تعریف PLC چیست؟
یک کنترل کننده منطقی برنامه‌پذیر یا PLC ، یک کامپیوتر با دوام است که برای اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شود. این کنترل کننده‌ها می‌توانند یک فرآیند خاص، عملکرد ماشین یا حتی کل خط تولید را خودکار کنند.
PLC چگونه کار می کند؟
PLC اطلاعات را از سنسورها یا تجهیزات ورودی متصل دریافت می کند، داده ها را پردازش می کند و خروجی ها را بر اساس پارامترهای از پیش برنامه ریزی شده فعال می کند. بسته به ورودی ها و خروجی ها، یک PLC می تواند داده های زمان اجرا مانند بهره وری یا دمای کارکرد دستگاه را نظارت و ضبط کند، فرآیندها را به طور خودکار شروع و متوقف کند، در صورت خرابی دستگاه آلارم ایجاد کند و کنترل یک فرایند را به عهده بگیرد. کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه ریزی یک راه حل کنترلی انعطاف پذیر و قوی هستند که تقریباً با هر برنامه‌ای سازگاری دارند.
بلوک های سازمانی(OBها)
OB ها اجرای برنامه کاربر را کنترل می کنند. رویدادهای خاص در CPU باعث اجرای یک بلوک سازمانی می شود OB .ها نمی توانند یکدیگررا فراخوانی کنند.
یک FC یا FB نمی تواند یک OB را فراخوانی کند. فقط یک رویداد مشخص مانند یک وقفه تشخیص خطا یا یک فاصله زمانی می تواند اجرای OB را شروع کندOB CPU. ها را با توجه به کلاس های اولویت مربوطه، از درجه اولویت بالا به درجه اولویت پایین مدیریت می کند. کمترین اولویت، کلاس 1 (برای سیکل برنامه اصلی) و بالاترین اولویت کلاس 26 است.
ساختار برنامه کاربر
هنگامی که یک برنامه کاربری برای انجام اتوماسیون ایجاد می شود، دستورالعمل های برنامه در بلوک های مشخصی قرار میگیرند:
بلوک سازمانی (OB)
یک بلوک سازمانی (OB) به یک رویداد خاص در CPU پاسخ می دهد و می تواند دراجرای برنامه کاربر وقفه ایجاد کند. پیش فرض برای اجرای سیکلی برنامه کاربر یا (OB1) پایه و اساس ساختار برنامه کاربری شما را فراهم می کند. اگر OB های دیگری را در برنامه خود قرار دهید ، این OB ها اجرای OB1 را قطع می کنند. OBهای دیگرعملکردهای خاصی را انجام می دهند، مانند کارهای راه اندازی، برای مدیریت وقفه ها و خطاها یا برای اجرای کدهای یک برنامه درفواصل زمانی مشخص.
فانکشن بلاک (FB)
- فانکشن بلاک یک برنامه فرعی است که هنگامی اجرا می شود که از بلوک دیگری (OB،FB یا FC) فراخوانی شود. بلوک فراخوانی پارامترها را به FB ارسال می کند FBها شامل یک بلوک داده (DB) جهت ذخیره سازی داده ها می باشند که به دو نوع اختصاصی و عمومی تقسیم می شوند. تغییر یک DB اختصاصی، به یک FB عمومی اجازه می دهد تا عملکرد مجموعه ای از دستگاه ها را کنترل کند. به عنوان مثال، یک FB می تواند چندین پمپ یا شیر را با DBهای اختصاصی مجزا که حاوی پارامترهای عملیاتی خاص برای هر پمپ یا شیراست را کنترل کند.
فانکشن (FC)
یک فانکشن (FC) بلوکی است که معمولاً یک عملیات خاص را روی مجموعه ای از مقادیر ورودی انجام می دهد. FC نتایج این عملیات را در مکان های حافظه ذخیره می کند. به عنوان مثال، از FC ها برای انجام عملیات استاندارد و قابل استفاده مجدد (مانند محاسبات ریاضی) یا توابع تکنولوژیکی (مانند کنترل های انفرادی با استفاده از عملیات منطق بیت) استفاده کنید. یک FC همچنین می تواند چندین بار در نقاط مختلف یک برنامه فراخوانی شود. این استفاده مجدد برنامه نویسی کارهای تکراری را ساده می کند. یک FC بلوک داده اختصاصی (DB) ندارد. FC از پشته داده محلی برای داده های موقتی که برای محاسبه عملیات استفاده می شود استفاده می کند. داده های موقت ذخیره نمی شوند. برای ذخیره دائمی داده ها، مقدار خروجی را به یک مکان حافظه عمومی، مانند حافظه M یا به یک DB عمومی اختصاص دهید.
فانکشن بلاک(FB)
فانکشن بلاک (FB) بلوکی است که از یک دیتا بلاک اختصاصی برای پارامترها و داده های استاتیک آن استفاده می کند.FB ها دارای حافظه متغیری هستند که در یک بلوک داده (DB)، یا DB “اختصاصی” واقع شده اند. DB اختصاصی بلوکی از حافظه است که با FB مورد نظر (یا فراخوانی) مرتبط است و داده ها را ذخیره می کند. شما می توانید DBهای اختصاصی مختلف را با فراخوانی های مختلف آن FB مرتبط کنید. DB های اختصاصی به شما این امکان را می دهند که از یک FB عمومی برای کنترل چندین وسیله استفاده کنید.
دیتابلاک (DB)
شما بلوک های داده (DB) را در برنامه کاربری خود ایجاد می کنید تا داده ها را برای کد بلوک ها ذخیره کنید. همه بلوک های برنامه در برنامه کاربر می توانند به داده ها در یک DB عمومی دسترسی داشته باشند، اما یک DB اختصاصی داده ها را برای یک بلوک خاص (FB) ذخیره می کند. هنگامی که اجرای بلوک مرتبط به پایان می رسد، داده های ذخیره شده در یک DB حذف نمی شوند. دو نوع DB وجود دارد:
- یک DB عمومی داده ها را برای بلوک های برنامه نویسی در برنامه شما ذخیره می کند. هر OB، FB، یا FC می تواند به داده ها در یک DB عمومی دسترسی داشته باشد.
- یک DB اختصاصی داده ها را برای یک FB خاص ذخیره می کند. ساختارداده ها در یک DB اختصاصی ،پارامترها (ورودی، خروجی و ورودی) و داده های استاتیک را برای FB منعکس می کنند. (حافظه Temp (موقتی) برای FB در DB اختصاصی ذخیره نمی شود.)
زبان برنامه نویسی
Step 7 زبان های استاندارد برنامه نویسی زیر را برای S7-1200 فراهم می کند.
LAD یک زبان برنامه نویسی گرافیکی است. نمایش بر اساس نمودار مدارجریان است.
FBD (Function Block Diagram) یک زبان برنامه نویسی است که بر اساس نمادهای منطقی گرافیکی مورد استفاده در جبر بولین است.
SCL (زبان کنترل ساختاریافته) یک زبان برنامه نویسی مبتنی بر متن و سطح بالا است.
منطق نردبانی (LAD)
عناصر یک نمودار مدار، مانند تیغه های نرمالی بسته و نرمالی باز برای تشکیل شبکه به هم متصل می شوند.
برای ایجاد منطق برای عملیات پیچیده می توانید با ایجاد شاخه ها ، مدارهای منطقی موازی ایجاد کنید .
شاخه های موازی به سمت پایین باز و ایجاد می شوند یا مستقیماً به ریل RLO وصل می شوند، شما شاخه ها را به سمت بالا خاتمه می دهید
LAD دستورالعمل های “بلاک” را برای انواع توابع ارائه می دهد، مانند دستورات ریاضی، تایمر، کانتر و انتقال.
STEP 7، تعداد دستورات استفاده شده در سطرها و ستون ها را در شبکه LAD محدود نمی کند.
نمودار بلاک تابع (FBD)
همانند زبان برنامه نویسی LAD، زبان برنامه نویسی FBD هم یک زبان برنامه نویسی گرافیکی است.
پیاده سازی منطق برنامه مبتنی بر استفاده از نمادهای منطقی گرافیکی مورد استفاده در جبر بولین است.
برای ایجاد منطق برای عملیات پیچیده شاخه های موازی را بین بلاک ها ایجاد کنیدتوابع ریاضی و سایر توابع پیچیده را می توان مستقیماً در ارتباط با بلاک های منطقی نشان داد
STEP 7، تعداد دستورات استفاده شده در سطرها و ستون ها را در شبکه FBD محدود نمی کند.
انتخاب نوع ساختار برای برنامه کاربری شما ،بر اساس الزامات و احتیاجات کاربری تان می توانید ساختار خطی یا ساختار ماژولار را برای ایجاد برنامه کاربری تان انتخاب کنید .
یک برنامه خطی تمام دستورالعمل ها، منطق برنامه وظایف کاربری اتوماسیون شما را به ترتیب و یکی پس از دیگری اجرا می کند.
به طور معمول و عمومی ، برنامه خطی همه موارد دستورالعمل ها، منطق برنامه و دستورالعمل های برنامه را برای اجرای چرخه ای برنامه در OB1 قرار میدهد.
یک برنامه ماژولار بلاک های کد خاصی را مطابق با منطق برنامه فراخوانی می کند که وظایف خاصی را انجام می دهند. برای ایجاد ساختار ماژولار، شما کار پیچیده اتوماسیون را به وظایف فرعی کوچکتر تقسیم می کنید که با عملکردهای تکنولوژیکی فرآیند مطابق و متناظر است.
هر بلاک کد، کار فرعی بخشی از هر برنامه را برای فراهم می کند. شما با ایجاد ساختارهای تو در تو، توسط یکی از بلاک های کد از بلاک دیگر، برنامه خود را ساختار می دهید.
ساختار خطی
ساختار ماژولار
معرفی S7-1200 CPU
S7-1200 CPU- انعطاف پذیری و قدرت را برای کنترل طیف گسترده ای از
اتوماسیون مورد نیاز در دستگاه ها را فراهم می آورد. ساختار مجتمع، پیکربندی انعطاف‌پذیر و قابل توسعه مجموعه دستورالعمل‌های قدرتمند با هم ترکیب می‌شوند تا S7-1200 را به یک راه حل عالی برای کنترل انواع مختلف برنامه های کاربردی تبدیل کنند .
CPU ،عناصر زیر و موارد دیگر را در یک ساختار مجتمع برای فراهم آوردن یک
کنترلرقدرتمند ترکیب می کند .
یک ریزپردازنده
منبع تغذیه یکپارچه
مدارهای ورودی و خروجی
PROFINET دارای پورت
ورودی/خروجی کنترل حرکت و موقعیت با سرعت بالا
- ورودی برق پاور
- محل قرارگیری کارت حافظه زیر درب بالا
- اتصالات وایرینگ کاربر قابل جدا شدن (پشت درها)
- LEDهای وضعیت ورودی/خروجی های CPU
- کانکتور PROFINET در پایین CPU
