آشنایی با PLC و زبان های برنامه نویسی آن

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
عنوان تحقیق: آشنایی با PLC و زبان های برنامه نویسی آن
قالب فایل: WORD

فهرست مطالب:
پیشگفتار
مقدمه
فصل اول؛آشنایی با PLC
آشنایی با PLC
محاسن PLC
معایب سیستم های رله کنتاکتوری
واحد های تشکیل دهنده PLC
مفهوم کنترلرهای قابل برنامه ریزی PLC
زمان پاسخ گویی Scan Time
قطعات ورودی
قطعات خروجی
نقش كنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی
مقایسه تابلوهای كنترل معمولی با تابلوهای كنترلی مبتنی بر PLC
طراحی مدار فرمان توسط کامپیوتر
پروسه کار یکPLC
مواردکاربردPLC
تفاوت PLC با کامپیوتر
حافظه بکار رفته درPLC
انواع حافظه ها
انواع واحد های حافظه
PLC های زیمنس
فصل دوم ؛ زبان های برنامه نویسی PLC
استانداردهای زبانPLC
زبان های برنامه نویسی درPLC
اصطلاحاتPLC
ظرفیتPLC:
فصل سوم ؛ برنامه STEP - 5
برنامه STEP-5
فصل چهارم؛ برنامه نویسی به زبانLADER
برنامه نویسی به زبانLADER
شمارنده ها يا کانترها
مقایسه کننده هاCOMPRATOR
فصل پنجم؛ آشنایی با S7
آشنایی با خانواده S7
فرمت آدرس دهی در S7
نرم افزاري هاي جنبي و مرتبط با STEP7
منابع و مآخذ

* پیشگفتار:
اتوماسيون صنعتي به بهره گيري از رایانه ها بجاي متصديان انساني براي کنترل دستگاه ها و فرايندهاي صنعتي گفته ميشود. اتوماسيون يک گام فراتر از مکانیزه کردن است . مکانيزه کردن به معني فراهم کردن متصديان انساني با ابزار و دستگاه هايي است که ايشان را براي انجام بهتر کارشان ياري ميرساند. نمايانترين و شناخته شده ترين بخش اتوماسيون صنعتی ربات هاي صنعتي هستند.

امروزه کاربرد اتوماسيون صنعتي و ابزار دقيق در صنايع و پروسه هاي مختلف صنعتي به وفور به چشم مي خورد . کنترل پروسه و سیستمهای اندازه گیری پیچیده ای که در صنایعی همچون نفت ، گاز ، پتروشیمی ، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی ، صنایع خودرو سازی و غیره بکار می آید نیازمند ابزارالات بسیار دقیق و حساس می باشند . پیشرفتهای تکنیکی اخیر در کنترل فرایند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی از قبیل فشار ، دما ، جریان و غیره باعث افزایش کیفیت محصولات و کاهش هزینه های تولید گردیده است .

به طور کلی برخي از مزایای اتوماسيون صنعتی از اين قبيل اند:

- تکرارپذيري فعالیتها و فرایندها
- افزایش کیفیت محصولات تولیدی
- افزایش سرعت تولید (کمیت تولید )
- کنترل کيفيت دقيقتر و سریعتر
- کاهش پسماندهای تولید (ضايعات)
- برهمکنش بهتر با سیستمهای بازرگاني
- افزایش بهره وری واحدهای صنعتی
- بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی و کاستن از فشارهای روحی و جسمی
   در حال حاضرارتقاء سطح کیفی محصولات تولیدی در صنایع مختلف و در کنار آن افزایش کمی تولید ، هدف اصلی هر واحد صنعتی می باشد و مدیران صنایع نیز به این مهم واقف بوده و تمام سعی خود را در جهت نیل به این هدف متمرکز نموده اند .

لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول ، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می باشد . ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آنها به طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد . چنین ماشین آلاتی جهت کارکرد صحیح خود نیاز به یک بخش فرمان خودکار دارند که معمولا از یک سیستم کنترل قابل برنامه ریزی (به عنوان مثال PLC یا مدار منطقی قابل برنامه ریزی) در این بخش استفاده میگردد . بخش کنترل قابل برنامه ریزی مطابق با الگوریتم کاری ماشین ، برنامه ریزی شده و میتواند متناسب با شرایط لحظه ای به عملگر های دستگاه فرمان داده و در نهایت ماشین را کنترل کند .

همانطور که گفته شد بخش کنترل در هر سیستم صنعتی بایستی متناسب با شرایط لحظه ای به عملگرها فرمان دهد بنابراین در یک ماشین یا بطورکلی در یک فرایند صنعتی بخش اول یک چرخه کنترلی ، برداشت اطلاعات از فرایند می باشد .

جمع آوری اطلاعات در فرایندهای صنعتی با استفاده از سنسورها یا حسگرها صورت می گیرد . این حسگرها به منزله چشم و گوش یک سیستم کنترلی عمل می کنند . امروزه در بسیاری از ماشین آلات صنعتی استفاده از سنسورها امری متداول می باشد تا جاییکه عملکرد خودکار یک ماشین را می توان با تعداد سنسورهای موجود در آن درجه بندی کرد . وجود سنسورها ی مختلف در فرایند اتوماسیون به اندازه ای مهم می باشد که بدون سنسور هیچ فرایند خودکاری شکل نمی گیرد بنابراین سنسورها یکی از اجزای لاینفک سیستمهای اتوماسیون صنعتی می باشند .

در گذشته نه چندان دور بسیاری از تابلوهای فرمان ماشین آلات صنعتی ، برای کنترل پروسه های تولید از رله های الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می کردند و اغلب با ترکیب رله های متعدد و اتصال آنها به یکدیگر منطق کنترل ایجاد می گردید . در بیشتر ماشین آلات صنعتی ، سیستمهای تاخیری و شمارنده ها نیز استفده می گردید و با اضافه شدن تعدادی Timer و شمارنده به تابلوهای کنترل حجم و زمان مونتاژ آن افزایش می یافت .

اشکال فوق با در نظر گرفتن استهلاک و هزینه بالای خود و همچنین عدم امکان تغییر در عملکرد سیستم ، باعث گردید تا از دهه 80 میلادی به بعد اکثر تابلوهای فرمان با سیستمهای کنترلی قابل برنامه ریزی جدید یعنی PLC جایگزین گردند .در حال حاضر PLC یکی از اجزای اصلی و مهم در پروژه های اتوماسیون می باشد که توسط کمپانیهای متعدد و در تنوع زیاد تولید و عرضه میگردد . به طور خلاصه سيستمهاي نوين اتوماسيون و ابزار دقيق مبتنی بر PLC در مقايسه با کنترل کننده هاي رله اي و کنتاکتوري قدیمی دارای امتیازات زیر است :

- هزينه نصب و راه اندازي آنها پايين مي باشد.
- برای نصب و راه اندازی آنها زمان کمتری لازم است .
- اندازه فيزيکي کمي دارند.
- تعمير و نگه داري آنها بسيار ساده مي باشد.
- به سادگی قابلیت گسترش دارند .
- قابليت انجام عمليات پيچيده را دارند.
- ضریب اطمینان بالایی در اجرای فرایندهای کنترلی دارند .
- ساختار مدولار دارند که تعويض بخشهاي مختلف آن را ساده ميکند.
- اتصالات ورودي - خروجي و سطوح سيگنال استاندارد دارند.
- زبان برنامه نويسي آنها ساده و سطح بالاست.
- در مقابل نويز و اختلالات محیطی حفاظت شده اند.
- تغيير برنامه در هنگام کار آسان است.
- امکان ایجاد شبکه بین چندین PLC به سادگی میسر است .
- امکان کنترل از راه دور (به عنوان مثال از طریق خط تلفن یا سایر شبکه های ارتباطی) قابل حصول است .
- امکان اتصال بسیاری از تجهیزات جانبی استاندارد از قبیل چاپگر ، بارکد خوان و ... به PLC ها وجود دارد.