أنواع جهاز PLC .. ومكوناته وإستخداماتها

كتابة: ضحى حماده آخر تحديث: 08 يوليو 2021 , 17:04

أنواع جهاز PLC

جهاز الكمبيوتر الصناعي –logic controller  Programmable ، هو وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ، والمكون الرئيسي في قطاع الأتمتة الصناعية ، يعد PLC أكثر من مجرد كمبيوتر رقمي لأغراض خاصة في الصناعات وكذلك في مناطق نظام التحكم الأخرى ، نظراً لبنيته القوية ، والميزات الوظيفية الاستثنائية مثل وحدات التحكم PID ، والتحكم المتسلسل ، وأجهزة ضبط الوقت والعدادات ، وسهولة البرمجة ، وقدرات التحكم الموثوقة وسهولة استخدام الأجهزة ، وتتوفر أنواع مختلفة من أجهزة PLC من عدد كبير من الشركات المصنعة في  الأسواق كما يلي : [1]

  • جهاز PLC مدمج

يتم دمج أجهزة (PLCs) كوحدات مفردة أو معيارية ، وقد تم تصنيع جهاز PLC المدمج بواسطة عدة وحدات داخل علبة واحدة لذلك ، يتم تحديد إمكانات الإدخال والإخراج من قبل الشركة المصنعة ، وليس من قبل المستخدم ، حيث تسمح بعض أجهزة (PLC) المدمجة بتوصيل مدخلات ومخرجات إضافية لجعلها معيارية إلى حد ما.

وتم تصميم جهاز (PLC) مكون من عدة مكونات يتم توصيلها بحامل ، أو ناقل مشترك مزود بإمكانيات الإدخال والإخراج قابلة للتمديد ، حيث يحتوي على وحدة إمداد الطاقة ، ووحدة المعالجة المركزية ، ووحدات الإدخال والإخراج الأخرى التي يتم توصيلها معًا في نفس الحامل ، والتي تكون من نفس الشركات المصنعة ، أو من شركات مصنعة أخرى.

  • أجهزة PLC المعيارية

تأتي أجهزة (PLCs) المعيارية بأحجام مختلفة مع مصدر طاقة متغير وإمكانيات حوسبة واتصال I / O وما إلى ذلك.

  • أجهزة PLC مختلفة الاحجام

حيث يتم تقسيم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة أو أجهزة (PLCs) إلى وحدات PLC صغيرة ومتوسطة وكبيرة بناءً على حجم ذاكرة البرنامج وعدد ميزات الإدخال والإخراج ، كما يلي :[1]

  1. جهاز PLC صغير الحجم: هو جهاز PLC مصمم كوحدة مدمجة وقوية مثبتة ، أو موضوعة بجانب المعدات ليتم التحكم فيها ، ويستخدم هذا النوع من PLC لاستبدال منطق الترحيل ذي الأسلاك الصلبة ، والعدادات ، وأجهزة ضبط الوقت ، وما إلى ذلك ، ولكن قابلية توسيع وحدة PLC I / O محدودة لوحدة أو وحدتين وتستخدم قائمة تعليمات المنطق أو لغة سلم الترحيل كلغة برمجة.
  2. جهاز PLC متوسط الحجم: في الغالب يتم استخدام جهاز PLC المتوسط في الصناعات التي تسمح بالعديد من وحدات المكونات الإضافية ، والتي يتم تركيبها على لوحة معززة للنظام ، كما يتم توفير بعض المئات من نقاط الإدخال والإخراج عن طريق إضافة بطاقات إدخال وإخراج إضافية ، فضلا عن توفير مرافق وحدة الاتصالات بواسطة PLC هذا.
  3. اجهزة PLCs الكبيرة: حيث تتطلب وظائف التحكم في العمليات المعقدة. تعد قدرات PLCs أعلى بكثير من PLCs المتوسطة من حيث الذاكرة ولغات البرمجة ونقاط الإدخال والإخراج ، ووحدات الاتصال وما إلى ذلك ، وفي الغالب ، تستخدم اجهزة PLCs الكبيرة في أنظمة التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA) ، والمصانع الكبيرة ، وأنظمة التحكم الموزعة ، وغيرها.

استخدامات جهاز PLC

تم اختراع PLC من أجل أن تحل محل لوحات التحكم التقليدية التي تعتمد عملياتها على مرحلات المنطق الكهرومغناطيسي ، والتي تعتمد على أجهزة ضبط الوقت في أنظمة التحكم الصناعية ؛ حيث أن أجهزة PLCs تكون قادرة على مراقبة المدخلات بشكل مستمر من المستشعرات ، وإنتاج قرارات الإخراج لتشغيل المشغلات بناءً على البرنامج.

مكونات جهاز PLC الرئيسية

اي جهاز PLC يحتاج إلى الوحدات أو المكونات الرئيسية التالية : [1]

  • وحدة CPU

تتكون وحدة CPU من معالج مركزي وذاكرته ، حيث يكون المعالج هو المسؤول عن إجراء جميع العمليات الحسابية ، ومعالجة البيانات اللازمة من خلال قبول المدخلات وإنتاج المخرجات المناسبة ، وتضمن الذاكرة كلا من ذاكرة الوصول العشوائي (ROM) ، وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ؛ حيث تحتوي ذاكرة ROM على نظام التشغيل ، وبرامج التشغيل والتطبيقات ، بينما تخزن ذاكرة الوصول العشوائي البرامج المكتوبة من قبل المستخدم وبيانات العمل.

تستخدم PLCs الذاكرة الاحتياطية لحفظ برامج ، وبيانات المستخدم عند انقطاع ، أو فشل مزود الطاقة ، ومن أجل استئناف تنفيذ برامج المستخدم ، يتم استعادة الطاقة وبالتالي ، لا تحتاج وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) إلى أي استخدام للوحة المفاتيح ، أو الشاشة لإعادة برمجة المعالج في كل مرة ، حيث يمكن تنفيذ الذاكرة الاحتياطية باستخدام بطاريات طويلة العمر ، وطرق ذاكرة الفلاش ، ووحدات EEPROM.

  • وحدات البنيان

في بعض وحدات PLCs ، يتم توفير ناقل أو حامل في اللوحة المعززة للدائرة حيث يتم توصيل جميع الوحدات مثل وحدة المعالجة المركزية ووحدات الإدخال والإخراج الأخرى بالفتحات المقابلة ؛ حيث يتيح هذا الناقل الاتصال بين وحدة المعالجة المركزية ووحدات الإدخال والإخراج ، من أجل إرسال البيانات أو استقبالها ، ويتم إنشاء هذا الاتصال عن طريق معالجة وحدات الإدخال والإخراج وفقًا للموقع من وحدة المعالجة المركزية على طول الناقل.

  • وحدة إمدادات الطاقة

توفر هذه الوحدات الطاقة اللازمة للنظام بأكمله عن طريق تحويل طاقة التيار المتردد المتاحة إلى طاقة التيار المستمر المطلوبة لوحدات CPU و I / O ، حيث يحرك المخرج 5V DC دائرة الكمبيوتر ، وفي بعض PLCs 24DC على رف الناقل يقود عددًا قليلاً من أجهزة الاستشعار والمحركات.

  • وحدات الإدخال والإخراج

تسمح وحدات الإدخال والإخراج الخاصة بـ PLC بتوصيل المستشعرات ، والمشغلات بالنظام لاستشعار ، أو التحكم في متغيرات الوقت الفعلي مثل درجة الحرارة ، وتدفق الضغط وما إلى ذلك ، وتختلف وحدات الإدخال والإخراج هذه في النوع والنطاق ، والإمكانيات وتشمل بعضها ما يلي:

  1. وحدة الإدخال والإخراج الرقمية: التي تُستخدم لتوصيل المستشعرات والمشغل الرقمي بطبيعته ، أي فقط لغرض التشغيل والإيقاف ، وتتوفر هذه الوحدات في كل من جهد التيار المتردد والتيار المستمر مع عدد متغير من المدخلات والمخرجات الرقمية.
  2. وحدات الإدخال والإخراج التناظرية: والتي تُستخدم لتوصيل المستشعرات ، والمشغلات التي توفر الإشارات الكهربائية التناظرية.
  3. وحدات واجهة الاتصال: وهي وحدات إدخال وإخراج ذكية تتبادل المعلومات بين وحدة المعالجة المركزية ، وشبكة الاتصالات ، وتستخدم هذه الوحدات للتواصل مع أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ، وأجهزة الكمبيوتر الأخرى الموضوعة على مسافة بعيدة أو بعيدة.
المراجع

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق