PLC پی ال سی

PLC چیست؟

PLC مخفف عبارت Programmable Logic Controller به معنی کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی است.

PLC یک رایانه صنعتی است که برای کنترل خودکار ماشین‌آلات و فرایندهای صنعتی استفاده می‌شود. این دستگاه به‌صورت ویژه طراحی شده تا در محیط‌های صنعتی سخت و پرتنش (مثل گردوغبار، گرما، رطوبت، نویز الکتریکی و…) عملکرد پایداری داشته باشد.

اجزای اصلی PLC:

1. واحد پردازنده مرکزی (CPU):
   مغز PLC است که برنامه‌ی نوشته شده را اجرا می‌کند و وظیفه پردازش اطلاعات ورودی و تولید خروجی مناسب را دارد.
   
   
2. حافظه:
   برای ذخیره برنامه و اطلاعات کاری استفاده می‌شود (RAM و ROM).
   
   
3. ماژول ورودی (Input Module):
   سیگنال‌های دریافتی از حسگرها (مثل دکمه‌ها، سوئیچ‌ها، سنسورها و…) را دریافت می‌کند.
   
   
4. ماژول خروجی (Output Module):
   دستورات را به دستگاه‌های خروجی مانند موتور، لامپ، شیر برقی و… می‌فرستد.
   
   
5. منبع تغذیه:
   برق مورد نیاز برای عملکرد PLC را تأمین می‌کند.

🧠 نحوه عملکرد PLC به زبان ساده:

1. جمع‌آوری اطلاعات از ورودی‌ها (Input):
   PLC سیگنال‌هایی از دکمه‌ها، سنسورها، سوئیچ‌ها و… دریافت می‌کنه.
   
   
2. پردازش اطلاعات با برنامه داخلی:
   CPU بر اساس برنامه‌ای که براش نوشته شده، ورودی‌ها رو تحلیل می‌کنه و تصمیم می‌گیره چه خروجی‌هایی باید فعال بشن.
   
   
3. ارسال فرمان به خروجی‌ها (Output):
   PLC از طریق رله‌ها یا ترانزیستورها سیگنال‌هایی به تجهیزات مثل موتورها، شیرهای برقی، آژیرها، چراغ‌ها و… می‌فرسته.
   
   
4. این چرخه با سرعت زیاد و به صورت مداوم تکرار میشه.

🧱 ساختار داخلی PLC:

🔹 CPU (پردازنده مرکزی):
مغز سیستم که منطق برنامه رو اجرا می‌کنه.

🔹 حافظه (Memory):
برای ذخیره برنامه‌ها، داده‌ها، تایمرها، شمارنده‌ها و…

• RAM → برای داده‌های موقتی
• ROM → برای برنامه ثابت
• EEPROM → ذخیره‌سازی دائمی (حتی بعد از خاموش شدن)

🔹 ماژول‌های I/O:
ماژول‌های ورودی (دیجیتال/آنالوگ) و خروجی (دیجیتال/آنالوگ)

🔹 ماژول ارتباطی:
برای اتصال به سایر دستگاه‌ها از طریق پروتکل‌های ارتباطی (مانند Ethernet، Profibus، Modbus)

🔄 انواع PLC از نظر کاربرد:

🔌 انواع سیگنال در PLC:

• دیجیتال (0 یا 1): مثل سنسور نوری، دکمه روشن/خاموش
• آنالوگ (مقدار پیوسته): مثل دمای 0 تا 100 درجه یا فشار 0 تا 10 بار

⚖️ PLC در مقابل سیستم‌های کنترل قدیمی:

کاربردهای PLC:

• کنترل خط تولید در کارخانه‌ها
• کنترل روشنایی هوشمند
• اتوماسیون در سیستم‌های تهویه (HVAC)
• سیستم‌های حمل و نقل (مثل آسانسور یا نوار نقاله)
• تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب
• پالایشگاه‌ها و صنایع نفت و گاز

مزایای استفاده از PLC:

• قابلیت اطمینان بالا
• امکان برنامه‌نویسی مجدد
• سرعت بالا در پاسخ‌دهی به ورودی‌ها
• نگهداری و تعمیر آسان
• قابل توسعه بودن (افزودن ورودی/خروجی‌های جدید)

🛠 برنامه‌نویسی PLC:

برنامه‌نویسی PLC معمولاً به یکی از این زبان‌ها انجام می‌شه:

1. Ladder Logic (LD):
   شبیه نقشه برق، خیلی محبوب و گرافیکی
2. Structured Text (ST):
   مثل زبان‌های C و Pascal – برای پروژه‌های پیچیده
3. Function Block Diagram (FBD):
   برای کاربردهای گرافیکی و منطقی
4. Sequential Function Chart (SFC):
   کنترل ترتیبی – مناسب برای فرایندهای مرحله‌ای

🏭 برندهای معروف PLC در صنعت:

1. Siemens (زیمنس) – آلمان

• 📌 محصول معروف: سری S7 (مثل S7-200، S7-300، S7-1200، S7-1500)
• 💻 نرم‌افزار برنامه‌نویسی: TIA Portal، STEP 7
• ✅ ویژگی‌ها: بسیار قابل اعتماد، سازگار با اتوماسیون صنعتی پیشرفته، یکپارچه با HMI و سیستم‌های SCADA
• ⚙️ پرکاربرد در اتوماسیون‌های پیچیده و صنایع بزرگ مثل خودروسازی، پتروشیمی و کارخانه‌های پیشرفته

2. Allen-Bradley (آلن بردلی) – آمریکا (تحت برند Rockwell Automation)

• 📌 محصول معروف: MicroLogix، CompactLogix، ControlLogix
• 💻 نرم‌افزار: RSLogix 500 / 5000 و Studio 5000
• ✅ ویژگی‌ها: کنترل دقیق، ارتباطات قوی صنعتی، بسیار محبوب در آمریکای شمالی
• ⚙️ پرکاربرد در صنایع سنگین و پروژه‌های بزرگ خودکار

3. Omron (امرون) – ژاپن

• 📌 محصول معروف: سری CP1E، CP1H، CJ2M
• 💻 نرم‌افزار: CX-Programmer
• ✅ ویژگی‌ها: طراحی جمع‌وجور، قابل‌اعتماد، مناسب برای ماشین‌های کوچک و متوسط
• ⚙️ پرکاربرد در خطوط تولید خودکار، بسته‌بندی، صنایع غذایی و تجهیزات پزشکی

4. Mitsubishi Electric (میتسوبیشی) – ژاپن

• 📌 محصول معروف: سری FX، Q، iQ-R
• 💻 نرم‌افزار: GX Works2 / GX Works3
• ✅ ویژگی‌ها: عملکرد سریع، پشتیبانی از شبکه‌های صنعتی، مناسب برای سیستم‌های کوچک تا بزرگ
• ⚙️ محبوب در صنایع الکترونیکی، خودکارسازی ماشین‌آلات و پروژه‌های اتوماسیون خانگی و تجاری

5. Delta Electronics – تایوان

• 📌 محصول معروف: سری DVP
• 💻 نرم‌افزار: WPLSoft
• ✅ ویژگی‌ها: اقتصادی، مناسب برای پروژه‌های کوچک و متوسط، کار با آن آسان
• ⚙️ پرکاربرد در پروژه‌های آموزشی، سیستم‌های تهویه، صنایع سبک و بسته‌بندی

6. Schneider Electric – فرانسه

• 📌 محصول معروف: Modicon M221، M241، M340
• 💻 نرم‌افزار: EcoStruxure Machine Expert (قبلاً SoMachine)
• ✅ ویژگی‌ها: پشتیبانی از استانداردهای جهانی، قابلیت ارتباط بالا، مناسب برای سیستم‌های انرژی و صنعتی
• ⚙️ کاربرد در صنایع برق، انرژی‌های تجدیدپذیر، کنترل ساختمان و اتوماسیون صنعتی

7. ABB – سوئیس/سوئد

• 📌 محصول معروف: سری AC500
• 💻 نرم‌افزار: Automation Builder
• ✅ ویژگی‌ها: مناسب برای پروژه‌های بزرگ، کنترل فرآیندهای پیچیده
• ⚙️ پرکاربرد در اتوماسیون کارخانه‌ها، صنایع سنگین، نفت و گاز

🔧 تعمیرات PLC (عیب‌یابی و نگهداری)

✅ هدف از تعمیرات PLC:

• افزایش عمر مفید سیستم
• کاهش خرابی‌های ناگهانی
• حفظ کارایی تجهیزات اتوماسیون
• جلوگیری از توقف خط تولید

🔍 مراحل کلی تعمیر و عیب‌یابی PLC:

1. بررسی اولیه (Visual Inspection):

• چک کردن اتصالات سیم‌ها
• دیدن خطاهای ظاهری مثل سوختگی، بوی غیرعادی، لرزش، رطوبت یا گرد و غبار

2. بررسی منبع تغذیه:

• اطمینان از رسیدن ولتاژ مناسب به PLC
• بررسی فیوزها و مدارهای حفاظتی
• تست سلامت پاور (Power Supply)

3. بررسی ورودی‌ها و خروجی‌ها (I/O):

• تست ولتاژ و سیگنال در ترمینال‌ها
• بررسی اینکه سنسورها یا تجهیزات خروجی درست کار می‌کنن یا نه
• استفاده از مولتی‌متر برای تست وضعیت

4. بررسی برنامه‌ی PLC (Software Check):

• اتصال PLC به لپ‌تاپ از طریق کابل مخصوص
• باز کردن برنامه با نرم‌افزار مخصوص (مثلاً TIA Portal برای Siemens)
• مشاهده وضعیت بیت‌ها، تایمرها، شمارنده‌ها و وضعیت اجرای برنامه
• بررسی ارورها (Error Codes یا Diagnostics)

5. بررسی شبکه‌های ارتباطی (در صورت وجود):

• بررسی اتصال بین PLC و سایر اجزا (مثلاً HMI یا اینورترها)
• چک کردن کابل‌های شبکه، پروتکل‌ها (Modbus، Profibus، Ethernet/IP و…)
• ریست کردن یا تنظیم مجدد آدرس‌ها

🔁 تعمیرات رایج:

🧰 ابزارهای مورد نیاز برای تعمیرات PLC:

• مولتی‌متر دیجیتال
• کابل برنامه‌نویسی PLC
• لپ‌تاپ با نرم‌افزار مخصوص
• چراغ سیگنال تست (برای خروجی‌ها)
• اسیلوسکوپ (برای بررسی سیگنال‌های خاص در برخی پروژه‌های حساس)

💡 نکات حرفه‌ای:

• حتماً قبل از تعمیر، برق سیستم رو قطع کن.
• از نرم‌افزار پشتیبان‌گیری بگیر (Backup).
• تمام تغییرات رو مستندسازی کن.
• از ابزار ESD (برای جلوگیری از تخلیه الکتریکی) استفاده کن.
• یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی PLC به روند تعمیرات کمک زیادی می‌کنه.