تعتبر وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) عبارة عن وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة، أو ببساطة وحدات تحكم قابلة للبرمجة، تعمل كأجهزة كمبيوتر دقيقة تساعد في التحكم في الأنظمة الآلية. وهي جزء من أجهزة الكمبيوتر الصناعية المستخدمة في عدد من الصناعات، بما في ذلك التصنيع والزراعة والأغذية والرعاية الطبية/الصحية. والهدف هو التحكم في الآلات بأقل تدخل بشري ممكن.
تم اختراع أول PLC لشركة GM في أواخر الستينيات من قبل ديك مورلي، وهو مهندس ميكانيكي أسس شركة Modicon/Schneider Automation, Inc. وكان هذا PLC بمثابة نقطة تحول في عالم الأتمتة.
قبل اختراع PLC، كانت الأنظمة السلكية تستخدم والتي تتطلب إعادة توصيل الأسلاك بعناية ونقل المرحلات لتلبية احتياجات مختلفة. كان هذا يستغرق وقتًا طويلاً وكان عرضة للأخطاء.
كانت شركة جنرال موتورز في حاجة إلى طريقة أفضل لزيادة الإنتاج، ولكنها كانت تفتقر إلى الخبرة. وكانت في حاجة إلى مهندس لبناء نظام يلبي احتياجاتها، وقام ديك مورلي، صاحب شركة بيدفورد أسوسيشنز، التي تقدمت بعطاء لمشروع "موديكون"، بإنشاء وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة.
بعد أن أثبت ابتكاره نجاحه، أسس شركة Modicon وسرعان ما تعلم أن أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة كانت حلاً قابلاً للتطبيق للعديد من المشاكل التي تواجهها شركات التصنيع والصناعة. أصبحت أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة شائعة جدًا.
عند استخدام أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة في البيئات الصناعية، فهي مصممة كأجهزة ذات حالة صلبة مع عدد قليل من المكونات. وهي مصممة لتحمل الاستخدام المفرط والظروف الأكثر قسوة حيث يكون هناك تعرض أكبر للبرد/التبريد والحرارة والرطوبة والغبار وما إلى ذلك. تعد أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة شائعة جدًا. تعمل المكونات الخمسة الرئيسية معًا داخل وحدة التحكم القابلة للبرمجة، وإذا كان لديك أي منها، فستتعرف على معظمها من خلال معرفة كيفية عمل أجهزة الكمبيوتر المكونة.
- وحدة المعالجة المركزية (CPU)- يفسر البيانات وينفذ البرامج ويرسل المخرجات
- واجهة الاتصال- يستقبل ويرسل بيانات الشبكة من أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة عن بعد
- واجهات الإدخال والإخراج- استقبال وإرسال البيانات من الأجهزة الخارجية/البعيدة
- ذاكرة- يخزن البيانات التي يجب أن تعمل عليها وحدة المعالجة المركزية
- مزود الطاقة- مصدر طاقة يحول الجهد المتردد إلى جهد مستمر
عادةً ما يعمل الكمبيوتر المنزلي أو العمل بنظام Windows أو MacOS أو Linux، بينما يستخدم PLC عادةً نظام التشغيل OS-9 أو VxWorks.
يمكن أن يكون PLC عبارة عن كتلة (صندوق واحد) يمكن وضعها في صندوق صغير. يمكن توسيع الطوب. هناك أيضًا وحدات PLC معيارية يمكن وضعها في الرفوف وتسمح بوحدات متعددة ذات وظائف مختلفة.
ما هي وظائف PLC؟
الاستخدام الأكثر شيوعًا لجهاز PLC هو العمل كمرحّل. غالبًا ما يقوم بتشغيل دورات المسح لقراءة المدخلات، وتنفيذ الإجراءات التي تطلب منه المدخلات تنفيذها، ثم إكمال المخرجات.
يبدأ الأمر بمراقبة المدخلات، حيث يقوم PLC بمسح مدخلات البيانات ونقلها إلى المعالج الدقيق. يقوم المهندسون ببرمجة المعالج الدقيق للتعرف على المعايير المقدمة في البيانات واستخدام تلك القيم لإجراء التغييرات المحددة في البرنامج.
بمجرد اكتمال خطوات اتخاذ القرار في البرمجة المنطقية، يبدأ PLC في التحكم في المفاتيح والمحركات والمرحلات والأجهزة الأخرى التي تشكل مخرجات النظام.
على سبيل المثال، في المستودعات الكبيرة، يتم غلق الصناديق ووضع رموز شريطية على العناوين قبل دخولها إلى حزام ناقل. وعلى طول الطريق، يقرأ الماسح الضوئي الرمز الشريطي ويعالج البيانات لتحديد ما إذا كانت الحزمة تُرسل محليًا أم دوليًا. ثم يمكنه توجيه الصندوق إلى ممر مفتوح وتوجيه الحزمة إلى حزام ناقل سيستمر في الشحنات الدولية.
مثال آخر هو شيء تواجهه كل يوم. أنت تسير على الطريق ويتحول الضوء أمامك إلى اللون الأحمر. قبل أن تتمكن من التوقف، تقترب منك شاحنة إطفاء من الخلف، ويتحول الضوء الأخضر بسرعة الضوء الأحمر. هذا هو جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة الذي يعمل. يتفاعل جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة مع المستجيب الفني الأول الذي يجب أن يقوم بتشغيل الأضواء على الفور. أو عندما يقترب أحد المشاة من الشارع، تتغير الأضواء للسماح للمشاة بعبور الشارع. هذا هو مثال آخر على جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة الذي يعمل.
نصائح لاختيار أفضل PLC لتلبية احتياجات شركتك
كيف يمكنك تحديد طراز PLC الأفضل لاحتياجاتك؟ هناك بعض العوامل التي يجب مراعاتها:
- الاتصال- هل يحتوي نظامك على العدد الصحيح من منافذ الإدخال والإخراج وهل هو النوع الصحيح من PLC الذي تخطط لتثبيته؟
- القدرة الكهربائية- عليك التأكد من أن PLC الذي تختاره يطابق جهد نظامك الكهربائي.
- الاعتبارات البيئية- ما مدى دفء أو برودة المنطقة التي يقع فيها جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC)؟ إذا كنت تعمل في مجال معالجة الأغذية وتشغيل المعدات في درجات حرارة شديدة، فتأكد من أن جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) يتمتع بنطاق تحمل درجة حرارة متوافق.
- التوافق مع الأجهزة- يجب أن يكون PLC متوافقًا مع المكونات الميكانيكية والأجهزة الموجودة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
- موقع- قد يؤثر موقعك أيضًا على توفر نماذج معينة من وحدات التحكم القابلة للبرمجة.
- ذاكرة- هل لديك ذاكرة كافية (RAM و ROM) لتشغيل PLC بشكل صحيح؟ لتشغيله بسلاسة وكفاءة، يجب أن يكون لديك ذاكرة RAM و ROM كافية لإكمال العملية.
يجب أن يشارك فريق الهندسة والبرمجة الخاص بك. على الرغم من أن برامج برمجة PLC تتم برمجتها عادةً بلغة C، فقد لا تكون هذه هي المفضلة لدى فريقك. فهي ليست مناسبة للجميع.
PLC والروبوتات تسيران جنبًا إلى جنب لتحسين الكفاءة والسلامة والسرعة
لقد بدأ استخدام الروبوتات في التصنيع الآلي في الانتشار. يجب برمجة الروبوتات، وهو ما قد يستغرق الكثير من الوقت كما يمكنك أن تتخيل.
تجعل البرمجة المرئية الأمر سهلاً للغاية، ولكن باستخدام أوامر السحب والإفلات من الجهاز اللوحي. من السهل تغيير كود PLC لتلبية الأغراض المختلفة التي يخدمها الروبوت، مما يجعل النظام الآلي جاهزًا للعمل في دقائق.
كينسيل HMI
مناسب لمجموعة واسعة من الصناعات، متوفر بأحجام متعددة، رائع لـ:
- المستودعات والمباني الآلية
- شحن السيارة
- الصناعة الكيميائية
- تصنيع وتغليف الأغذية والمشروبات
- الأتمتة العامة
- القولبة بالحقن
- آلات التفتيش/الماسحات الضوئية
- أدوات آلية