Understanding Programmable Logic Controllers (PLCs)

فهم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)

نظرة عامة على الشركات المحدودة العامة

تعد وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) ضرورية في الأتمتة الصناعية، حيث تعمل كأجهزة كمبيوتر رقمية قوية مصممة للتحكم في عمليات التصنيع والأنشطة الأخرى التي تتطلب تحكمًا موثوقًا، وسهولة البرمجة، وتشخيص الأخطاء.

تعريف بسيط

ما هو PLC؟ PLC هو جهاز كمبيوتر صناعي يتحكم في عمليات أو آلات أو خطوط إنتاج كاملة دون الحاجة إلى أجهزة طرفية مثل الماوس أو لوحة المفاتيح أو الشاشة.

الوظائف الأساسية

كيفية عمل PLCs: تقوم PLCs بمراقبة حالة الإدخال من أجهزة الاستشعار والمفاتيح المختلفة، وتنفيذ برنامج تحكم، ثم تحديث حالة أجهزة الإخراج وفقًا لذلك. تحدث هذه الدورة، المعروفة بدورة المسح، بشكل متكرر وبسرعة، عادةً خلال أجزاء من الثانية.

هندسة PLC

المكونات الرئيسية للPLC:

  1. وحدة المعالجة المركزية (CPU): دماغ الـ PLC، المسؤول عن تنفيذ التعليمات وإجراء العمليات الحسابية والمنطقية.
  2. وحدات الإدخال/الإخراج (I/O): واجهات يتم فيها توصيل الأجهزة الميدانية مثل أجهزة الاستشعار والمحركات.
  3. مصدر الطاقة: يوفر الجهد اللازم لـ PLC ووحداته.
  4. بروتوكولات الاتصال: تسهيل تبادل البيانات بين PLC والأجهزة المتصلة.
  5. جهاز البرمجة: يستخدم لكتابة وتحميل برامج التحكم إلى PLC.

المكونات التفصيلية

وحدة المعالجة المركزية (CPU): تتألف من المعالج والذاكرة ومصدر الطاقة، وتقوم وحدة المعالجة المركزية بتخزين وتنفيذ برنامج التحكم وإجراء الحسابات والعمليات المنطقية.

وحدات الإدخال/الإخراج: تقوم هذه الوحدات بتوصيل PLC بالأجهزة الميدانية، المصنفة إما رقمية (حالات تشغيل/إيقاف) أو تناظرية (حالات متغيرة).

بروتوكولات الاتصال

البروتوكولات الشائعة: تستخدم PLCs بروتوكولات اتصال مختلفة مثل Ethernet وProfibus وRS-232 وRS-485 للتفاعل مع الأجهزة الأخرى، مما يضمن تبادل البيانات بشكل سلس.

برمجة PLC

لغات البرمجة: تتم برمجة PLCs باستخدام لغات مثل مخطط السلم (LD)، وقائمة التعليمات (IL)، والنص المنظم (ST)، والمخطط الهيكلي للوظائف (FBD)، ومخططات الوظائف المتسلسلة (SFC)، مع كون LD هو الأكثر انتشارًا بسبب طبيعته البديهية للمهندسين.

عمل PLC

الخطوات التشغيلية:

  1. مراقبة المدخلات: التحقق من حالة أجهزة الإدخال.
  2. تنفيذ البرنامج: قم بتشغيل منطق التحكم بناءً على حالة الإدخال.
  3. تحديث المخرجات: قم بتغيير حالة أجهزة الإخراج وفقًا لمنطق البرنامج.

أنواع الشركات المحدودة العامة

المدمجة مقابل الشركات المحدودة العامة المعيارية:

  • PLCs المدمجة: جميع الوحدات موجودة في علبة واحدة، مع عدد ثابت من عمليات الإدخال/الإخراج.
  • وحدات PLC المعيارية: تتكون من وحدات قابلة للتوسيع يمكن إضافتها إلى الحامل، مما يوفر المرونة وقابلية التوسع.

العلامات التجارية الشهيرة للـ PLC

العلامات التجارية الرائدة: تشمل الشركات المصنعة PLC البارزة شركة Siemens ، و Allen Bradley ، وABB ، وGE ، وDelta، وMitsubishi، وOmron، و Schneider ، مع تفضيل شركة Siemens بشدة في صناعة الأتمتة.

المميزات والعيوب

الايجابيات:

  • سهولة التركيب والصيانة: أسلاك أقل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل مباشر.
  • برمجة مرنة: من السهل تعديل البرامج وتحديثها دون تغيير الأسلاك.
  • الحد الأدنى من الصيانة: لا توجد أجزاء متحركة، مما يقلل الحاجة إلى الصيانة الدورية.
  • التشغيل السريع: دورات تنفيذ سريعة، مما يعزز التحكم في العملية.

سلبيات:

  • القيود البيئية: غير مناسب لدرجات الحرارة المرتفعة أو ظروف الاهتزاز.
  • التكلفة الأولية العالية: يتطلب الأمر استثمارات كبيرة، ولا يمكن تبريرها إلا في أنظمة التشغيل الآلي المعقدة.

تطبيقات PLCs

الاستخدام الصناعي: تُستخدم الشركات المحدودة العامة على نطاق واسع في صناعات مثل البتروكيماويات والنفط والغاز والصلب ومحطات الطاقة وتصنيع الأغذية والسيارات والأسمنت والورق والزجاج لمهام مثل التحكم في العمليات ومراقبة الطاقة وإدارة خط الإنتاج.

التطبيقات التجارية والمحلية: إلى جانب الاستخدام الصناعي، تجد أجهزة PLC تطبيقات في أنظمة التحكم في حركة المرور، والأبواب الأوتوماتيكية، وأنظمة المصاعد، وحتى الوقايات الدوارة.

خاتمة

رؤى مستقبلية: مع استمرار تطور الأتمتة الصناعية، تزداد أهمية PLCs، مما يجعلها حيوية للمهندسين لإتقان وظائفهم وتطبيقاتهم. سوف تتعمق المدونات المستقبلية بشكل أعمق في تقنيات PLC وحالات الاستخدام المحددة.

فيما يلي بعض عناصر PLC الشائعة التي توفرها شركة Ubest Automation Limited. إذا لم تتمكن من العثور على العنصر الذي تحتاجه أدناه، فيرجى الاتصال بنا أو إرسال رسالة إلى sales@ubestplc.com دون تردد. 📧

وحدات ABB PLC

وحدات شنايدر إلكتريك

وحدات جنرال إلكتريك فانوك

وحدات ألين برادلي

🛠️ لا تجد ما تحتاجه؟ اتصل بنا للحصول على مزيد من الخيارات ومساعدة الخبراء. دعونا أتمتة نجاحك معا! 🚀