنامه ریزی را به عنوان یک نگهبان ، شیء کنترل برای نظارت بر کار ایده معرفی می کند.
مانند کنترل کنترل کننده قابل برنامه ریزی از یک قسمت متحرک از عمل برای دیدن پس از انجام اقدامات کنترل ، رویکرد Watchdog در دسترس برای دستیابی به نظارت. عمل خاص استفاده از کنترل همزمان است ، به طوری که تایمر نگهبان. اگر عمل در مدت زمان مشخص به پایان برسد ، یعنی تایمر از مقدار هشدار دهنده تجاوز نکرده است ، سیگنال تکمیل عمل را دریافت کرده است ، پس شی کنترل به درستی کار می کند ، نیازی به زنگ هشدار نیست.
اگر از زمان وقوع فراتر رود ، به این معنی است که طبیعی نیست و می توان بر این اساس اداره کرد.
اگر هدف کنترل پیوندهای کنترل مهم باشد ، برخی از این "ساعت مچی" هستند که این سیستم در کف دست شما قرار خواهد گرفت ، مشکلی وجود دارد ، آنچه در پیوند گیر کرده است نیز پیدا می شود.
کار نظارت دیگری نیز وجود دارد. برای یک سیستم کنترل پیچیده ، به ویژه سیستم های کنترل خودکار ، نظارت و تشخیص بیشتر خود بسیار ضروری است. این می تواند خرابی سیستم ، گسلها یا یافتن را کاهش دهد ، می تواند میانگین زمان عملکرد بدون دردسر تجمعی را بهبود بخشد ، زمان تعمیر گسل را کاهش دهد ، قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشد.
شش ، برای شبکه ، ارتباطات
شبکه کنترل کننده قابل برنامه ریزی ، قابلیت های ارتباطی بسیار قوی است ، ساختار شبکه ای جدید معرفی شده است.
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی می توانند برای برقراری ارتباط به یک رایانه شخصی وصل شوند ، می توان از رایانه برای شرکت در برنامه نویسی و کنترل کنترل کننده های قابل برنامه ریزی برای مدیریت استفاده کرد ، به طوری که کنترل کننده های قابل برنامه ریزی با راحت تر.
به منظور استفاده کامل از نقش رایانه ، می توان رایانه ای را برای کنترل و مدیریت چندین کنترل کننده قابل برنامه ریزی ، حداکثر 32 مورد پیاده سازی کرد. از سیستم کنترل کنترلر قابل برنامه ریزی.
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی همچنین می توانند با کنترل کننده های قابل برنامه ریزی ارتباط برقرار کنند. ارتباطات کنترل کننده قابل برنامه ریزی یک به یک. چندین کنترلر قابل برنامه ریزی می توانند ارتباط برقرار کنند. می تواند به اندازه ده ها یا صدها نفر باشد.
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی و ابزار دقیق هوشمند ، محرک های هوشمند (مانند اینورترها) همچنین می توانند ارتباطات شبکه ای ، تبادل داده ها ، عملکرد متقابل باشند.
می تواند به یک سیستم کنترل از راه دور متصل شود ، دامنه سیستم می تواند به اندازه 10 کیلومتر یا بزرگتر باشد.
می تواند یک شبکه محلی ، نه تنها کنترل کننده های قابل برنامه ریزی ، بلکه رایانه های درجه بالا را نیز تشکیل دهد ، انواع دستگاه های هوشمند نیز می توانند وارد شبکه شوند. شبکه اتوبوس موجود ، همچنین شبکه حلقه در دسترس است. شبکه همچنین می تواند شبکه را تنظیم کند. شبکه و شبکه نیز می توانند بریده شوند. شبکه می تواند هزاران کنترل کننده قابل برنامه ریزی ، رایانه ، دستگاه های هوشمند سازماندهی شده در یک شبکه باشد.
گره های بین شبکه می توانند مستقیم یا غیرمستقیم ارتباط برقرار کنند ، اطلاعات را تبادل کنند.
شبکه ، ارتباطات ، با سیستم تولید یکپارچه رایانه امروز (CIMS) و نیازهای توسعه کارخانه هوشمند سازگار است. این می تواند کنترل صنعتی را از نقطه (نقطه) ، به خط ((خط) و سپس به سطح (AERO) تبدیل کند ، به گونه ای که کنترل سطح تجهیزات ، کنترل خط تولید ، کنترل مدیریت کارخانه به طور کلی و در نتیجه می تواند ایجاد کند مزایای بالاتر.
برنامه های فوق به صورت کیفی متمرکز شده اند. از نظر کمی ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی بزرگ و کوچک هستند. بنابراین ، محدوده کنترل آن نیز می تواند بزرگ باشد ، می تواند کوچک باشد. فقط یک دستگاه یا حتی یک مؤلفه یک سایت را کنترل کنید. کنترل بزرگ دستگاه های مختلف ، یک خط تولید ، به کل گیاه. می توان گفت که اندازه موارد کنترل صنعتی ، از کنترلر قابل برنامه ریزی جدا نیست.
به طور کلی ، فرایند تولید صنعتی می تواند به دو نوع تقسیم شود. فرآیند تولید مداوم (مانند صنعت شیمیایی) و غیر مداوم ، یعنی فرآیند تولید گسسته (مانند تولید ماشین آلات). شیء تولید قبلی مداوم است ، نمی تواند به قطعات تقسیم شود. دومی برای گسسته ، یک قطعه در هر زمان. از آنجا که کنترل کننده های قابل برنامه ریزی جنبه های فوق از برنامه را دارند ، اما همچنین کنترل مقیاس می تواند بزرگ باشد ، می تواند کوچک باشد ، بنابراین دو نوع فرآیند تولید جایگاه خود را دارند.
در حقیقت ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی به طور گسترده در زمینه های مختلف تولید صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند. از صنعت ، متالورژی ، ماشین آلات ، صنایع شیمیایی ، صنعت نور ، مواد غذایی ، مصالح ساختمانی و غیره ، تقریباً هیچ فایده ای برای آن ندارد. نه تنها تولید صنعتی با آن ، برخی از فرآیندهای غیر صنعتی مانند اتوماسیون ساختمان ، کنترل آسانسور نیز از آن استفاده می کند. پارامترهای زیست محیطی کشاورزی تنظیم گلخانه ، آبیاری نیز از آن استفاده می کند.
کنترل کننده های قابل برنامه ریزی می توانند طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی از چندین دامنه فوق را داشته باشند ، کنترل کننده های قابل برنامه ریزی کنترل کننده های قابل برنامه ریزی از ویژگی های خاص خود در تصمیم گیری هستند ، اما همچنین کنترل کننده های قابل برنامه ریزی نتیجه بهبود مداوم فناوری هستند.