ستة تطبيقات للـ PLC

في البداية، تم استخدام PLC بشكل أساسي للتحكم المنطقي في قيمة التحويل. مع التقدم في تكنولوجيا PLC، يتوسع مجال تطبيقها. اليوم، لا يتم استخدام PLC للتحكم في التشغيل والإيقاف فحسب، بل أيضًا للتحكم التناظري والرقمي. يمكنه جمع البيانات وتخزينها، وكذلك مراقبة نظام التحكم؛ ويمكن أيضًا ربطها بالشبكة والتواصل معها لتحقيق التحكم والإدارة عبر مجموعة واسعة من المناطق. أصبح PLC بشكل متزايد دورًا مهمًا في عائلة أجهزة التحكم الصناعية. 1. للتحكم في التشغيل والإيقاف إن قدرة PLC على التحكم في قيمة التحويل قوية جدًا. يمكن أن يصل عدد نقاط الإدخال والإخراج التي يتم التحكم فيها إلى عشرة أو عشرات النقاط، وقد يصل إلى مئات أو آلاف أو حتى عشرات الآلاف. نظرًا لأنه يمكن توصيله بالإنترنت، فإن عدد النقاط غير محدود تقريبًا. بغض النظر عن عدد النقاط التي يمكن التحكم فيها، يمكن أن تتنوع المشكلات المنطقية التي يمكن التحكم فيها: مجتمعة، ومتسلسلة، وفي الوقت الحقيقي، ومؤجلة، وغير قابلة للعد، والعد، والتسلسل الثابت، والعمل العشوائي، وما إلى ذلك. هيكل أجهزة PLC متغير، والبرنامج قابل للبرمجة. أنها مرنة للغاية عند استخدامها للتحكم. إذا لزم الأمر، يمكن كتابة مجموعات أو مجموعات متعددة من البرامج واستدعائها حسب الحاجة. إنها مناسبة جدًا لاحتياجات ظروف العمل المتعددة وتغييرات الحالة المتعددة في المواقع الصناعية. هناك العديد من الأمثلة على استخدام PLC للتحكم في قيمة التبديل. المعادن والآلات والصناعات الخفيفة والصناعات الكيماوية والمنسوجات وما إلى ذلك، تحتاج إليها جميع الصناعات الصناعية تقريبًا. في الوقت الحاضر، الهدف الأول لـ PLC هو أنه يمكن استخدامه بسهولة وبشكل موثوق للتحكم في قيمة التحويل، وهو أمر لا يضاهى مع وحدات التحكم الأخرى. 2. للتحكم في الكمية التناظرية تختلف الكميات التناظرية، مثل التيار والجهد ودرجة الحرارة والضغط وما إلى ذلك، بشكل مستمر. وكثيرا ما يحتاج الإنتاج الصناعي، وخاصة عملية الإنتاج المستمر، إلى التحكم في هذه الكميات المادية. كجهاز إلكتروني للتحكم الصناعي، إذا لم يتمكن PLC من التحكم في هذه الكميات، فهذا نقص كبير. ولذلك، قام مصنعو PLC بالكثير من التطوير في هذا المجال. في الوقت الحاضر، ليس فقط أجهزة الكمبيوتر الكبيرة والمتوسطة الحجم يمكنها تنفيذ التحكم التناظري، ولكن أيضًا أجهزة الكمبيوتر الصغيرة يمكنها تنفيذ هذا التحكم. يجب أن يكون PLC مزودًا بوحدات A/D وD/A للتحويل بين الكمية التناظرية والكمية الرقمية للتحكم في الكمية التناظرية. وهي أيضًا وحدة إدخال/إخراج، ولكنها وحدة إدخال/إخراج خاصة. تقوم وحدة A/D بتحويل الكمية التناظرية للدائرة الخارجية إلى كمية رقمية، ومن ثم إرسالها إلى PLC؛ تقوم وحدة D/A بتحويل الكمية الرقمية من PLC إلى كمية تناظرية ثم ترسلها إلى الدائرة الخارجية. كوحدة إدخال/إخراج خاصة، لا تزال تتمتع بخصائص مقاومة التداخل لدائرة الإدخال/الإخراج، وعزل الدوائر الداخلية والخارجية، وتبادل المعلومات مع مرحل الإدخال/الإخراج (أو المرحل الداخلي، وهو أيضًا مجال PLC الذاكرة العاملة، المقروءة والمكتوبة)، وما إلى ذلك. A في A/D هنا هو في الغالب التيار، أو الجهد، وكذلك درجة الحرارة. A في D/A هو في الغالب جهد أو تيار. نطاق الاختلاف في الجهد والتيار هو في الغالب 0 ~ 5V، 0 ~ 10V، 4 ~ 20mA، ويمكن لبعضها التعامل مع القيم الإيجابية والسلبية. هنا، د، الحواسيب الصغيرة هي في الغالب أرقام ثنائية 8 بت، وأجهزة الكمبيوتر المتوسطة والكبيرة هي في الغالب أرقام ثنائية 12 بت. يحتوي A/D وD/A على قنوات فردية ومتعددة. هناك العديد من مرحلات الإدخال والإخراج المتعددة. مع وحدات A/D وD/A، تكون المعالجة المتبقية رقمية، وهو أمر ليس صعبًا على PLC مع إمكانية معالجة المعلومات. تتمتع الشركات PLC المتوسطة والكبيرة بقدرات معالجة أقوى. لا يمكنهم فقط جمع الأرقام وطرحها وضربها وقسمتها، بل يمكنهم أيضًا تربيعها واستيفاءها وتنفيذ عمليات الفاصلة العائمة. يحتوي بعضها على تعليمات PID، والتي يمكنها إجراء عمليات تناسبية وتفاضلية وتكاملية على نظام الانحراف، ومن ثم إنشاء المخرجات المقابلة. يمكن حساب كل منهم تقريبًا بواسطة الكمبيوتر. بهذه الطريقة، من الممكن تمامًا تحقيق التحكم التناظري باستخدام PLC. يقوم PLC بتنفيذ التحكم التناظري، وهناك وحدات مدمجة مع A/D وD/A، ويمكن استخدام PID أو خوارزمية التحكم الغامض لتحقيق التحكم، والذي يمكن أن يحقق جودة تحكم عالية. تتمثل ميزة استخدام PLC للتحكم في الكمية التناظرية في إمكانية التحكم في كمية المفتاح أثناء التحكم في الكمية التناظرية. هذه الميزة لا تمتلكها وحدات التحكم الأخرى، أو أن تحقيق التحكم ليس مريحًا مثل PLC. بالطبع، إذا كان النظام تناظريًا بحتًا، فإن استخدام PLC قد لا يكون بنفس جودة استخدام المنظم من حيث نسبة الأداء إلى السعر. 3. للتحكم في الحركة، تحتوي الكمية المادية الفعلية، بالإضافة إلى تبديل الكمية، والكمية التناظرية، أيضًا على التحكم في الحركة. على سبيل المثال، غالبًا ما يتم التعبير عن إزاحة مكونات الأدوات الآلية بكميات رقمية. الطريقة الفعالة للتحكم في الحركة هي NC، وهي تقنية التحكم الرقمي. هذه تقنية تحكم تعتمد على الكمبيوتر وُلدت في الولايات المتحدة في الخمسينيات من القرن الماضي. اليوم، أنها تحظى بشعبية كبيرة والكمال. في الوقت الحاضر، تجاوز معدل CNC لأدوات آلات قطع المعادن في البلدان المتقدمة 40٪ - 80٪، وبعضها أعلى من ذلك. PLC هي أيضًا تقنية تعتمد على الكمبيوتر، وهي مثالية بشكل متزايد. يمكن لـ PLC أن يستقبل نبض العد بتردد يصل إلى عدة k إلى عشرات k هرتز. ويمكنه استقبال هذا النبض بعدة طرق ويمكنه أيضًا استقباله بعدة طرق. تحتوي بعض PLCs أيضًا على وظيفة إخراج النبض، ويمكن أن يصل تردد النبض أيضًا إلى عشرات k. مع هاتين الوظيفتين، بالإضافة إلى أن PLC لديه قدرات معالجة البيانات والحوسبة، إذا تم تجهيزه بأجهزة استشعار مقابلة (مثل أجهزة التشفير الدوارة) أو أجهزة مؤازرة النبض، يمكن تحقيق عناصر التحكم المختلفة بالكامل وفقًا لمبدأ NC. يمكن لـ PLC ذو المستوى العالي والمتوسط، والذي تم تطويره أيضًا بوحدة NC أو وحدة الحركة، تحقيق التحكم في النقطة. يمكن لوحدة الحركة أيضًا تحقيق استيفاء المنحنى والتحكم في حركة المنحنى. لذلك، إذا تم تكوين PLC بمثل هذه الوحدة، فيمكن استخدام طريقة NC للتحكم في الكمية الرقمية. حتى أن وحدة الحركة المطورة حديثًا أصدرت لغة برمجة لتقنية NC، والتي توفر الراحة للتحكم الرقمي بشكل أفضل باستخدام PLC. 4. لجمع البيانات مع تطور تكنولوجيا PLC، أصبحت مساحة تخزين البيانات أكبر وأكبر. على سبيل المثال، يمكن أن تصل مساحة تخزين البيانات (منطقة DM) لجهاز DEVISON PLC إلى 9999 كلمة. يمكن لمنطقة تخزين البيانات الضخمة هذه تخزين كمية كبيرة من البيانات. يمكن الحصول على البيانات باستخدام عداد لتسجيل عدد النبضات المجمعة ونقلها إلى منطقة DM بانتظام. يمكن أيضًا استخدام وحدة A/D للحصول على البيانات. عندما يتم تحويل الكمية التناظرية إلى كمية رقمية، سيتم نقلها بشكل دوري إلى منطقة DM. يمكن أيضًا تكوين PLC باستخدام طابعة صغيرة لطباعة البيانات في منطقة DM بانتظام. يمكن لـ PLC أيضًا التواصل مع الكمبيوتر. تتم قراءة البيانات الموجودة في منطقة DM بواسطة الكمبيوتر ثم تتم معالجتها بواسطة الكمبيوتر. في هذا الوقت، يصبح PLC محطة البيانات للكمبيوتر. استخدم مستخدمو الطاقة PLC لتسجيل استهلاكهم من الكهرباء في الوقت الفعلي، وذلك لتحقيق طريقة الشحن لأوقات استهلاك الكهرباء المختلفة والأسعار المختلفة، وتشجيع المستخدمين على استخدام المزيد من الكهرباء خلال الفترة المنخفضة لاستهلاك الكهرباء، وذلك لتحقيق الغرض من استهلاك الكهرباء المعقول وتوفير الطاقة. 5. لمراقبة الإشارة، هناك العديد من إشارات الفحص الذاتي PLC والعديد من الأجهزة الداخلية، ومعظم المستخدمين لا يلعبون دورهم بشكل كامل. في الواقع، يمكن استخدامه لمراقبة عمل PLC أو كائن التحكم. بالنسبة لنظام التحكم المعقد، وخاصة نظام التحكم الآلي، فمن الضروري جدًا المراقبة والتشخيص الذاتي. يمكنه تقليل أخطاء النظام، وتسهيل العثور على الأخطاء، وتحسين متوسط ​​الوقت التراكمي بين حالات الفشل، وتقليل وقت إصلاح الأخطاء، وتحسين موثوقية النظام. 6. بالنسبة للشبكات والاتصالات، فإن قدرات الشبكات والاتصالات PLC قوية جدًا، ويتم تقديم هياكل الشبكات الجديدة باستمرار. يمكن توصيل PLC بالكمبيوتر الشخصي للاتصال، ويمكن استخدام الكمبيوتر للمشاركة في البرمجة والتحكم في إدارة PLC، مما يجعل PLC أكثر ملاءمة للاستخدام. من أجل إفساح المجال كاملاً لدور أجهزة الكمبيوتر، يمكن للكمبيوتر التحكم في العديد من أجهزة PLC وإدارتها، حتى 32. يمكن لجهاز PLC أيضًا التواصل مع جهازي كمبيوتر أو أكثر لتبادل المعلومات، وذلك لتحقيق المزيد من المراقبة لنظام التحكم PLC . يمكن أيضًا الاتصال بين PLC وPLC، ويمكن لـ PLC واحد لواحد الاتصال، ويمكن للعديد من PLC الاتصال، حتى العشرات أو المئات. يمكن أيضًا لـ PLC والأداة الذكية وجهاز التنفيذ الذكي (مثل محول التردد) التواصل وتبادل البيانات والعمل مع بعضهما البعض. يمكن توصيله بنظام التحكم عن بعد، ويمكن أن يصل نطاق النظام إلى 10 كيلومترات أو أكثر. يمكن أن تشكل شبكة محلية. ليس فقط PLC، ولكن أيضًا أجهزة الكمبيوتر المتطورة والأجهزة الذكية المختلفة يمكنها الدخول إلى الشبكة. يمكن استخدام شبكة الحافلات أو الشبكة الحلقية. يمكن أيضًا أن تكون الشبكة متداخلة. ويمكن أيضا أن يتم سد الشبكة. يمكن للشبكات تنظيم الآلاف من أجهزة PLC وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة الذكية في الشبكة. يمكن للعقد الموجودة في الشبكة التواصل وتبادل المعلومات بشكل مباشر أو غير مباشر. تلبي الشبكات والاتصالات احتياجات تطوير نظام التصنيع المتكامل بالكمبيوتر (CIMS) والمصانع الكيميائية الذكية. يمكنها إجراء التحكم الصناعي من نقطة إلى خط ومن ثم إلى الهواء، بحيث يمكن توصيل التحكم في مستوى المعدات وخط الإنتاج ومستوى إدارة المصنع ككل، وبالتالي خلق فوائد أعلى. وقد تم عرض هذا الاحتمال الجميل بلا حدود بشكل متزايد أمام جيلنا. تطبيق النقاط المذكورة أعلاه هو نوعي بشكل رئيسي. من حيث الكمية، هناك شركات PLC كبيرة وصغيرة. لذلك يمكن أن يكون نطاق التحكم الخاص به كبيرًا أو صغيرًا أيضًا. الصغيرة منها تتحكم في جهاز واحد فقط، ولو مكون واحد، وموقع واحد؛ يمكن للشركات الكبيرة التحكم في معدات متعددة وخط إنتاج واحد وحتى المصنع بأكمله. ويمكن القول أن جميع مناسبات التحكم الصناعي لا يمكن فصلها عن PLC.