PLC چیست؟ راهنمای جامع برنامه نویسی PLC برای مبتدیان

پی ال سی (PLC) یا (Programmable Logic Controller) از اجزای کلیدی در دنیای اتوماسیون صنعتی است که به کنترل و نظارت بر فرآیندها مختلف کمک و همکاری می‌کند. این دستگاه‌ها با برنامه ریزی و سرعت عملکرد خود به مهندسین و تکنسین‌ها اجازه و امکان این را برقرار می‌کند تا آنها سیستم‌های پیچیده رو به طور مطلوب کنترل و مدیریت کنند. با توجه به اهمیت روز‌ افزون اتوماسیون در صنایع مختلف، یادگیری برنامه نویسی PLC به یک مهارت ضروری و مهم تبدیل شده است. در این مقاله از بخش وبلاگ سایت مجتمع فنی تهران به بررسی نکات کلیدی برنامه نویسی PLC و یادگیری پی ال سی می‌پردازیم.

پی ال سی (PLC)

به عنوان ابزاری کلیدی در اتوماسیون صنعتی بوده و ویژگی‌های بارز آن شامل قابلیت برنامه ریزی آسان اشاره کرد که به کاربران اجازه می‌دهد تا با استفاده از زبان‌های برنامه ‌نویسی مختلف، کنترل فرآیند‌ها را انجام دهند. PLC‌ها دارای اطمینان بالا و عملکرد مناسب و مطلوب در شرایط محیطی کار سخت هستند. یکی‌ دیگر از ویژگی آنها انعطاف پذیر بودن آنها است که با تغییر نیاز‌های صنعتی می‌توان برنامه ‌نویسی (PLC) به راحتی تغییر داد.

 PLC به دقت و سرعت بالا در پردازش اطلاعات مجهز هستند و می‌توانند به راحتی با سنسور‌ و عملگرها ارتباط برقرار کنند و در نهایت این سیستم‌ها قابلیت اتصال به شبکه‌های صنعتی را هم دارند‌. این ویژگی‌ها باعث می‌شود برنامه نویسی PLC برا افرادی که به دنبال ورود به اتوماسیون صنعتی هستند بسیار مهم و جذاب باشد. شما عزیزان مطالعه ادامه مقاله می‌توانید کمی با آموزش PLC آشنا شده و از ساختار کلی، تاریخچه، کاربرد و چالش‌های جذاب آن مطلع شوید.

تاریخچه (PLC)

پی ال سی (PLC) یا کنترلر منطقی برنامه ‌پذیر، یک دستگاه الکترونیکی بوده و برای فرآیند‌های صنعتی استفاده می‌شود. تاریخچه این کنترلر منطقی برنامه ‌پذیر به اوایل دهه ۱۹۶۰ برمی‌گردد، زمانی که صنعت خودروسازی آمریکایی به یک سیستم کنترل انعطاف پذیر نیاز داشت. در سال ۱۹۶۷ شرکت مودیکن (Modicon) صنعت PLC را معرفی کرد که با مورد استقبال قرار گرفت و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفت.

این دستگاه‌ به جای مدار‌های سخت افزاری پیچیده، از برنامه‌های نرم ‌افزاری برای کنترل ماشین آلات صنعتی استفاده می‌کنند. با پیشرفت فناوری، PLC‌ها کوچک تر و با کارایی و قابلیت‌های بیشتری مانند: ارتباط شبکه‌ای و پردازش داده‌ها را پیدا کردند. از آن زمان تا اکنون، برنامه نویسی PLC به یکی از مهم‌ترین مهارت‌ها در صنعت تبدیل شده است.

ساختار کلی PLC

 کنترلر منطقی برنامه پذیر یا PLC از چندین بخش اصلی تشکیل شده است که وظیفه اجرای برنامه‌، پردازش داده‌ها و کنترل کردن را بر‌عهده دارند. اولین بخش (CPU) است که وظیفه اجرای برنامه‌های کنترل و پردازش داده‌هارا بر‌عهده دارد. دومین بخش حافظه است که شامل حافظه برنامه برای ذخیره برنامه‌های کاربر‌ و حافظه داده که برای ذخیره اطلاعات موقتی می‌باشد.

سومین بخش ورودی و خروجی (I/O) است که ارتباط PLC را با انواع سنسور‌ و عملگر‌ برقرار می‌کند. برخی PLC‌ها دارای ماژول‌های ارتباطی برا اتصال به شبکه‌های صنعتی هستند. طراحی مدولار این سیستم‌ها امکان گسترش و سفارشی‌سازی آن‌ها را فراهم می‌کند. این ساختار ساده و کار‌آمد، یکی از دلایل اصلی محبوبیت برنامه نویسی PLC در صنایع مختلف است.

کاربرد‌های PLC

این کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی که برای کنترل و اتوماسیون فرآیند‌ها و ماشین ‌آلات صنعتی استفاده می‌شوند به دلیل انعطاف پذیری و قابلیت برنامه ریزی کاربردهای مختلفی در صنعت دارند که شامل:

• کنترل ماشین آلات صنعتی: PLC‌ها برا کنترل ماشین ‌آلات در خطوط تولید مانند: ربات‌های صنعتی، دستگاه‌های بسته بندی و غیره استفاده می‌شوند که بسیار کار‌ساز است.
• اتوماسیون فرآیند‌ها: در صنایع غذایی، شیمیایی و دارویی PLC‌ها برای کنترل فشار، دما سطح مایع و دیگر پارامتر‌ها فرآیند به ‌کار می‌روند.
• کنترل HVAC: در سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع، PLC‌ها برای کنترل دما و رطوبت محیط استفاده می‌شوند.
• سیستم‌های کنترل ترافیک: در مدیریت ترافیک شهری، PLC‌ها می‌توانند برای کنترل چراغ‌های راهنمایی و سیستم‌های حمل و نقل عمومی مورد استفاده قرار بگیرند.
• سیستم روشنایی: در ساختمان‌های هوشمند و غیره PLC‌ها می‌توانند برای کنترل امنیت و کنترل روشنایی بکار گرفته شوند‌.
• سیستم آب و فاضلاب: این کنترلر منطقی قابل برنامه‌ریزی توانایی مدیریت و کنترل سیستم توزیع آب و تصفیه فاضلاب را دارد.

با توجه به این گوناگونی کاربرد در صنایع مختلف امروزی یادگیری برنامه نویسی PLC فرصت‌های شغلی زیادی را برای افراد فراهم کند.

برنامه نویسی PLC

برنامه نویسی PLC یکی از مهارت‌های کلیدی در دنیا اتوماسیون صنعتی است که برای شروع یادگیری برنامه نویسی PLC شامل مراحل زیر می‌شود:

آشنایی با زبان‌های برنامه نویسی

آشنایی با این زبان‌ها اولین گام یادگیری برنامه نویسی PLC است. زبان‌های مختلفی برای برنامه نویسی PLC وجود داشته و نمونه‌های از آن در لیست زیر وجود دارد:

• زبان تماس (Ladder Logic): یکی از پرکاربردترین زبان‌ها است که راجع به مدار‌های برق است.
• زبان بلوک تابع Function Block Diagram: این زبان برای طراحی سیستم‌های پیچیده‌ و مهم‌تر قابل استفاده است.
• زبان متن ساختاری (Structured Text): شبیه به زبان‌های برنامه ‌نویسی معمولی مانند: c++ است.

انتخاب یک PLC مناسب

انتخاب یک PLC مناسب برای پروژه شما بسیار مورد اهمیت است. برند‌های مختلفی مانند: Siemens،Allen Bradley و Schneider Electric وجود دارند که هر کدام ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاص خود را دارند. هنگام انتخاب PLC، باید به نیاز‌های خاص پروژه خود توجه کنید و اطمینان داشته باشید که نرم افزار مربوط نیز برای برنامه ‌نویسی PLC موجود است.

نصب نرم افزار برنامه ‌نویسی

معمولا هر برند برای برنامه نویسی PLC ارائه می‌دهد. این نرم افزار‌ها باید ابزار‌هایی برای نوشتن شبیه‌سازی و بارگذاری برنامه‌ها فراهم کنند. نصب صحیح این نرم ‌افزار‌ها اولین گام عملی یادگیری برنامه ‌نویسیPLC  است.

نوشتن اولین برنامه

پس از آشنایی با نرم ‌افزار، نوبت به این رسیده است که اولین برنامه خود را بنویسید. شروع با یک پروژه ساده می‌تواند بسیار مفید باشد. در این مرحله باید به منطق کنترلی و نحوه کار با ورودی و خروجی‌ها توجه کنید.

شبیه سازی و تست

قبل از بارگذاری روی PLC واقعی بهتر است از قابلیت شبیه ساز استفاده کنید تا مطمئن باشید که همه چیز به درستی در ‌حال کار است. این مرحله بسیار مهم است زیرا می‌تواند از مشکلات جدی در حین اجرا واقعی جلوگیری شود.

بارگذاری برنامه

پس از اطمینان از کارکرد درست برنامه آن را می‌توانید بر روی PLC واقعی بارگذاری کنید. در این مرحله باید مطمئن شوید که همه اتصالات به درستی انجام شده است. بارگذاری سالم و موفقیت آمیز شما نشان‌ دهنده تسلط شما بر برنامه نویسی PLC است.

حل مشکل در حین کار

اگر در حین کار با مشکلاتی روبرو شدید باید توانایی حل آن مشکل را داشته باشید که نیاز به تجربه دارد و یکی از جنبه‌های مهم برنامه نویسی PLC است.

مزایای یادگیری برنامه ‌نویسی PLC

یادگیری برنامه نویسی PLC نه تنها به شما امکان کار در اتوماسیون صنعتی را می‌دهد، بلکه مزایای دیگر نیز دارد که شامل:

• توسعه مهارت‌های فنی: یادگیری برنامه نویسی به شما کمک می‌کند تا مهارت‌های فنی خود را توسعه دهید و توانایی حل مسئله را در خود افزایش دهید.
• فرصت‌های شغلی بالا: با تسلط بر برنامه ‌نویسی PLC شما به عنوان یک متخصص در زمینه اتوماسیون شناخته خواهید شد و فرصت‌های شغلی بیشتری خواهید داشت.
• امکان کار در صنایع مختلف: با یادگیری این هنر و علم شما قادر به کار در انواع صنایع مانند: خودروسازی، انرژی، مواد غذایی و داروسازی هستید.
• درآمد بالا: متخصصان این حوزه به طور معمول از درآمد بالایی نیز برخوردار هستند. این حوزه می‌تواند به شما کمک کند که درآمد بالایی نیز داشته باشید‌.

چالش‌ها

اگرچه برنامه نویسی PLC مزایای مختلف و زیادی دارد اما ممکن است چالش‌هایی پیش روی شما باشد:

• پیچیدگی سیستم: برخی از سیستم‌های صنعتی ممکن است بسیار پیچیده و سخت باشند که نیازمند دانش بسیار عمیقی است.
• نیاز به تجربه عملی: در این سیستم تنها یادگیری تئوری کافی نیست زیرا شما نیاز به کسب تجارب عملی دارید تا بتوانید هم مهارت‌های خود را تقویت کنید هم توانایی حل مشکل در کار را داشته باشید.
• سرعت تغییر فناوری: این فناوری‌ها که کارایی‌ زیادی در صنعت دارند و بسیار مهم هستند با سرعت زیادی در حال پیشرفت هستند. این امر موجب نیاز شما به بروزرسانی هر روزه دانش خود در این زمینه خواهد شد.

نتیجه گیری

PLC ابزارهای بسیار قدرتمندی در اتوماسیون صنعتی هستند که قابلیت کنترل و برنامه ریزی خود و کنترل دقیق بر فرآیند را دارند. یادگیری برنامه ‌نویسی PLC در ابتدا ممکن است سخت و چالش بر انگیز باشد، اما با تمرین، آشنایی و کسب تجربه در این مهارت هر کسی توانایی انجام برنامه ‌نویسی و موفقیت در این کار را دارد. با توجه به رشد روز افزون این صنعت، سرمایه گذاری در یادگیری برنامه ‌نویسی PLC نه تنها باعث شرایط کاری خوب ، درآمد بالا می‌شود بلکه یک تصمیم درست در این راستا است که فرصت‌های شغلی خوب و مناسب در هر حوزه ای را فراهم می‌کند.