نحوه کدنویسی PLC (بخش اول_آشنایی با کد نویسی)
نویسنده: دکتر (افشین رشید )
نحوه کد نویسی PLC اتوماسیون صنعتی
در کلیه دستگاهها و سیستمهای مختلف وضعیت فیزیکی دستگاه مانند محل قرارگیری اجزا، دما، فشار و همچنین دستورات کاربر دستگاه باید برای کنترل کننده که در اینجا PLC میباشد مشخص شود تا PLC متناسب با خواست کاربر و یا وضعیت دستگاه چگونگی ادامه فرایند را مشخص نماید. برای مثال اگر بخواهیم یک دستگاه کار خود را شروع و یا خاتمه دهد باید دستورات شروع و یا خاتمه توسط کنترلر (PLC) صادر گردد ولی PLC باید از زمان دستورات شروع و یا خاتمه آگاه شود.
این مهم توسط فشار یک شاسی و ارسال یک سیگنال دو وضعیتی یا دیجیتال برای PLC میسر میگردد. حال فرض کنید دمای بخشی از دستگاه بالاتر از حد مجاز شده است و PLC باید کلید المنت را قطع نماید. دما توسط یک سنسور دما به صورت مداوم و به صورت یک سیگنال پیوسته یا آنالوگ برای PLC به عنوان ورودی آنالوگ ارسال شده و در صورت بالا رفتن از حد مجاز برنامه کنترل کننده دستور قطع برق المنت را در خروجی دیجیتال خود صادر مینماید.
به صورت کلی ورودیها از سنسورها که شامل سنسورهای دو وضعیتی(دیجیتال) و یا پیوسته(آنالوگ) و یا کلیدهای اپراتوری دستگاه که میتواند دیجیتال یا آنالوگ باشد به PLC وضعیت دستگاه و یا دستورات کاربر را ارسال مینماید.
همچنین PLC که خود میتواند تنها بخشی از یک سیستم اتوماسیون صنعتی باشد، فرامین منتج از برنامه کنترلی خود را توسط خروجیهای دیجیتال و یا آنالوگ خود برای قسمتهای متحرک (ACTUATOR) های دستگاه و یا نشانگرهای وضعیت دستگاه مانند آژیر و یا چراغهای مختلف ارسال مینماید.
بخش مهم و اصلی یک PLC برنامه ای است که به صورت مداوم ورودیها را پایش و متناسب با وضعیت ورودیها دستورات مناسب را در خروجیها برای کنترل یک سیستم صادر مینماید. اگر در درک مفهوم برنامه کنترل دچار مشکل شده اید نگران نباشید در مثال ساده ای از یک سیستم، کل ورودی و خروجیها و چگونگی برنامه کنترل سیستم توسط PLC را شرح خواهیم داد.
فرض کنید یک دستگاه پرس بادی شامل یک جک بادی(پنوماتیک) باید پس از فشار یک شاسی استارت یک بار به صورت کامل باز شده و بسته شود. در صورتیکه شاسی استارت مجددا فشرده شود این عمل تکرار و در غیر اینصورت کاری انجام ندهد.
برای حرکت پیستون جک به پایین و بالا از دو عدد شیر بادی که با ولتاژ 24 ولت حرکت پایین و یا بالا را ممکن میسازند استفاده میشود. همچنین سنسورهای دو وضعیتی در ابتدا و انتهای کورس حرکت پیستون وضعیت جک را مشخص مینمایند، به این ترتیب که اگر جک بالا باشد سنسور s1 فعال و دارای خروجی 24 ولت بوده و در جاهای دیگر خروجی سنسور صفر میباشد. به همین ترتیب سنسور s2 هنگامیکه جک یا پرس در پایینترین نقطه قرار دارد فعال میشود.
در این مثال با 3 ورودی دیجیتال و 2 خروجی دیجیتال مواجه هستیم. دو ورودی که وضعیت بالا و پایین پرس را برای PLC مشخص میکنند و ورودی دیگر که دستور شروع را توسط فشار شاسی توسط یک ولتاژ 24 ولت به کنترلر PLC اطلاع میدهد.
حال ورودیها را نامگذاری کرده و به شکل زیر خلاصه نویسی مینماییم:
I0.0= S1 اگر پرس بالا باشد فعال شده(1) و در مکانهای دیگر غیر فعال(0) است نوع آن دووضعیتی یا دیجیتال میباشد.
I0.1=s2 اگر پرس پایین باشد فعال شده (1)و در مکانهای دیگر غیر فعال(0) است نوع آن دووضعیتی یا دیجیتال میباشد.
I0.2=s3 اگر شاسی شروع فشرده شود فعال(1) و در غیر اینصورت غیر فعال(0) است نوع آن دووضعیتی یا دیجیتال میباشد.
توجه نمایید با اینکه ولتاژ 24 ولت به ورودی PLC وصل میشود کنترلر از آن به عنوان 1 منطقی و در صورت قطع ولتاژ، آن ورودی به عنوان 0 منطقی در برنامه کنترلر برداشت میشود.
برای شروع کار و یا حرکت دادن پرس به دو عدد سیگنال 24 ولت برای شیرهای بادی و یا دو خروجی دیجیتال نیاز داریم. خروجی اول پرس را تا انتهای کورس حرکت پایین آورده و خروجی دوم پرس را به بالا حرکت میدهد. توجه نمایید، برای این منظور فقط یک شیر باید فعال باشد. در صورت فعال شدن هر دو خروجی پرس متحمل فشار مضاعف شده و حرکت نمیکند.مانند ورودیها خروجیها را نیز نامگذاری و خلاصه نویسی مینماییم:
Q0.0 مربوط به باز شدن شیر حرکت پایین جک در صورتیکه فعال شود(1) سیگنال 24 ولت شیر پایین را باز مینماید. نوع آن دو وضعیتی یا دیجیتال است.
Q0.1 مربوط به باز شدن شیر حرکت بالای جک در صورتیکه فعال شود(1) سیگنال 24 ولت شیر بالا را باز مینماید. نوع آن دو وضعیتی یا دیجیتال است.
با خلاصه نویسی ورودیها و خروجیها تنها موضوع باقیمانده برنامه کنترل و اجرای صحیح کنترل حرکت پرس بوده که در ادامه با چگونگی و منطق برنامه PLC در حین اجرای برنامه مثال ذکرشده آشنا خواهیم شد.
با فرض آشنایی خوانندگان محترم برنامه با انواع گیتهای منطقی و فلیپ فلاپها مثال را مرور مینماییم تا منطق مورد نظرمان را به ساده ترین و جامعترین راه در قالب برنامه PLC پیاده سازی نماییم. در بخش بعدی برنامه مثال قید شده در زبانهای برنامه نویسی استاندارد PLC پیاده سازی شده و بر همین مبنا برنامه را گسترش و با مفاهیم برنامه نویسی و سخت افزارهای مختلف مربوط به PLC و تجهیزات اتوماسیون صنعتی بیشتر آشنا خواهیم شد.
نویسنده: دکتر (افشین رشید )