بررسی plc پی ال سی و اتوماسیون صنعتی


مشاهده سایر پروژه های درس آمار>>>>>

بررسی plc پی ال سی و اتوماسیون صنعتی

HyperLink
قیمت: 90000 ریال - نه هزار تومان
گروه: پروژه های درس آمار

تعداد صفحه: 515


پیشگفتار - 9 -
فصل اول: ساختار PLC - 14 -
آشنایی با PLC - 15 -
محاسن PLC: - 18 -
واحد های تشکيل دهنده PLC - 22 -
Plc ها با کاربرد محلي: - 25 -
PLC هاي وسيع: - 25 -
مفهوم كنترلرهاي قابل برنامه‌ريزي PLC - 27 -
زمان پاسخ‌گویی  Scan Time - 28 -
قطعات ورودی - 29 -
قطعات خروجی - 29 -
نقش كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی - 30 -
مقایسه تابلوهای كنترل معمولی با تابلوهای  كنترلی مبتنی بر PLC - 30 -
طراحی مدار فرمان توسط کامپیوتر: - 32 -
پروسه کار یکPLC: - 33 -
مواردکاربردPLC: - 33 -
تفاوت PLC با کامپیوتر: - 34 -
حافظه بکار رفته درPLC: - 34 -
انواع حافظه ها : - 35 -
1 – حافظهء موقت يا RAM ( Random Access Memory ) : اطلاعات در اينگونه حافظه ها به صورت موقتی ذخيره می شود و با قطع تغذيه اطلاعات از بين می رود و به دو گونه ساخته می شود : SRAM و DRAM - 35 -
حافظهء دائمی : - 36 -
- FLASH Memory : - 38 -
PLC های زیمنس - 39 -
1-1-   PLC - 39 -
جدول 1-1 : مزاياي PLC نسبت به كنترل كننده هاي ديگر - 42 -
1-2-   تفاوت PLC با كامپيوتر - 43 -
1-3-   كاربرد PLC در صنايع مختلف - 46 -
1-4-   سخت افزار PLC - 47 -
1 - واحد منبع تغذيه (Power Supply) PS - 47 -
2 - واحد پردازش مركزي (Central Processing Unit) CPU - 47 -
3 - حافظه (Memory) - 47 -
4 - ترمينال هاي ورودي (Input Module) - 47 -
5 - ترمينال هاي خروجي (Output Module) - 48 -
1-4-1-    مدول منبع تغذيه (PS) - 48 -
1-4-2-   واحد پردازش مركزي (CPU) - 49 -
1-4-3-   حافظه (Memory) - 50 -
1-4-4-   ترمينال ورودي (Input Module) - 50 -
الف) ورودي هاي ديجيتال يا گسسته - 51 -
ب) ورودي هاي آنالوگ يا پيوسته - 51 -
1-4-5-   ترمينال خروجي (Output Module) - 51 -
الف) خروجي هاي ديجيتال يا گسسته - 52 -
ب) خروجي هاي آنالوگ يا پيوسته - 52 -
1-4-6-    مدول ارتباط پروسسوري (CP) - 53 -
1-4-7-    مدول رابط (IM) - 53 -
در شكل 1-2 نحوة ارتباط CPU با ساير قسمت هاي PLC نشان داده شده است. - 54 -
1-5-   تصوير ورودي ها (PII) - 55 -
1-6-   تصوير خروجي ها (PIO) - 56 -
1-7-   فلگ ها، تايمر ها و شمارنده ها - 56 -
1-8-   انبارك يا اَكومولاتور (ACCUM) - 58 -
1-9-   گذر گاه عمومي ورودي / خروجي (I/O bus) - 58 -
1-10-   روشهاي مختلف آدرس دهي - 59 -
1-11-   نرم افزار PLC - 60 -
1-12-   واحد برنامه ريزي (PG) - 61 -
فصل دوم: زبان برنامه نویسی PLC - 63 -
استانداردهای زبان plc - 64 -
زبان های برنامه نویسی درPLC: - 65 -
ظرفیتPLC: - 70 -
2-1-   انواع PLC - 81 -
1- يكپارچه     2- مدولار (Modular) - 81 -
شكل 2-1. شكل ظاهري PLC : الف) نوع يكپارچه، ب) نوع مدولار - 82 -
2-2-   انواع رابطهاي برنامه نويسي (Programmers) - 83 -
2-3-   انواع حافظه - 85 -
شكل 2-3. معماري داخلي PLC - 87 -
2-4-   پاسخ زماني PLC - 89 -
مقایسه کننده ها:COMPRATOR - 98 -
فصل سوم آشنایی با S7 در PLC - 100 -
3-1-   انواع وسايل ورودي - 111 -
3-1-1-   سنسور هاي تشخيص اشياﺀ (Object Detector Sensors) - 112 -
1-1کنترل و اتوماسيون - 118 -
2-1مشخصات سيستمهاي کنترل - 119 -
 وروديها - 120 -
 خروجيها - 120 -
 پردازش - 120 -
3-1 انواع فرايندهاي صنعتي - 121 -
 فرايند توليد پيوسته - 122 -
 فرايند توليد انبوه - 122 -
 فرايند توليد اقلام مجزا - 122 -
کنترل حلقه باز - 123 -
کنترل پيشرو - 124 -
کنترل حلقه بسته (Field back) : - 125 -
5-1 انواع کنترلر ها - 126 -
1-5- 1کنترلر هاي ناپيوسته (گسسته) - 128 -
 کنترلر تناسبي: (Proportional) - 129 -
 کنترلر انتگرالي(Integral): - 130 -
 کنترلر تناسبي – انتگرالي (PI) : - 130 -
 کنترلر تناسبي – مشتق گير(PD): - 131 -
 کنترلرPID: - 131 -
• کنترلر هاي نيوماتيکي(Pneumatic):اين نوع کنترلر از باد و هواي فشرده بعنوان منبع تغذيه استفاده مي کند.بدليل ساختمان ساده،راحتي تعمير و نگهداري ، ايمني در برابر انفجار و اتش سوزي و ارزاني انها کاربردهاي فراواني در صنعت داشته اند و امروزه بدليل جايگزين شدن سيستمهاي پيچيده الکترونيکي و نرم افزارهاي کنترلي قابل تغيير و پياده سازي بر روي سيستمهاي الکترونيکي ،کمتراز کنترلر هاينيو ماتيکي استفاده مي شود. - 132 -
اهميت سيستم هاي کنترل - 135 -
ساختمان سيستم هاي کنترل - 136 -
سيستم هاي کنترل نرم افزاري - 141 -
کنترل سيستم هاي بيولوژيکي - 142 -
1- تعاريف و کليات - 142 -
2- روش هاي کنترل - 146 -
2-2- تابع تبديل سيستم - 150 -
3- مشخصه هاي عملکرد سيستم کنترل - 157 -
3-1- جبران سازي - 160 -
1-4 مقدمه - 168 -
Figure 2-1 - 171 -
3-1-2-   سنسور هاي جابجايي (Position Displacement Sensor) - 175 -
3-1-3-   كرنش سنج (Strain Guage) - 178 -
3-1-4-   اندازه گيري فشار سيال - 181 -
شكل 3-16. استفاده از : الف) ديافراگم ب) بلوز در سوئيچ فشار - 183 -
اندازه گيري ارتعاش - 218 -
ساختار برنامه كنترليPLC - 257 -
PLC       برنامه كنترلي را در دومد متفاوت اجرا مي كند. كه شامل مدcycle ( چرخه اي) و مد Time Driven  مي باشد. - 258 -
3-1-5-   اندازه گيري سطح مايعات - 286 -
3-1-6-   اندازه گيري جريان عبوري سيال (دبي) - 287 -
3-1-7-   اندازه گيري دما - 288 -
جدول 3-1 - 288 -
شكل 3-21. ترموكوپل - 289 -
3-1-8-   صفحه كليد (Key Board) - 291 -
3-2-   انواع وسايل خروجي - 292 -
3-2-1-   وسايل خروجي ديجيتال - 292 -
شكل 3-24. كنتاكتور - 293 -
شكل3-25. سولونوئيد والو : الف) سولونوئيد غير فعال، ب) سولونوئيد فعال - 294 -
شكل 3-31. نحوة كنترل سيلندر تك كاره توسط يك شير 2/3 - 297 -
3-2-2-   وسايل خروجي آنالوگ - 298 -
فصل چهارم : مقاصد خاص در PLC - 301 -
4-1-   كارتهاي شمارنده سريع - 302 -
1- تأخير نرم افزاري ورودي : مدت زماني است كه طول مي كشد تا PLC متوجه وصل شدن يك ورودي گردد، كه حداكثر اين خطا معادل Scan Time مي باشد (زمان خواندن ورودي ها + اجراي برنامه + نوشتن خروجي ها) و اين خطا در صورتي رخ مي دهد كه كنتاكت يك ورودي درست بعد از خواندن ورودي و شروع برنامه وصل گردد. - 303 -
2- تأخير سخت افزاري ورودي : بدليل وجود نويز موجود در محيطهاي صنعتي عملاً در طبقة اول ورودي يك فيلتر قرار دارد كه خود موجب تأخير مي گردد. - 303 -
بنابراين همانطور كه مشاهده مي نمائيد اگر بعنوان مثال زمان مجموع اين دو خطا را ms 50 در نظر بگيريم، حداكثر فركانسي كه مي تواند يك ورودي، قطع و وصل گردد، برابر 20Hz است. براي حل اين مشكل از كارتهاي هوشمند شمارنده سريع (Intelligent High Speed Counter) استفاده مي گردد كه توسط آن مستقيماً پالسهاي اِنكودر شمرده مي شود و سپس در حين اجراي برنامه تعداد پالس شمرده شده به CPU فرستاده مي شود و وقت CPU نيز براي شمارش اين پالسها مصرف نمي شود. - 303 -
4-2-   كارتهاي ورودي/خروجي آنالوگ - 303 -
شكل 4-2. طريقة اتصال كرنش سنج به كارت ورودي آنالوگ - 304 -
شكل 4-3. پياده سازي سيستم كنترل حلقه بسته بوسيلة PLC - 305 -
شكل 4-4. طريقة اتصال 8 ورودي ديفرانسيلي به كارت آنالوگ ورودي 1771-IFE آلن برادلي - 306 -
شكل 4-5. طريقة اتصال 16 ورودي يك سر مشترك به كارت آنالوگ ورودي 1771-IFE آلن - 307 -
4-2-1   مبدل آنالوگ به ديجيتال (A/D) - 307 -
شكل 4-6. A/D 8 بيتي - 308 -
شكل 4-7. شكل موج تبديل ولتاژ آنالوگ به اعداد باينري در A/D 8 بيتي - 308 -
شكل 4-8. مولتي پلكسر - 310 -
4-2-2-   مبدل ديجيتال به آنالوگ (D/A) - 310 -
شكل4-9. D/A 8 بيتي - 311 -
فصل پنجم: کاربرد  PLC در صنایع مختلف - 313 -
5-1-   نحوة نمايش اطلاعات (data format) - 429 -
شكل 5-1. جدول كاراكترهاي ASCII - 430 -
شكل 5-2. جدول كاراكترهاي EBCDIC - 431 -
5-2-   نحوة ارسال اطلاعات - 431 -
5-3-   استاندارد هاي ارتباط سريال - 433 -
5-3-1-   استاندارد RS232 - 445 -
شكل 5-5. شكل كانكتور D25 مربوط به اتصال RS232 - 447 -
شكل 5-6. مقايسه RS232 , RS422 (سرعت و فاصله) - 450 -
شكل 5-7. حلقة جريان mA 20 - 450 -
شكل 5-8. انواع توپولوژي شبكه : الف ) ستاره (STAR)، ب ) گذرگاه (BUS)، ج ) حلقوي (RING) - 451 -
شكل 5-9. استفاده از كارت ارتباطي در شبكة MASTER/SLAVE - 452 -
5-3-2-   استاندارد RS422 - 452 -
شكل 5-10. فرستنده و گيرنده RS422 - 453 -
5-3-3-   استاندارد RS485 - 454 -
شكل 5-12. شبكة RS485, HALF DUPLEX - 456 -
5-4-   شبكه هاي اختصاصي سازندگان PLC - 457 -
شكل 5-13. استفاده از كارت ارتباط راه دور (remote I/O) - 458 -
شكل 5-14. شبكة محلي با استفاده از چند PLC - 459 -
فصل ششم: ساختار و نحوة عملكرد درايور هاي AC - 461 -
6-1-   استفاده از درايور و صرفه جويي - 462 -
6-2-   مزاياي استفاده از كنترل كننده هاي دور موتور - 465 -
6-3-   ساختمان درايور AC - 466 -
R - 468 -
S - 468 -
T - 468 -
M - 468 -
V - 468 -
شكل 6-1. ساختمان يک کنترل کننده دور موتور ( فقط قسمتهاي قدرت نشان داده شده است). - 468 -
شكل 6-2. خلاصه اي از انواع روشهاي کنترل موتورهاي AC - 470 -
6-4-   مباني كنترل سرعت - 470 -
اينورتورها : - 471 -
ارتباط ولتاژ- فرکانس : - 471 -
شكل 6-3. نسبت ولتاژ فركانس - 472 -
6-5-   كنترل كننده هاي دور مدرن - 472 -
6-5-1-   كليات - 473 -
6-5-2-   ساختمان قسمت قدرت درايور هاي AC مدرن - 476 -
کنترل برداري - 477 -
شكل 6-7. بخش كنترلي درايور AC بر مبناي كنترل برداري - 478 -
جريان راه اندازي - 479 -
6-6-   قابليت هاي پيراموني درايور AC - 479 -
6-7-   مقايسة درايورهاي AC مدرن با درايورهاي متعارف - 480 -
فصل هفتم: كنترل دور موتور AC توسط PLC و ساختار برنامه - 482 -
7-1-   كنترل دور موتور AC به صورت آنالوگ - 483 -
7-2-   مدول آنالوگ - 484 -
شكل 7-2. فرمت كلي يك AQW - 485 -
7-3-   نحوة كنترل سرعت موتور (كنترل دور) - 487 -
شكل 7-3. تعيين AQW با استفاده از معادلة خط - 487 -
شكل 7-4. شماتيك كلي سيستم كنترل همراه با فيدبك - 489 -
شكل 7-6. پالسهاي ارسالي توسط اِنكدر - 491 -
7-4-   شمارنده هاي سرعت بالا و نحوة برنامه ريزي آنها - 492 -
جدول 7-1. وروديها و مدهاي مختلف شمارنده هاي سرعت بالا - 493 -
شكل 7-7. عملكرد وروديهاي reset و start - 494 -
شكل 7-8. نحوة كار شمارندة سرعت بالا در مُد 10 و حالت شمارش 4 برابر - 495 -
7-5-   برنامة نرم افزاري سيستم كنترل - 496 -
برنامة اصلي (MAIN): - 496 -
زير برنامة صفر (CTRL_DIR) : - 497 -
شكل 7-9. نحوة كنترل جهت يك موتور القايي - 499 -
شرح جزئيات برنامه : - 499 -
شبكة 1 : نشاندن بيت متصل ساز (قفل داخلي) - 499 -
زير برنامة يك (HSC_PROG): - 503 -
انتقال عدد صفر به SMD38 (شمارة جاري شمارنده) - 505 -
زير برنامة سه (CULC_PROG) : - 506 -
شرح جزئيات برنامه : - 506 -
زير برنامة چهار (OUT_AQW) : - 507 -
زير برنامة پنج (RUN_FID) : - 509 -
زير برنامة وقفة صفر (INT_0) : - 511 -
شرح جزئيات برنامه : - 511 -
شبكة 3 : مقايسة سرعت واقعي با سرعت مطلوب - 512 -
شبكة 4 : پايان زير برنامة اينتراپت INT_0 - 513 -
مراجع : - 514 -

اتوماسيون صنعتي به بهره گيري از رايانه ها بجاي متصديان انساني براي کنترل دستگاه ها و فرايندهاي صنعتي گفته ميشود. اتوماسيون يک گام فراتر از مکانيزه کردن است . مکانيزه کردن به معني فراهم کردن متصديان انساني با ابزار و دستگاه هايي است که ايشان را براي انجام بهتر کارشان ياري ميرساند. نمايانترين و شناخته شده ترين بخش اتوماسيون صنعتي ربات هاي صنعتي هستند.
   امروزه کاربرد اتوماسيون صنعتي و ابزار دقيق در صنايع و پروسه هاي مختلف صنعتي به وفور به چشم مي خورد . کنترل پروسه و سیستمهای اندازه گیری پیچیده ای که در صنایعی همچون نفت ، گاز ، پتروشیمی ، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی ، صنایع خودرو سازی و غیره بکار می آید نیازمند ابزارالات بسیار دقیق و حساس می باشند . پیشرفتهای تکنیکی اخیر در کنترل فرایند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی از قبیل فشار ، دما ، جریان و غیره باعث افزایش کیفیت محصولات و کاهش هزینه های تولید گردیده است .
   به طور کلی برخي از مزایای اتوماسيون صنعتی از اين قبيل اند:
-  تکرارپذيري فعالیتها و فرایندها
-  افزایش کیفیت محصولات تولیدی
-  افزایش سرعت تولید (کمیت تولید )
-  کنترل کيفيت دقيقتر و سریعتر
-  کاهش پسماندهای تولید (ضايعات)
-  برهمکنش بهتر با سیستمهای بازرگاني
-  افزایش بهره وری واحدهای صنعتی
-  بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی و کاستن از فشارهای روحی و جسمی
   در حال حاضرارتقاء سطح کیفی محصولات تولیدی در صنایع مختلف و در کنار آن افزایش کمی تولید ، هدف اصلی هر واحد صنعتی می باشد و مدیران صنایع نیز به این مهم واقف بوده و تمام سعی خود را در جهت نیل به این هدف متمرکز نموده اند .
   لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول ، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می باشد . ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آنها به طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد . چنین ماشین آلاتی جهت کارکرد صحیح خود نیاز به یک بخش فرمان خودکار دارند که معمولا از یک سیستم کنترل قابل برنامه ریزی (به عنوان مثال PLC یا مدار منطقی قابل برنامه ریزی) در این بخش استفاده میگردد . بخش کنترل قابل برنامه ریزی مطابق با الگوریتم کاری ماشین ، برنامه ریزی شده و میتواند متناسب با شرایط لحظه ای به عملگر های دستگاه فرمان داده و در نهایت ماشین را کنترل کند .
   همانطور که گفته شد بخش کنترل در هر سیستم صنعتی بایستی متناسب با شرایط لحظه ای به عملگرها فرمان دهد بنابراین در یک ماشین یا بطورکلی در یک فرایند صنعتی بخش اول یک چرخه کنترلی ، برداشت اطلاعات از فرایند می باشد .
   جمع آوری اطلاعات در فرایندهای صنعتی با استفاده از سنسورها یا حسگرها صورت می گیرد . این حسگرها به منزله چشم و گوش یک سیستم کنترلی عمل می کنند . امروزه در بسیاری از ماشین آلات صنعتی استفاده از سنسورها امری متداول می باشد تا جاییکه عملکرد خودکار یک ماشین را می توان با تعداد سنسورهای موجود در آن درجه بندی کرد . وجود سنسورها ی مختلف در فرایند اتوماسیون به اندازه ای مهم می باشد که بدون سنسور هیچ فرایند خودکاری شکل نمی گیرد بنابراین سنسورها یکی از اجزای لاینفک سیستمهای اتوماسیون صنعتی می باشند .
   در گذشته نه چندان دور بسیاری از تابلوهای فرمان ماشین آلات صنعتی ، برای کنترل پروسه های تولید از رله های الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می کردند و اغلب با ترکیب رله های متعدد و اتصال آنها به یکدیگر منطق کنترل ایجاد می گردید . در بیشتر ماشین آلات صنعتی ، سیستمهای تاخیری و شمارنده ها نیز استفده می گردید و با اضافه شدن تعدادی Timer و شمارنده به تابلوهای کنترل حجم و زمان مونتاژ آن افزایش می یافت .
   اشکال فوق با در نظر گرفتن استهلاک و هزینه بالای خود و همچنین عدم امکان تغییر در عملکرد سیستم ، باعث گردید تا از دهه 80 میلادی به بعد اکثر تابلوهای فرمان با سیستمهای کنترلی قابل برنامه ریزی جدید یعنی PLC جایگزین گردند .در حال حاضر PLC یکی از اجزای اصلی و مهم در پروژه های اتوماسیون می باشد که توسط کمپانیهای متعدد و در تنوع زیاد تولید و عرضه میگردد . به طور خلاصه سيستمهاي نوين اتوماسيون و ابزار دقيق مبتنی بر PLC در مقايسه با کنترل کننده هاي رله اي و کنتاکتوري قدیمی دارای امتیازات زیر است :
-  هزينه نصب و راه اندازي آنها پايين مي باشد.
-  برای نصب و راه اندازی آنها زمان کمتری لازم است .
-  اندازه فيزيکي کمي دارند.
-  تعمير و نگه داري آنها بسيار ساده مي باشد.
-  به سادگی قابلیت گسترش دارند .
-  قابليت انجام عمليات پيچيده را دارند.
-  ضریب اطمینان بالایی در اجرای فرایندهای کنترلی دارند .
-  ساختار مدولار دارند که تعويض بخشهاي مختلف آن را ساده ميکند.
-  اتصالات ورودي - خروجي و سطوح سيگنال استاندارد دارند.
-  زبان برنامه نويسي آنها ساده و سطح بالاست.
-  در مقابل نويز و اختلالات محیطی حفاظت شده اند.
-  تغيير برنامه در هنگام کار آسان است.
-  امکان ایجاد شبکه بین چندین PLC به سادگی میسر است .
-  امکان کنترل از راه دور (به عنوان مثال از طریق خط تلفن یا سایر شبکه های ارتباطی) قابل حصول است .
-  امکان اتصال بسیاری از تجهیزات جانبی استاندارد از قبیل چاپگر ، بارکد خوان و ... به PLC ها وجود دارد .

فصل اول: ساختار PLC
 آشنایی با PLC
کمي راجع به PLC بدانيم:
 PLCمخفف کلمه ي Programmable Logie ContrOller مي باشد که به معناي کنترل کننده هاي منطقي قابل برنامه ريزي مي باشد. با پيشرفت تکنولوژي و روي کار آمدن ريز پردازنده ها تحولات چشمگيري در فرآيند هاي کنترلي بوجود آمد که يکي از اينتحولات بکارگيري علم اتوماسيون صنعتي و PLC در روند پروسه هاي صنعتي مي باشد. امروزه در رقابت هاي جهاني يک سازمان جهت ادامه حيات خود ،بايد به توليد محصولات انبوه،متنوع،باکيفيت برتر،کاهش هزينه ودر نهايت قيمت تمام شده پايين تر بينديشد.ازاين رو صاحبان صنايع مي کوشند تا فرآيند هاي توليد خود را تا حد امکان مکانيزه کنند.علاوه بر اين تنوع در محصولات ،سازندگان را مرتباً به تغيير و تحولات در خطوط توليد وادار مي کند. لذا انعطاف پذيري خطوط توليد نيز بايد از اهداف هر سازمان موفق باشد. امروزه در خطوط توليد براي آنکه محصول به شکل مطلوب به دست مصرف کننده برسد لازم است که در مسير توليد يک سريعمليات به صورت متوالي و پشت سرهم روي محصول انجام گيرد تا محصول در بالاترين کيفيت به دست مصرف کننده برسد ،که اين عمليات بر عهده ي اتوماسيون صنعتي PLC مي باشد. اگر به طور واضح و روشن بخواهيم اتوماسيون را تعريف کنيم بايد بگوئيم استفاده از سيستم هاي الکترومکانيکي جهت انجام اتوماتيک کارها و حذف يا کاهش دخالت انسان در مسير توليد مي باشد 
 . PLC     سيستمي است که عمل کنترل پروسه هاي صنعتي راانجام مي دهد .که اين تکنولوژي در سال 1990 وارد کشورمان ايران شده است. امروزه فالواقع هر جا که نياز به کنترل منطقي باشد بجاي کنترل کننده هاي رله اي قديمي ،از کنترل کننده هاي منطقي برنامه پذير استفاده مي گرددوبا توجه به استفاده ي روز افزون اين صنعت در مراکز توليدي آشنايي آن براي تکنسين هاي برق امري ضروري تلقي مي شود.
 PLC     در ابتدا به شکل ميکروکنترلرها در بازار و صنايع خاص مورد استفاده قرار مي گرفته وبا توجه بهنياز صنايع و با وارد شدن اين ميکرو کنترلرها در صنعت مشاهده شد که در صنايع به علت دفعات کليد زني بالا و همچنين قدرت کليد زني در شبکه نويزهايي بوجود مي آيد که خود اين عوامل باعث عدم عملکرد صحيح اين ميکرو کنترلرها در پروسه هاي تعريف شده مي شد که همين امر ضريب اطمينان را از کارفرمايان صلب مي کرد. بنابراين کارشناسان و محققان به اين فکر افتادند که با توجه به اين که صنايع مختلفي از اين صنعت نوپا استقبال کرده اند سعي دربرطرف کردن نواقص و همچنين ايجاد يک سري امکانات بيشتر و در کنار آن قدرت مانوردهي بالاتر براي مصرف کننده وتکنسين را فراهم آورند .بنابراين در سال 1968 شرکت آلن بردلي آمريکائي اولين کنترل کننده ي منطقي به نام P.L.C را وارد بازار و بعد از آن وارد صنعت کرد. بنابراين طولي نکشيد که شرکت هاي ديگري همچون شرکت SIEMENS ( آلمان OMRON / ژاپن/ LG کره / TELE فرانسه / از اين صنعت اقتباس گرفتند و PLC هاي ديگري را که هر کدام نسبت به هم داراي ويژگي هاي خاصي بودند وارد بازار کردند و هم اکنون صنايع در حال استفاده از اين دانش بشري مي باشند.
    امروزه اتوماسيون نقش بسيار مهمي را در صنعت ايفا مي کند و اين کنترل آسان فرآيندهاي توليدي بسيارپيچيده و حساس،مديون پيشرفت دانش بشري مي باشد.
. PLCهمچون دستگاه هاي صنعتي ديگر شامل : 1- بخش سخت افزار 2- بخش نرم افزار 
در اينجا به توضيح خلاصه اي از اين موارد اشاره مي کنيم تا شما را بيشتر با اين سيستم آشنا کرده باشيم. 
اولين بخش ،قسمت سخت افزار مي باشد که خود شامل دو قسمت مي باشد. 
 اولین بخش PG  يا: PROGRMER واحد برنامه نويسي. تفاوت کامپيوتر با PG اين است که PG تک منظوره بوده بدين معني که PG تنها براي برقراري ارتباط بين PLC وکاربر مورد استفاده قرار مي گيرد که درآن نحوه ي اجراي برنامه نمايش داده مي شود. بويسله PG مي توان تغييرات عملوندها يعني ورودي ها و خروجي ها و شمارنده ها و تايمر ها را در حال اجرا به صورت REAL TIME ملاحظه نمود.در PLC ها به کمک PG مي توان بادستورات خاصي نظير STATUS وضعيت عملوند ها را در حين اجراي برنامه مشاهده کرد.
 قسمت دوم سخت افزار شامل PC يا ماژول هاي ارتباطي و کارت هاي مربوطه مي باشد.علاوه بر اين خود PLC شامل سخت افزار هاي ديگري از جمله - CPU منبع تغذيه - ماژول هاي ورودي و خروجي مي باشد.
اگر بخواهيم نوع عملکرد PLC را به شکل خيلي مختصر و قابل فهم بيان کنيم مي توان گفت که: خروجي ها)(OUTPUT)سيستم کنترل کننده ( ( CPU ) ورودي ها ( INPUT)
 محاسن PLC:
1- طراحي ،ساخت ،مونتاژ آن بسيار سريع تر از مدارات رله کنتاکتوري مي باشد. 
2- کاهش غير قابل قياس در حجم تابلودر برابر مدارات رله کنتاکتوري. 
3- کاهش ويا به نحوي حذف اصطحکاک مکانيکي. 
4- عيب يابي آسان و مشاهده ي برنامه به شکل ON LINE در حين اجراي پروسه که خود يکي از مهمترين پارامترهاي مهم عيب يابي در اين دستگاه محسوب مي شود. 
5- دريافت پيغام خطا 
6- قابليت PASSWORD 
7- سيستم تشخيص و نگهداري از راه دور 
8- سفارش قطعات با استفاده ا ز EMAIL از طريق ماژول مودم
 معايب سيستم هاي رله کنتاکتوري:
1- سرعت عمل در اين سيستم پايين مي باشد. 
2- امکان بروزخطا بدليل عدم عملکرد صحيح قطعات، بالا مي باشد.
3- براي طراحي و ساخت و مونتاژ احتياج به زمان و هزينه ي بيشتري مي باشد. 
4- در فرايند هايي که احتياج به محاسبات پيچيده دارد، اين سيستم جوابگو نمي باشد. 
5- عيب يابي در چنين سيستم هايي بيشتر به شکل سنتي و تجربه اي بوده وطبق اصول خاصي نمي باشد. 
    واحد هاي ورودي و خروجي در PLC چنين تعريف مي شود: 
1- ورودی های دیجیتالDI / 
2- خروجی های دیجیتال/ DO 
3- ورودی های آنالوگ/ AI 
4- خروجی های آنالوگ / AO ( DI ) 
    اين ورودي ها که معمولاَ به صورت سيگنال هاي صفر يا 24 ولت DC مي باشد. جهت حفاظت مدارات داخلي PLC از خطرات ناشي از جمله نويز هاي محيط هاي صنعتي ،ارتباط ورودي ها با مدارات داخلي PLC توسط کوپل کننده ي نوري ( OPTICAL COUPLER ) انجام مي گيرد بنابراين ورودي هاي PLC با قسمت هاي ديگر دستگاه کاملاً ايزوله بوده و هر گونه اتصال کوتاه و اضافه ولتاژ يا جريان بر دستگاه تاثير ي نمي گذارد. ( AI ) اين گونه ورودي ها در حالت استاندارد ) + 10VDC تا 0 و 20ma تا ( 4 مي باشد و به اين شکل عمل مي کند که ورودي آنالوگ،سيگنال هاي دريافتي پيوسته (آنالوگ) رابه مقادير ديجيتال تبديل کرده .سپس مقادير ديجيتال حاصل،توسط CPU پردازش مي شود و فرمان هاي بعدي را اجرا مي کند.

قسمت دوم PLC که راجع به آن صبحت کردم قسمت نرم افزاري آن مي باشد که اين قسمت هم خود شامل سه بخش مي باشد:
1- نرم افزاري که کارخانه ي سازنده با توجه به توان سخت افزاري سيستم تنظيم و تعريف مي کند که به آن OPERATING SYSTEM يا به اختصار OS مي گويند.اين نرم افزار ثابت بوده و قابل تغيير نمي باشد و در حافظه ي ROM ذخيره مي شود. 
2- نرم افزاري که برنامه نوشته شده توسط کاربر (USER) را به زبان قابل فهم ماشين تبديل مي کند واين نرم افزار هم قابل تغييرنبوده و در ROM ذخيره مي شود و براي اجرا به RAM و پروگرامر ارسال مي شود. 
3- نرم افزار يا برنامه اي که توسط کاربر نوشته مي شود USER PROGRAM .اين نرم افزار در هر لحظه قابل تغيير بوده (خواندني /نوشتني) اين برنامه در ROM و RAM ذخيره مي شود.
PLC  های مورد بحث  در این تحقیق مربوط به شرکت زیمنس می باشند.
PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) کنترل کننده قابل برنامه ریزی منطقی در سال 1968 آمریکایی ها اولین PLC را ساختند و آنرا کنترل قابل برنامه ریزی نام نهادند {PROGRAMABLE CONTROLLER } آلمانی ها در سال 1973 PLC را وارد بازار کردند و اکنون شرکتهای مختلفی در جهان در زمینه ساخت و استفاده از PLC در حال فعالیت هستند.سهم شرکت زیمنس از بازار PLC جهان 26%_ شرکت آمریکایی ALAM BRADLEY 26 % _ OMRON ژاپن 11 ٪ ــ MITSUBISHI 9 ٪ و الباقی مربوط به کمپانی های AEG-BOSCH -GENRAL ELECTRIC و TELEME CANIQUE فرانسه می باشد. 
شرکتهای ایرانی نظیر کنترونیک - صنعت فردا و فتسو آلمانی که همگی مدلی از زیمنس آلمان می باشند.
واحد های تشکيل دهنده PLC
در PLC های کوچک ، پردازنده ، حافظه نیمه هادی، ماژل های I/O و منبع تغذیه در یک واحد جای داده شده اند . در PLC های بزرگتر ، پردازنده و حافظه در یک واحد ، منبع تغذیه در واحد دوم و واسطه های I/O در واحد های بعدی قرار دارند.
ابزار برنامه نویسی، که معمولاً یک واحد پردازنده با صفحه نمایش و صفحه کلید می باشد( بعنوان مثال یک کامپیوتر شخصی، یک PLC  در خانواده زیمنس  ) به عنوان یک واحد مجزا از طریق سیم به واحد اصلی متصل است.
حافظه ثابت سیستم ، حاوی برنامه ای است که توسط کارخانه سازنده تعبیه شده است. این برنامه وظیفه ای مشابه سیستم عامل DOS در رایانه های شخصی دارد که بر روی تراشه های خاصی بنام حافظه فقط خواندنی قرار گرفته است. برنامه ثابت در ROM ، در حین عملیات CPU نمی تواند تغییر یابد یا پاک شود . برنامه موجود در این حافظه غیر فرار به هنگام فطع تغذیه CPU نیز حفظ می شود.
    اطلاعات حافظه تغییر پذیر بر روی تراشه های نیمه هادی ذخیر می شوند و امکان برنامه ریزی ،  تغییر و پاک کردن آنها توسط برنامه ریز میسر است . این حافظه عمدتا از نوع حافظه های RAM انتخاب می گردند. اطلاعات موجود در حافظه های RAM با قطع تغذیه ، پاک می گردند.
   اغلب CPU ها مجهز به یک باتری پشتیبان هستند . بنابر این اگر تغذیه ورودی فطع شود و متعاقبا منبع تغذیه نتواند ولتاژ سیستم را تامین کند ، باتری پشتیبان برنامه ذخیره شده در RAM را حفظ می کند . قسمت پردازنده دارای ارتباطاتی با قسمت های مختلف داخل و خارج خود می باشد.
در اینجا در مورد  انواع  plc مي نويسم .
    در صنعت plc بيش از يکصد کارخانه با تنوع خيلي زياد در طراحي و ساخت انواع مختلف plc فعاليت مي کنند . plc ها را مي توان از نظر اندازه حافظه يا تعداد ورودي /خروجي دسته بندي نمود . 

اندازه plc تعداد خطوط ورودي و خروجي اندازه حافظه به کيلو
کوچک 40/40 1
متوسط 128/128 4
بزرگ بيشتر از 128/بيشتر از 128 بيش از 4

بايد توجه داشت که براي ارزيابي قابليت يک plc بايد ويژگي هاي ديگري مانند پردازنده ، زمان اجراي يک سيکل ، سادگي زبان برنامه نويسي، قابليت توسعه و غيره را در نظر گرفت.
در يک تقسيم بندي plc ها در دو غالب کاربرد محلي و کاربرد وسيع تقسيم مي  گردند.
Plc ها با کاربرد محلي:
اين نوع plc ها براي کنترل سيستم هايي با حجم کوچک با تعداد ورودي و خروجي هاي محدود استفاده مي شود و به علت قابليت محدود تر ، اين نوع plc ها براي کنترل همزمان تعداد کمتري از پروسه ها يا کنترل دستگاه هاي مجزاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد. اغلب شرکت هاي سازنده ،اين نوع plc ها را همراه ديگر plc ها به بازار ارائه مي دهند ولي بزخي از شرکت هاي سازنده آنزا با نام ميکرو plc ارائه مي نمايند از جمله اين نوع plc ها مي توان به نمونه هاي زير اشاره کرد:
1-      LOGO ساخت شرکت زيمنس آلمان
2-      Zelio ساخت شرکت تله مکانيک فرانسه
3-      مولر آلمان
4-      LG کره
PLC هاي وسيع:
اين نوع PLC ها براي کنترل سايت کارخانه ها استفاده مي گردد. معمولا در صنايع بزرگ ، PLC ها يا پروزت هاي ورودي – خروجي در قسمت هاي مختلف سايت کارخانه وجو داشته وکنترل محلي بر قسمت ها تحت پوشش خود انجام مي دهند.
سپس اطلاعات مورد نياز با استفاده از روشهاي مختلف انتقال داده ها به اتاق کنترل مرکزي منتقل شده و که در آن محل با استفاده از روش هاي مختلف مونيتورينگ صنعتي، اطلاعات به را شکل گرافيکي تبديل کرده و بر روي صفحه مانيتور نمايش مي دهند. در اين حال اپراتور تنها با دانستن روش کار با رايانه و بدون نياز به اطلاعات تخصصي مي تواند سيستم را کنترل کند.
از جمله معروف ترين PLC ها از اين خانواده را که مي توان نام برد عبارتند از:
1-      S7,S5 شرکت زيمنس
2-      شرکت OMRON ژاپن
3-       شرکت تله مکانيک فرانسه
4-       شرکت ميتسوبيشي ژاپن
5-      شرکت LG کره 
6-      شرکت آلن برادلي آمريکا
    امروزه در بين كشورهاي صنعتي ، رقابت فشرده و شديدي در ارائه راهكارهايي براي كنترل بهتر فرآيندهاي توليد ، وجود دارد كه مديران و مسئولان صنايع در اين كشورها را بر آن داشته است تا تجهيزاتي مورد استفاده قرار دهند كه سرعت و دقت عمل بالايي داشته باشند.  بيشتر اين تجهيزات شامل سيستم‌هاي استوار بر كنترلرهاي قابل برنامه‌ريزي (Programmable Logic Controller)  هستند. در بعضي موارد كه لازم باشد مي‌توان PLCها را با هم شبكه كرده و با يك كامپيوتر مركزي مديريت نمود تا بتوان كار كنترل سيستم‌هاي بسيار پيچيده را نيز با سرعت و دقت بسيار بالا و بدون نقص انجام داد.
    قابليت‌هايي از قبيل توانايي خواندن انواع ورودي‌ها (ديجيتال ، آنالوگ ، فركانس بالا...) ، توانايي انتقال فرمان به سيستم‌ها و قطعات خروجي ( نظير مانيتورهاي صنعتي ، موتور، شير‌برقي ، ... ) و همچنين امكانات اتصال به شبكه ، ابعاد بسيار كوچك ، سرعت پاسخگويي بسيار بالا، ايمني ، دقت و انعطاف پذيري زياد اين سيستم‌ها باعث شده كه بتوان كنترل سيستم‌ها را در محدوده وسيعي انجام داد. 
مفهوم كنترلرهاي قابل برنامه‌ريزي PLC
در سيستم‌هاي اتوماسيون وظيفه اصلي كنترل بر عهده PLC است كه با گرفتن اطلاعات از طريق ترمينالهاي ورودي، وضعيت ماشين را حس كرده و نسبت به آن پاسخ مناسبي براي ماشين فراهم مي‌كند. امكان تعريف مدهاي مختلف براي ترمينالهاي ورودي/خروجي يك PLC، این امكان را فراهم كرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل كرد. علاوه بر این PLC شامل یك واحد پردازشگر مركزی( CPU) نیز هست، كه برنامه كنترلی مورد نظر را اجرا می‌كند. این كنترلر آنقدر قدرتمند است كه می‌تواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ كانتر را كنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم كنترل ماشین‌هایی با چند I/O كه كار ساده‌ای مثل تكرار یك سیكل كاری كوچك انجام می‌دهند گرفته تا سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مكان‌یابی را كنترل نمود. این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد كنترل و استفاده نماید. 
زمان پاسخ‌گویی  Scan Time
این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه كاربر دارد. از یك میكرو‌ثانیه تا ده میلی ثانیه می‌باشد. مثلا در مواقعی كه I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسكن زیاد می‌شود. همچنین مانیتور كردن برنامه كنترلی اغلب به زمان اسكن می‌افزاید چرا كه CPU كنترلر مجبور است وضعیت كنتاكتها، رله‌ها ، تایمر‌ها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد. 
قطعات ورودی
هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودی‌ها، دستی، اتوماتیك و حس‌گرهای خودكار می‌باشد. قطعات ورودي نظیر شستی‌های استارت/ استوپ ، سوییچ‌ها، میكرو‌سوییچ‌ها، سنسورهای فتوالكتریك، proximity ،  level sensor ، ترموكوپل، PT100 و...  PLC از این سنسورها برای انجام عملیاتی نظیر تشخیص قطعه روی نوار نقاله حامل قطعات، تشخیص رنگ، تشخیص سطح مایعات داخل مخزن، آگاهی داشتن از مكانیزم حركت و موقعیت جسم، تست كردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده می‌كند.
سیگنالهای ورودی یا دیجیتال هستند و یا آنالوگ، كه در هر صورت ورودی‌های PLC را توان در مدهای مختلف تنظیم و مورد استفاده قرار داد. 
قطعات خروجی
همانطوری كه می‌دانید یك سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیم‌پیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و ... كامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملكرد سیستم را نشان می‌دهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه كنترلی سیستم هستند در خروجی‌های PLC نیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.
 
نقش كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی
    در یك سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم كنترلی عمل می‌كند. هنگام اجرای یك برنامه كنترلی كه در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی می‌كند. این كار را با گرفتن فیدبك از قطعات ورودی و سنسورها انجام می‌دهد. سپس این اطلاعات را به برنامه كنترلی خود منتقل می‌كند و نسبت به آن در مورد نحوه عملكرد ماشین تصمیم‌گیری می‌كند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال می‌كند.
 مقایسه تابلوهای كنترل معمولی با تابلوهای  كنترلی مبتنی بر PLC
    امروزه تابلوهای كنترل معمولی ( رله‌ای ) خیلی كمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. چرا كه معایب زیادی دارند. از آنجا كه این نوع تابلوها با رله‌های الكترو‌مكانیكی كنترل می‌شوند، وزن بیشتری پیدا می‌كنند، سیم‌كشی تابلو كار بسیار زیادی می‌طلبد و سیستم را بسیار پیچیده می‌كند. در نتیجه عیب‌یابی و رفع مشكل آن بسیار پرزحمت بوده و برای اعمال تغییرات لازم در هر سال و یا بروز كردن سیستم بایستی ماشین را بمدت طولانی متوقف نمود كه این امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفی این تابلوها بسیار زیاد است.
    با بوجود آمدن PLC، مفهوم كنترل و طراحی سیستم‌های كنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت كرده است و استفاده از این كنترلر‌ها مزایای بسیار زیادی دارد. كه به برخی از این موارد در زیر اشاره كرده‌ایم. كه با مطالعه آن می‌توان به وجه تمایز PLC با سایر سیستم‌های كنترلی پی برد: 
سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های كنترل رله‌ای تا 80٪ كاهش می‌یابد. 
از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف می‌كند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد. 
توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌كند. 
برعكس سیستم‌های قدیمی در سیستم‌های كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم‌بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام می‌دهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد. 
در مقایسه با تابلو‌های قدیمی در سیستم‌های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/A و... بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی،  پیچیدگی و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگیری كاسته شود. 
از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخ‌دهی  PLC در حدود میكرو‌ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است،  لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می‌شود. 
ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم‌ها بسیار بالا تر از ماشین‌های رله‌ای است. 
وقتی توابع كنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم ‌هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود. 


طراحی مدار فرمان توسط کامپیوتر: 
هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد:
1- سخت افزاری(مدارات فرمان الکتریکی) 
2- سیستم هایPLC 
سیستم های PLC خود به 2 گروه تقسیم می شوند : 
1- سیستم های کنترلی گسترده DCS 
2- کامپیوتر های شخصیIPC 
پروسه کار یکPLC:
ورودی پردازش خروجی
ورودی می تواند سنسور ها - کلید های قطع ووصل -عوامل مکانیکی و...باشند. خروجی هم موتورها - رله یا کنتاکتورها - لامپ ها و نمایشگر ها باشند.
 با اعمال ورودی به یک سیستم PLC که می تواند بصورت کلیدی و یا سنسور باشد عمل پردازش بر روی ان صورت گرفته و نتیجه عمل در یک عمل کننده یا یک شبیه ساز آشکار می شود.به مجموعه این اعمال یک فرایند یا پروسه کاری گفته می شود .
مواردکاربردPLC: 
1- کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی 
2- کنترل هر سیستم خط تولید
3- کنترل فرمان مدار CNC )اشین های فرز پیشرفته (
تفاوت PLC با کامپیوتر:
    تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک PLC وجود دارد ولی کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و خروجی ها با PLC متفاوت می باشد.خروجی PLC می تواند یک رله - تریاک - ترانزیستور - تریستور و غیره باشد که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجی PLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود.
در PLC ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.
حافظه بکار رفته درPLC: 
    در PLC از حافظه های نیمه هادی و بیشتر از RAM و EEPROM استفاده می شود .یک باتری نیز برای جلوگیری از پاک شدن اطلاعات حافظه RAM در مواقع قطع برق و خاموش کردن دستگاه بکار برده می شود.یک خازن نیز موازی با باتری بک آپ قرار گرفته که بهنگام تعویض باتری می تواند برق سیستم را بمدت 30 ثانیه تامین نمایید.ولتاژ باتری3.6 ولت با جریان دهی 0.09 میلی آمپر می باشد.
در ادامه شما را با انواع حافظه آشنا می کنم.

انواع حافظه ها :
 حافظه ها به طور کلی به دو دسته تقسيم می شوند :
 - حافظهء موقت
- حافظهء دائمی
1 – حافظهء موقت يا RAM ( Random Access Memory ) : اطلاعات در اينگونه حافظه ها به صورت موقتی ذخيره می شود و با قطع تغذيه اطلاعات از بين می رود و به دو گونه ساخته می شود : SRAM و DRAM
- DRAM ) DYNAMIC RAM ) :
    در ساخت اين نوع RAM از خازن استفاده می شود و اطلاعات به صورت ولتاژ درون خازنها ذخيره می شود . اما به دليل اينکه خازن ها با هر ميزان دقت و کارايي ، دارای مقاومت نشتی می باشند ، بعد از مدتی دشارژ می شوند و در نتيجه اطلاعات از بين می رود . بنابراين اطلاعات اين نوع ازRAM بايد در واحد زمان بازنشانی شود ( REFRESH ) . در اين نوع ، به علت استفاده از خازن ، فضای مورد نياز برای هر سلول کاهش يافته است ( نسبت به حالت ايستا )
- SRAM (STATIC RAM ) : 
در اين نوع برای ساخت سلول های حافظه و ذخيره سازی اطلاعات از فليپ فلاپ ها استفاده می شود و بر خلاف نوع ديناميک نيازی به بازسازی اطلاعات ندارد . در تراشه های PIC از اين نوع RAM استفاده شده است . به همين دليل به آن ايستا می گويند .

حافظهء دائمی :
 از اين حافظه برای ذخيره سازی اطلاعات به صورت دائمی استفاده می شود . و در تراشه ها به يکی از صورت های زير وجود دارند :
ROM ) Read Only Memory- ) :
     اين نوع حافظه فقط قابليت خواندن را دارد و نوشتن در آن امکان پذير نيست . اطلاعات درون اين حافظه را شرکت سازنده در هنگام ساخت در آن قرار می دهد و ديگر قابليت تغيير در آن وجود ندارد . به عبارت ديگر فقط يک بار می توان در آن نوشت . برای استفاده از اين حافظه بايد اطلاعات را به شرکت مورد نظر داده تا آنها بر روی حافظه جای دهند . که اين کار برای کارهای جزئي و کم تعداد صرفهء اقتصادی ندارد و در عمل کسی از آن برای تعداد پائين استفاده نمی کند .
PROM ) Programmable Read Only Memory-  ) :
     اين نوع حافظه همانند ROM می باشد . با اين تفاوت که اطلاعات آن توسط شرکت درون آن ريخته نمی شود و به صورت پاک شده توليد می شوند و کاربر می تواند خود اقدام به برنامه ريزی آن کند . و فقط يک بار می توان در آن نوشت و قابليت پاک شدن اطلاعات در آن وجود ندارد . در حالت پاک شده ( برنامه ريزی نشده ) کليه بيت ها از نظر منطقی دارای وضعيت 1 منطقی هستند . 
نکته : در هنگام کار با اين نوع حافظه بايد دقت شود . زيرا به الکتريسيتهء ساکن حساس هستند و تماس با دست يا وسايل حامل الکتريسيتهء ساکن ممکن است باعث 0 شدن بيت های حافظه شود . دليل اين امر استفاده از فيوز در سر راه سلول های حافظه است که اگر اين فيوز سوخته شود 0 در آن خانه ذخيره می شود و عمل سوختن اين فيوز توسط ولتاژ و جريانی معين انجام می شود که الکتريسيتهء ساکن می تواند در صورت کافی بودن همين عمل را انجام دهد .
- EPROM ) Erasable Programmable Read Only Memory ) :
     اين نوع دارای قابليت خواندن و نوشتن را در خود داراست و بارها می توان آنرا پروگرام کرد . از نظر حساسيت هم دارای وضعيت خيلی بهتری نسبت به PROM می باشد . عمل پاک شدن اين نوع توسط فرکانس خاصی از اشعهء ماوراء بنفش صورت می گيرد .
 - EEPROM ) Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ):
    اين حافظه از نظر عملکردی همانند نوع EPROM می باشد با اينتفاوت که عمل پاک شدن آن توسط ولتاژ صورت می گيرد ( با پروگرام های معمولی می توان اين کار را انجام داد )
اما اين نوع ها دارای سرعت مناسبي نيستند و در کارهايي که سرعت های بسيار بالا در خواندن و نوشتن مورد نظر است نمی توانند توجيه کننده باشند .
 - FLASH Memory : 
    اين حافظه نوعی از EEPROM می باشد . با اين تفاوت که مشکل کمی سرعت در اين حافظه حل شده است و دارای سرعت بسيار بالايي نسبت به ديگر حافظه ها می باشد و به همين دليل در تکنولوژی های جديد ساخت ميکروکنترلر از اين نوع حافظه استفاده می شود .
انواع واحد های حافظه :
 به طور کلی 3 واحد وجود دارد : بيت ، بايت و کلمه 
بيت ( Bit ) : به کوچکترين واحد حافظه می گويند که فقط می تواند يک مقدار 0 يا 1 را در خود جای دهد . از کنار هم قرار گرفتن بيت ها حافظه تشکيل می شود .
بايت ( Byte ) : به هر 8 بيت که در کنار هم قرار گرفته شوند و به صورت يکپارچه و مرتبط با هم باشند بايت گفته می شود .
 کلمه ( Word ) : تشکيل شده از 16 بيت کنار هم قرار گرفته شده ، می باشد . و يا از 2 بايت کنار هم قرار گرفته شده .
    در مقایسه با روشهای حل سنتی و PLC می توان نتیجه گرفت که روش کار PLC آسانتر و توانایی و قابلیت بیشتری نسبت به روش سنتی می باشد.در PLC می توان براحتی در برنامه و اجرای آن تغییرات اعمال نمود.همچنین دارای حجم کم و ارزانتری می باشد و نگهداری آن نیز آسانتر است. 
PLC های زیمنس 
PLC های شرکت زیمنس را می توان بدو دسته کلی با ورژن های مختلف تقسیم کرد. 
STEP 5 یا S5  STEP7 یا S7 که S5 اولین سری PLC بوده که تحت DOS بوده و بعد تحت WINDOWS آن به بازار آمد.
 PLC های S7 از سری S7-200 و S7-300 و S7 400 می باشند.
زبان های برنامه نویسی در هر دو دسته مشترک می باشد وفقط در برخی موارد تفاوت اندکی دارند.


1-1-   PLC
PLC      از عبارتProgrammable Logic Controller  به معناي كنترل كنندة منطقي قابل برنامه ريزي گرفته شده است. PLC كنترل كننده اي نرم افزاري است كه در قسمت ورودي اطلاعاتي را به صورت باينري دريافت، و آنها را طبق برنامه اي كه در حافظه اش ذخيره شده پردازش مي نمايد و نتيجة عمليات را نيز از قسمت خروجي به صورت فرمانهايي به گيرنده ها و اجرا كننده هاي فرمان (Actuator) ارسال مي كند.
     به عبارت ديگر PLC عبارت از يك كنترل كنندة منطقي است كه مي توان منطق كنترل را توسط برنامه براي آن تعريف نمود و در صورت نياز، به راحتي آن را تغيير داد.
     وظيفة PLC قبلاً بر عهدة مدارهاي فرمان رله اي بود كه استفاده از آنها در محيط هاي صنعتي جديد منسوخ گرديده است. اولين اشكالي كه در اين مدارها ظاهر مي شود آن است كه با افزايش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان، بسيار بزرگ شده، همچنين موجب افزايش قيمت آن مي گردد. براي رفع اين اشكال، مدارهاي فرمان الكترونيكي ساخته شدند ولي با وجود اين، هنگامي كه تغييري بر روند يا عملكرد ماشين صورت مي گيرد مثلاً در يك دستگاه پرس، ابعاد، وزن، سختي و زمان قرار گرفتن قطعه زير بازوي پرس تغيير مي كند، لازم است تغييرات بسياري در سخت افزار سيستم كنترل داده شود. به عبارت ديگر اتصالات و عناصر مدار فرمان بايد تغيير كند. 
     با استفاده ازPLC  تغيير در روند توليد يا عملكرد ماشين به آساني صورت  مي پذيرد، زيرا ديگر لازم نيست سيم كشي ها (Wiring) و سخت افزار سيستم كنترل تغيير كند و تنها كافي است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال كرد تا كنترل مورد نظر تحقق يابد.
     از طرف ديگر قدرت PLC در انجام عمليات منطقي، محاسباتي، مقايسه اي و نگهداري اطلاعات به مراتب بيشتر از تابلو هاي فرمان معمولي است. PLC به طراحان سيستم كنترل اين امكان را مي دهد كه آنچه را در ذهن دارند در اسرع وقت بيازمايند و به ارتقاي محصول خود بينديشند، كاري كه در سيستم هاي قديمي مستلزم صرف هزينه و به خصوص زمان است و نياز به زمان، گاهي باعث مي شود كه ايدة مورد نظر هيچ گاه به مرحله عمل در نيايد. 
هر كس با مدارهاي فرمان الكتريكي رله اي كار كرده باشد به خوبي مي داند كه پس از طراحي يك تابلوي فرمان، چنانچه نكته اي از قلم افتاده باشد، مشكلات مختلفي ظهور نموده، هزينه ها و اتلاف وقت بسياري را به دنبال خواهد داشت. 
بعلاوه گاهي افزايش و كاهش چند قطعه در تابلوي فرمان به دلايل مختلف مانند محدوديت فضا، عملاً غير ممكن و يا مستلزم انجام سيم كشي هاي مجدد و پرهزينه مي باشد. 
     اكنون براي توجه بيشتر به تفاوت ها و مزاياي PLC نسبت به مدارات فرمان رله اي مزاياي مهم  PLCرا نسبت به مدارات ياد شده بر مي شماريم. 
1- استفاده ازPLC  موجب كاهش حجم تابلوي فرمان مي گردد.
2- استفاده از PLC مخصوصاً در فرآيندهاي عظيم موجب صرفه جويي قابل توجه اي در هزينه، لوازم و قطعات مي گردد.
3- PLC  ها استهلاك مكانيكي ندارند، بنابراين علاوه بر عمر بيشتر، نيازي به تعميرات و سرويس هاي دوره اي نخواهند داشت.
4- PLC  ها انرژي كمتري مصرف مي كنند.
5- PLC  ها برخلاف مدارات رله كنتاكتوري، نويزهاي الكتريكي و صوتي ايجاد نمي كنند.
6- استفاده از يك PLC منحصر به پروسه و فرآيند خاصي نيست و با تغيير برنامه مي توان به آساني از آن براي كنترل پروسه هاي ديگر استفاده نمود.
7- طراحي و اجراي مدارهاي كنترل و فرمان با استفاده از PLC ها بسيار سريع و آسان است . 
8- براي عيب يابي مدارات فرمان الكترومكانيكي، الگوريتم و منطق خاصي را نمي توان پيشنهاد نمود. اين امر بيشتر تجربي بوده، بستگي به سابقة آشنايي فرد تعميركار با سيستم دارد. در صورتي كه عيب يابي در مدارات فرمان كنترل شده توسط PLC به آساني و با سرعت بيشتري انجام مي گيرد. 
9- PLC  ها مي توانند با استفاده از برنامه هاي مخصوص، وجود نقص و اشكال در پروسة تحت كنترل را به سرعت تعيين و اعلام نمايند. 
 

برچسبها:

مشاهده سایر پروژه های درس آمار>>>>>
HyperLink