قسمت های مختلف یک PLC

قطعات PLC شامل منبع تغذیه، واحد پردازش مرکزی، حافظه، باس ایزوله، کارت شبکه، کارت های ورودی و خروجی و رابط های برنامه نویسی است.

منبع تغذیه

منبع تغذیه توانی را که توسط واحد پردازش مرکزی (CPU)، حافظه و بقیه قطعات استفاده خواهد شد، تبدیل می کند. معمولاً ذوب شده است. ممکن است یک ولتاژ خط خاص باشد و بسته به کشور متفاوت باشد. در ایالات متحده، معمولاً 120 VAC و 60 هرتز است.

بسیاری از شرکت ها به دلیل ایمنی به سمت تامین برق 24 ولت PLC رفته اند. بنابراین، منبع تغذیه می تواند 220 VAC در 50 هرتز باشد و سپس به 24 ولت AC تبدیل شود.

بهترین روش بررسی الزامات منبع تغذیه برای تعیین ولتاژ و حداکثر جریان لازم است. این تضمین می کند که PLC به مدار مناسبی که قادر به تامین آمپرهای بار کامل کافی است متصل است.

واحد پردازش مرکزی (CPU)

یک PLC زیمنس یک کنترلر دارد که یک CPU است. CPU قادر به گرفتن برنامه و تبدیل برنامه به زبان ماشین خواهد بود.

همچنین یک رابط مانند یک کامپیوتر خارجی برای برنامه نویسی وجود خواهد داشت تا یک برنامه اجرایی در کنترلر بارگیری شود.

زبان ماشین متشکل از دنباله های 1 و 0 یا کد باینری است که به رایانه می گوید چگونه ورودی ها را دستکاری کند و با خروجی ها چه کاری انجام دهد.

یک برنامه در CPU دانلود می‌شود و سیگنال‌های مبتنی بر تصمیم‌گیری‌ها به میدان ارسال می‌شوند. هدف این برنامه نظارت بر ورودی ها و تصمیم گیری بر اساس برنامه کاربردی است که PLC برای آن استفاده می شود.

666fe3ee9c65a30c55455d3d_CPU

حافظه

حافظه ممکن است بخشی از CPU باشد یا روی یک کارت جداگانه قرار گرفته باشد. حافظه در هر کجا قرار دارد، داده ها را ذخیره می کند. این برنامه به عنوان یک فایل اجرایی در زمان اجرا در حافظه ذخیره می شود. هر ورودی و خروجی دارای یک ثبات یا مکانی خواهد بود که CPU مقادیر خود را در آنجا نگه می دارد.

رجیسترهای خروجی برای ارتباط با مکان‌های خروجی فیزیکی استفاده می‌شوند که پس از تصمیم‌گیری برنامه با فیدبک ورودی، سیگنال دریافت می‌کنند.

به عنوان مثال، جدولی که رجیسترها را با ورودی ها و خروجی ها مطابقت دارد، می تواند برای تنظیم برنامه استفاده شود. حتی برخی از برنامه های PLC دارای این نوع جدول ثبت برای تخصیص حافظه در داخل محیط برنامه نویسی هستند.

666fe4034f1c67094326ff2c_Input-Output-register-(location)

چرا درک تخصیص حافظه در یک PLC مهم است؟ تخصیص حافظه بر زمان اسکن تأثیر می گذارد.

درک نحوه پیکربندی حافظه PLC شما بر نحوه تخصیص تگ ها تأثیر می گذارد و به شما کمک می کند تا تخصیص ثبت را برای ورودی ها و خروجی ها درک کنید.

باس ایزوله

منبع تغذیه منبع تغذیه را برای راه اندازی CPU و کارت های ورودی و خروجی یا هر نوع برق روی رک PLC فراهم می کند.

برق و ارتباطات را می توان روی صفحه پشتی PLC گذراند. به این فکر کنید که «کارت‌ها» در باس قرار دارند. کارت های روی رک PLC قدرت را به اشتراک می گذارند. برق را از باس می گیرند.

666fe429ce0ff80af0a43073_Isolation-bus-

هنگام تعیین اندازه فیوز یا قطع کننده مدار برای رک PLC، مصرف برق در کل رک باید درک شود.

مهندسان سخت افزار از فیوزینگ یا قطع کننده مدار برای جداسازی قطعات و محافظت از اتصالات بالادست استفاده می کنند. همچنین، گاهی اوقات، یک کارت تکرار کننده در رک PLC برای گسترش گذرگاه برق مورد نیاز است، زیرا کارت‌های PLC مختلف بر اساس عملکردشان، مقادیر متفاوتی جریان مصرف می‌کنند.

کارت شبکه/رابط

PLC باید قابلیت اتصال به شبکه یا برنامه ریزی را داشته باشد، بنابراین باید یک پورت ارتباطی فیزیکی وجود داشته باشد.

این پورت ارتباطی ممکن است یک پورت IP اترنت، یک پورت USB تعبیه شده در CPU یا یک نوع کارت جداگانه باشد که به گذرگاه متصل می شود.

666fe44695372dab569c047b_Network-card-interface

انواع پروتکل های دیگری نیز وجود دارد، مانند Profibus، ارتباطات سریال، و گاهی اوقات رابط های رادیویی بی سیم. نوع دیگری از اینترفیس IO-Link است.

رابط برنامه نویسی

PLC ها دارای یک رابط برنامه نویسی هستند که در آن اتصال ممکن است از طریق اترنت یا پورت USB انجام شود. از این پورت برای اتصال محیط طراحی نرم افزار به PLC استفاده می شود.

666fe460ce0ff80af0a46910_Network-card-interface-

ورودی ها و خروجی ها

شاسی PLC دارای شکاف هایی است که در رک برای کارت های ورودی و خروجی (IO) اختصاص داده شده است. بلوک های ترمینال فیلد به کارت های IO متصل می شوند.

اینها به دلیل گسسته، آنالوگ، شمارنده سرعت بالا یا ورودی ترموکوپل بودن، تطبیق پذیری را امکان پذیر می کنند. انواع مختلفی از کارت ها و تنظیمات کارت وجود دارد.

قدرت، فضای روی رک و نیازهای برنامه تعیین می‌کند که چه نوع کارت‌هایی برای اجرای موفقیت‌آمیز PLC و برآورده کردن الزامات برنامه مورد نیاز است.

به خاطر داشته باشید که تعداد زیادی PLC و انواع مختلفی از PLC وجود دارد. بنابراین، ما در اینجا فقط نمونه هایی را نشان می دهیم تا نشان دهیم یک PLC و قطعات یک PLC چگونه به نظر می رسد.

معماری امروزی می‌تواند شامل قفسه‌های IO از راه دور باشد که به این معنی است که همه «کارت‌ها» همیشه در یک رک نیستند. این نمونه ها نیازهای شبکه و توان متفاوتی دارند.

نتیجه

در نتیجه، PLC ها ممکن است فرمت یک نوع “brick” داشته باشند، که در آن ورودی/خروجی در جای خود ثابت است، یا یک نوع رک، که در آن کارت ها در شکاف ها روی یک قفسه قرار دارند، یا یک پیکربندی PLC نرم که در آن PLC نرم افزاری است. به عنوان یک برنامه کاربردی که روی سیستم عامل کامپیوتر اجرا می شود.

با این حال، PLC همچنان یک منبع تغذیه، یک پردازنده کنترل، حافظه، یک باس و یک رابط ورودی و خروجی خواهد داشت.

چشم انداز اتوماسیون امروزی نیز تمایل دارد چیزها را در فضای ابری قرار دهد. بنابراین، ایده PLC ممکن است فقط یک شکل نداشته باشد. زیبایی کامپیوترهای قابل تنظیم مانند نوع PLC، امکان تطبیق پذیری را فراهم می کند.