PLC (کنترل‌گر منطقی برنامه پذیر) چیست؟
PLC مخفف عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل‌گر منطقی برنامه‌پذیر است. این سیستم همان‌طور که از اسمش پیداست سیستمی است که اقدامات کنترلی انجام می‌دهد. مثلاً در فرایندهای صنعتی مانند خطوط مونتاژ و تجهیزات رباتیک و ... کنترل این فرایندها را به عهده دارد. از طرفی منطقی بوده و با زبان برنامه‌نویسی که به او داده می‌شود، عمل می‌کند. به‌این‌ترتیب دیگر خطای فرایند در سیستم‌ها اتفاق نمی‌افتد.
اگر به زبان ساده‌تر بخواهیم بگوییم، پی ال سی یک کنترل‌گر نرم‌افزاری است که اعداد باینری را دریافت کرده و طبق برنامه‌ای که به آن داده‌شده، آن را پردازش می‌کند و نتیجه را در خروجی از طریق فرمان به گیرنده‌ها ارسال می‌کند. بنابراین منطقی که برای آن تعریف می‌شود به‌راحتی قابل‌تغییر است. اولین‌بار پی ال سی را در صنعت اتومبیل‌سازی مورداستفاده قراردادند و با ویژگی‌های کاربردی که داشت توانست به‌عنوان رله و تایمر در این صنعت مورداستفاده قرار بگیرد.
ویژگی‌ها و مشخصه‌های PLC
ویژگی‌های plc به‌گونه‌ای است که آن را در محیط‌های صنعتی خشن، سرما، گرما، گردوغبار و رطوبت مقاوم کرده است. این قطعه یک میکروپروسسور بوده که با کمک برنامه‌ای که برنامه‌نویسان به آن می‌دهد، از طریق اتصال کامپیوتر به پی ال سی عمل می‌کند. درنهایت پی ال سی بایستی خروجی را در یک‌زمان محدودشده تولید کند. پی ال سی‌ها از ده‌ها 0 و 1 به‌صورت کامپکت شده با پروسسور تولید می‌شوند تا پی ال سی‌های ماژولار که هزاران 0 و 1 دارد و می‌توان از آن برای نصب روی رک یا اتصال در شبکه یا پی ال سی‌های دیگر استفاده کرد.به‌طور ساده می‌توان از جمله ویژگی پی ال سی‌ها ، تعداد ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال، تعداد تایمر، تعداد شمارنده، تعداد رله‌های کمکی، حجم حافظه و سرعت اجرا را نام برد. پورت‌های صنعتی که در پی ال سی وجود دارد آن را برای ارتباط با سایر دستگاه‌ها مناسب می‌کند. درنتیجه تبادل اطلاعات سریع‌تر صورت گرفته و PLC قادر به کنترل دقیق‌تر خواهد بود. زبان برنامه‌نویسی که در این سیستم به کار می‌رود از نوع منطقی است که رایج‌ترین آن منطق نردبانی است. زبان‌های دیگری نیز برای پی ال سی استفاده می‌شود که بسته به کاربرد پی ال سی می‌تواند مفیدتر از منطق نردبانی باشد، از جمله:
Instruction List
Function Block Diagram
Structured Text
Sequential Function Charts
انواع PLC از نظر اندازه، حافظه، تعداد ورودی/خروجی
پی ال سی‌ها بر اساس انواع، حافظه و تعداد ورودی و خروجی و همچنین وسعت عملیات به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. اگر بخواهیم آن‌ها را بر اساس تعداد ورودی و خروجی دسته‌بندی کنیم با دو پی ال سی از نوع کامپکت و مدولار روبرو هستیم. PLCها به دو صورت ماژولار یا تکی قابل‌برنامه‌ریزی است. پی ال سی فشرده یا کامپکت از چند ماژول ساخته می‌شود. درواقع تعداد قابلیت ورودی/خروجی در آن توسط سازنده تعیین می‌شود و مقدار ثابتی دارد. در این نوع پی ال سی‌ها نمی‌توانید ماژول‌ها را افزایش دهید. اما در پی ال سی‌های مدولار، این امکان وجود دارد که بتوانید ماژول‌ها را کم یا زیاد کنید؛ درنتیجه تنظیم تعداد قابلیت ورودی/خروجی این قطعه دست شما است. در این نوع PLCها شاهد ماژول منبع تغذیه، ماژول پردازنده و ماژول‌های ورودی و خروجی هستید که در یک ردیف متصل شدند. ازنظر اندازه تعداد حافظه می‌توان آن‌ها را به دسته پی ال سی‌های بزرگ، پی ال سی‌های متوسط و پی ال سی‌های کوچک تقسیم کرد: پی ال سی‌های کوچک به‌صورت یک قطعه جمع‌وجور و فشرده هستند که در کنار تجهیزات کنترل‌کننده قرار می‌گیرند. این قطعه کوچک به‌راحتی می‌تواند جایگزین منطق رله سخت‌افزاری، تایمر یا شمارنده باشد. برای این نوع پی ال سی‌ها، میزان گسترش ماژول ورودی و خروجی محدود است. برای برنامه‌نویسی روی آن از زبان رله یا منطقی استفاده می‌کنند. پی ال سی‌های متوسط اغلب در صنایعی استفاده می‌شود که قابلیت اتصال ماژول‌های زیادی را داشته باشد. به‌این‌ترتیب، چندین نقطه ورودی/خروجی با کارت‌های ورودی/خروجی ارتباط ماژول‌ها را در این پی ال سی برقرار می‌کند. پی ال سی‌های بزرگ نیز عمدتاً در شرایطی استفاده می‌شوند که نیاز به کنترل عملیات‌های پیچیده است. پی ال سی‌های بزرگ نسبت به پی ال سی‌های متوسط، عملکرد پیشرفته‌تری از لحاظ حافظه، زبان برنامه‌نویسی، تعداد ورودی و خروجی و ماژول‌های ارتباطی دارد. به همین دلیل اغلب از آن برای کنترل اطلاعات در ابعاد بزرگ و کارخانه‌های صنعتی استفاده می‌کنند.
انواع PLC از نظر وسعت عملیات
پی ال سی که در صنایع بزرگ و قسمت‌های مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد با پی ال سی که کنترل محلی بر قسمت‌های کوچک‌تری دارد، متفاوت است. در پی ال سی‌های صنعتی، اطلاعات از طریق انتقال داده به اتاق مرکزی منتقل‌شده و سپس با استفاده از روش‌های مختلف مانیتورینگ، این اطلاعات به‌صورت دیجیتال درآمده و بر روی صفحه مانیتور نمایش داده می‌شود.
کاربردهای PLC کدام است؟
کاربردهای plc در صنایع مختلف متفاوت است. از صنعت نفت و گاز گرفته، در نیروگاه‌های برق، صنعت فولاد، صنعت خودرو، صنایع شیمیایی و انرژی، صنعت کاغذسازی و شیشه و حتی سیمان، شاهد کاربردهای متنوع این قطعه هستیم. PLC در صنایع هوایی و مسافرتی نیز به‌عنوان کنترل‌کننده دستگاه‌های امنیتی منجر به عملکرد بهتر آسانسور و پله‌های برقی می‌شود.
مزایای plc
پی ال سی زمان بسیار کمی برای اسکن از شما می‌گیرید و با یک کامپیوتر می‌تواند با تمام سیستم‌های کارخانه ارتباط داشته باشد. سیستم‌های پی ال سی از توان محاسباتی بالایی برخوردار هستند. یادگیری استفاده از این سیستم‌ها نیز آسان است.
این سیستم‌ها کاربردهای کنترلی متنوعی دارند که استفاده از آن را برای صنایع مختلف ممکن کرده است. برنامه‌نویسی آن ساده است و هزینه پروژه‌هایی که با این سیستم انجام می‌شود نسبت به سیستم‌های کنترلی قدیمی به‌صرفه‌تر است. کنترل نظارت بالایی که این سیستم دارد، دقت را بالابرده و هر زمان که بخواهید می‌توانید برنامه‌ای که برای آن نوشتید، تغییر دهید. درصورتی‌که این سیستم به مشکل بخورد نسبت به سیستم‌های سنتی همچون رله‌ها به‌سادگی و سریع‌تر می‌توانید مشکل را برطرف کنید. شمارنده‌های سریع باعث می‌شود زمان اجرای پروژه کوتاه‌تر شود و در عین حفظ کیفیت و دقت، اطمینان پروژه را نیز بالا می‌برد.