اولین PLC در اواخر دهه 1960 معرفی شد.
یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی ، یک رایانه صنعتی است. برای کمک به کنترل فرآیندهای تولید طراحی شده است.
بخش اتومبیل اولین صنعتی بود که PLC ها را در فعالیت های خود مستقر کرد. هدف آنها جایگزینی رله ها و تایمرهای سخت گیر با کنترلرهای قابل برنامه ریزی و انعطاف پذیر بود.
از آن زمان ، PLC ها به طور گسترده ای به عنوان سیستم کنترل اتوماسیون استاندارد در صنایع تولید گسسته پذیرفته شده اند.
در این مقاله تاریخچه برنامه نویسی پی ل سی و چگونگی تکامل آن در طول سالها بحث خواهد شد.
آغاز برنامه نویسی PLC
اولین PLC در سال 1968 آغاز به کار کرد. جنرال موتورز مشخصات "کنترل کننده استاندارد ماشین" را طراحی و آن را برای فروش به فروشندگان توزیع کرد. برخی از عناصر اصلی مشخصات عبارتند از:
باید از اجزای حالت جامد استفاده شود که باید مدولار و قابل ارتقا باشد
باید شامل 16 واحد باشد که می تواند به 256 واحد برسد
باید 16 خروجی داشته باشد که می تواند تا 128 افزایش یابد
باید برنامه نویسی و برنامه نویسی آسان را ارائه دهد
در هنگام قطع برق نباید برنامه های ذخیره شده را از دست دهید ، بنابراین حداقل 1 کیلو حافظه دارید که می تواند به 4 کیلوگرم افزایش یابد
ریچارد ای. مورلی ، که برای همکاران بدفورد کار می کرد ، دستگاهی را طراحی کرد که تحت عنوان کنترل کننده دیجیتال مدولار شناخته می شود.
Modicon PLC
به دنبال این موفقیت ، Bedford Associated نام خود را به Modicon PLC تغییر داد. آنها شروع به تولید Modicon 084 ، اولین PLC کردند.
آنچه Modicon 084 را از سایر محصولات موجود در بازار متمایز می کند ، تکنیک برنامه نویسی آن است. بقیه با استفاده از 'Boolean Statements' تجهیزات خود را دستکاری می کردند.
جبر بولی توسط ریاضیدان ایرلندی جورج بول بود و در تحلیل ریاضی منطق (1847) ارائه شد. ریاضیات بولی ریاضی یک و صفر ، درست و نادرست است. در هسته اصلی آن ، از سه عبارت AND ، OR و NOT تشکیل شده است. همه رایانه ها از این نوع منطق استفاده می کنند.
علیرغم سادگی منطق Boolean و نابغه جورج بول ، برنامه های Boolean Statement برای دانشمندان کامپیوتر خوب نبود. با این حال ، مهندسان کارخانه در مقایسه با منطق رله کار با آنها دشوار بود.
از مهندسان برای سیستم های کنترل رله استفاده شده است که از نمودارهای نردبانی استفاده می کنند. این بدان دلیل است که هر زمان مدارهای رله بین یک مشترک گرم و خنثی کشیده می شوند ، شبیه پله های نردبان هستند.
ایده نابغه مورلی این بود که "منطق نردبان" را در سیستم خود بگنجاند. Ladder Logic اساساً نمایش گرافیکی منطق Boolean است. این تغییر دهنده بازی بود. درک و استفاده از مهندسان آسان تر از منطق Boolean Logic است. نمونه ای از نحوه بیان Boolean به عنوان منطق نردبان.
هنگامی که دهه 70 نزدیک می شد ، آلن بردلی و سایر رقبا سیستم هایی را توسعه داده بودند که با Modicon رقابت می کرد. نوآوری کلید گرفتن سهم بازار شد.
PLC ها سریعتر و قدرتمندتر می شدند. همچنین در حال پیشرفت سریع ابزارهای برنامه نویسی و اسناد بود.
PLC های اولیه بستری برای مستند سازی برنامه نداشتند. بنابراین ، برنامه ای باید قبل از ورود به برنامه ، به صورت دستی نوشته شده یا در صفحه تهیه شود.
این دوره ای است که شاهد توسعه بزرگراه داده توسط آلن بردلی و Modbus توسط Modicon هستیم. این نوآوری ها به PLC ها امکان تبادل اطلاعات با یکدیگر را می داد.
همچنین توسعه پایانه های برنامه نویسی وجود داشت. این اجازه می داد تا برنامه نویسان از راه دور وارد برنامه های منطقی شوند. سپس می توان برنامه نهایی را روی نوار کاست ضبط کرد و سپس در PLC بارگیری کرد.
آنها همچنین می توانند چاپ چاپ کنند. با این کار دیگر نیازی به نقاشی های دستی نبوده که زمان زیادی را مصرف کرده است.
دهه 1980
دهه 80 دهه معرفی اولین رایانه های شخصی در ادارات بود. اگرچه نمی توانید سرعت آنها را با رایانه های امروزی مقایسه کنید ، اما سرعت آنها بسیار بیشتر از طراحی روی صفحه های پیش نویس است.
در حقیقت ، در پایان دهه 1980 ، تقریباً هر طراح صفحه رایانه خود را با یک کامپیوتر رومیزی جایگزین کرده بود.
پذیرش رایانه های شخصی فقط در صحنه طراحی سقوط نکرد ، بلکه در کف فروشگاه نیز قرار گرفت.
رایانه های شخصی شروع به استفاده مستقیم برای ارتباط با PLC ها کردند. همراه با پیشرفت های نرم افزاری ، این امر نظارت بر حرکات ماشین را بسیار آسان تر می کند.
در این دوره ، برنامه PLC به طور گسترده ای به عنوان مفیدترین ابزار تشخیصی شناخته شد. این امکان عیب یابی مثر را فراهم می کند ، بنابراین بسیاری آن را پنجره ای برای ماشین ها می دانند.
با این وجود ، تشخیص دستگاه هنوز در مراحل ابتدایی بود.
اواخر دهه 70
توسعه IEC 61131-3
یکی از مهمترین نقاط عطف در تاریخ PLC معرفی مشخصات کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) 61131-3 در سال 1982 بود.
این استانداردی بود که به موجب آن نرم افزار PLC در حال توسعه با آن مخالفت می کرد. در سال 1993 به عنوان استاندارد بین المللی IEC 1131 برای کنترلرهای قابل برنامه ریزی منتشر شد.
معرفی IEC 61131-3 ضروری بود زیرا باعث سازگاری کلیه محصولات نرم افزاری موجود در بازار شد. این اجازه می دهد تا مهندسان و تکنسین ها به راحتی منطق و جریان برنامه را از هر نرم افزار PLC درک کنند.
دهه 1990
با شروع دهه 90 ‘، کاربران نهایی درخواست های ویژه خود را شروع کردند. آنها می خواستند ماشین آلات جدیدشان با پایانه های صنعتی همراه باشد که دارای نرم افزار نظارت بر PLC باشند.
مدیران کارخانه می خواستند که تکنسین هایشان عیب یابی واقعی را انجام دهند. به همین ترتیب ، برنامه های PLC در آن زمان از نظر طراحی ساده بودند.
در تلاش برای صرفه جویی در وقت ، مدیران کارخانه می خواستند دستگاههایی داشته باشند که بتواند به آنها بگوید چه چیزی خراب است. به جای اینکه ساعتها وقت صرف عیب یابی کنید.
این همان چیزی است که منجر به توسعه رابط قابل برنامه ریزی انسان و ماشین (HMI) شده است.
رابط ماشین برنامه ریزی انسانی
نمونه اولیه HMI جایگزین دکمه های متوسط بود. با این حال ، تصور می شد که این برنامه ها برای برنامه هایی که کمتر از 20 دکمه دارند ، غیر اقتصادی هستند.
با این حال ، تولیدکنندگان شروع به یافتن کاربردهای بیشتری برای آنها کردند و محبوبیت آنها شروع به رشد کرد.
اطلاعات نظارت بر ماشین بیشتر و بیشتر حیاتی می شد.
این شامل اطلاعاتی مانند مشکلات دستگاه ، زمان در خودرو ، مداخلات دستی ، تعداد تولید و موارد دیگر بود. تمام آنچه در صفحه های HMI کنترل و نمایش داده می شد ، بعداً به رایانه های مرکزی کارخانه ارسال شد.
با پایان یافتن دهه 1990 ، عملکردهای کنترل منطقی فقط جزئی از آنچه یک برنامه PLC می توانست انجام دهد بود. این بدان دلیل است که HMI ها داده های زیادی داشتند که تکنسین ها به سختی به منطق برنامه نگاه می کردند.
پایان دهه ‘90 شاهد معرفی نسل جدید PLC ها بود. این دستگاه های جدید همان چیزی است که در نهایت باعث اتصال اینترنت به کف کارخانه شد.
مگابایت استاندارد جدیدی برای اندازه گیری حافظه پردازنده شد. همچنین انواع داده های تعریف شده توسط کاربر نیز وجود داشت. این موارد از بسیاری جهات امکان دستکاری و به اشتراک گذاری داده های ماشین را فراهم می کند.
PLC امروز
از همان ابتدا ، همیشه نیاز به کاهش اندازه سیستم های اتوماسیون بوده تا پشتیبانی و نگهداری آن ساده تر شود. به همین دلیل است که شاهد روندهای زیر در فناوری PLC هستیم:
بهتر ، کوچکتر و سریعتر
صفحات مدار ، پردازنده ها و سایر قطعات الکترونیکی به سرعت در حال کوچک شدن هستند. این پیشرفت ها بر نحوه طراحی PLC تأثیر می گذارند.
با این حال ، برخی موارد در پذیرش این تغییرات تأثیرگذار هستند. این موارد نیاز به ناهمواری ، قابلیت اطمینان و پایداری را شامل می شود.
بنابراین ، شایع ترین پیشرفت در صنعت PLC سرعت است. این توسط پردازنده های سریعتر فعال می شود. آنها زمان چرخه را بهبود می بخشند ، دارای ویژگی های ارتباطی جدید و ظرفیت حافظه پیشرفته هستند.
در حالی که بازار به تقاضاهای خود ادامه می دهد ، بسیاری از توابع و ویژگی هایی که به طور سنتی به PLC های گران قیمت اختصاص می یابند ، خود را به سمت محصولات سطح پایین تر باز می کنند.
بنابراین ، می توانید انتظار داشته باشید که PLC های کوچکتر دارای ویژگی های لکه بینی مربوط به ماشین های سطح بالا باشند. این اجازه می دهد تا یک راه حل کوچکتر و جمع و جورتر که کاربران امروز آرزو می کنند
اندازه حافظه
PLC های امروزی نیز از کاهش چشمگیر اندازه ها و هزینه های حافظه حالت جامد استفاده می کنند.
این امکان ذخیره سازی اطلاعات محلی را افزایش می دهد. این امکان را می دهد که از PLC در بسیاری از برنامه ها که به طور سنتی به سیستم های گران قیمت جمع آوری اطلاعات نیاز داشتند ، استفاده شود.
این ویژگی همچنین امکان استفاده از خدمات اضافی را فراهم می کند. این شامل توانایی ذخیره اطلاعات در داخل هواپیما و در نتیجه تسریع در عیب یابی است.
دستگاه های حافظه
فناوری دیگری که به بازار کنترل های صنعتی راه می یابد ، دستگاه های حافظه قابل حمل هستند. این دستگاه ها برای کاربر PLC بسیار مفید هستند.
آنها مقادیر زیادی ذخیره اضافی را در بسته های کوچک برای شما فراهم می کنند. به عنوان مثال ، یک کارت microSD می تواند تا 32 گیگابایت حافظه اضافی به PLC اضافه کند.
ادغام PLC ها و PAC ها
کنترل کننده های اتوماسیون قابل برنامه ریزی (PAC) کنترل کننده های صنعتی مدولار سخت شده هستند. آنها اغلب از پردازنده مبتنی بر رایانه استفاده می کنند. این به آنها امکان می دهد انعطاف و عمق بیشتری در برنامه نویسی داشته باشند.
مدت هاست که تأمین کنندگان در صنعت کنترل صنعتی اختلاف بین PAC ها و PLC ها را ذکر می کنند.
با این حال ، با تکامل فناوری PLC ، مهندسان اتوماسیون دیگر به تفاوتهای خود اهمیت نمی دهند. در عوض ، آنها تمرکز خود را بر روی عملکرد و ویژگی های موجود شروع می کنند. این به آنها امکان می دهد سیستم های خود را بهتر تعریف کنند.
PACs و PLC با تکامل ادامه می یابند. با وقوع چنین اتفاقی ، قطعاً فرصت هایی برای پردازنده های سطح پایین و پردازنده های سطح پایین در بازار وجود دارد.
با ادامه تکامل فناوری سخت افزار ، ویژگی های پیشرفته نیز در پردازنده های سطح پایین گنجانده می شوند.
در نتیجه ، تولیدکنندگان دستگاه های سطح بالاتر مجبور می شوند حتی گزینه ها و ویژگی های بیشتری را در محصولات خود بگنجانند.
خصوصیات پیشرفته
همانطور که پردازنده ها سریعتر می شوند و حافظه ها حتی بزرگتر می شوند. این یک دروازه از ویژگی های پیشرفته را وارد بازار می کند. اینها شامل یکپارچه سازی سیستم بینایی ، کنترل حرکت ، و همچنین پشتیبانی همزمان از چندین پروتکل ارتباطی بود. همه اینها با حفظ ماهیت ساده که PLC را برای اکثر مصرف کنندگان ایده آل می کند.
در دوره ای که PLC و PAC رودررو بوده اند ، شاهد توسعه سریعتر هر دو محصول بوده ایم.
PAC ها به مصرف کنندگان خود اجازه می دهند تا محدودیت هایی را که به عنوان اتوماسیون صنعتی سنتی در نظر گرفته می شود ، آزمایش کنند. این امر تولیدکنندگان PAC را مجبور به تولید محصولی می کند که بتواند این خواسته ها را برآورده کند.
بنابراین ، طراحان محصول مجبورند طرح های ابتکاری ارائه دهند. اینها اجزای موجود را حفظ کرده و آنها را در سیستم های ناهمواری قرار می دهند. این به آنها اجازه می دهد در برابر محیط سخت صنعتی مقاومت کنند.
منطق نردبان اینجاست تا بماند
همانطور که قبلاً ذکر شد ، حدود نیم قرن پیش ، نمودار نردبان جایگزین منطق رله سخت گیر شد.
اگرچه منطق نردبان کار را برای مهندسان و تکنسین ها ساده تر می کند ، اما اشکالاتی دارد. از همه قابل توجه تر ، در کار با داده ها و کنترل فرآیند کارآمد نیست.
این امر به توسعه سایر زبانهای برنامه نویسی کنترل کننده صنعتی توسط IEC 6113 منجر شده است. این استاندارد موارد زیر را شامل می شود:
منطق نردبان
متن ساختاری
بلوک عملکرد
لیست دستورالعمل ها
نمودارهای عملکرد متوالی
به عنوان مثال ، نمودارهای جریان متوالی برای کنترل فرآیند بهتر هستند. متن ساختاری برای دستکاری داده ها مناسب است.
کارخانه متصل
تأثیرگذارترین تغییر در آینده PLC ها ، ادغام آنها با برنامه ریزی منابع سازمانی است. و همچنین همگام سازی با سایر سیستم های محاسبات سطح بالا در محل کارخانه.
در گذشته ، استخراج داده ها و تغذیه آنها در بالادست آن سیستم ها یک کار عمده ادغام بود. با این حال ، انتظار می رود فناوری های آینده دارای ویژگی ها ، عملکردها و قلاب هایی باشند که امکان ادغام ساده را فراهم می کند.
ظهور اترنت صنعتی و اینترنت صنعتی اشیا
چشم انداز اتصال صنعتی شاهد تغییرات عمده ای بوده است. اترنت صنعتی اکنون شبکه انتخابی در کف کارخانه است.
یک شبکه اترنت صنعتی می تواند مقادیر بیشتری از داده ها و با سرعت بیشتری را مدیریت کند. این ویژگی را برای برنامه های سطح بالا و سنگین داده که PLC معمولاً شامل می شود ، می کند.
یکی دیگر از دلایل اصلی اتخاذ اترنت صنعتی ، توسعه اخیر اینترنت صنعتی اشیا است.
اینترنت اشیا allows به تولیدکنندگان این امکان را می دهد تا تمام تجهیزات خود را به یکدیگر متصل کنند تا رفتار واحدی داشته باشند. این توسط کانکتورها و سنسورها امکان پذیر است.
آنها در PLC و سایر دستگاه های صنعتی نصب شده اند تا جمع آوری داده ها را کارآمدتر کنند. این امر باعث می شود مدیران در زمان واقعی از آنچه در کف زمین اتفاق می افتد بسیار عالی هستند ، بنابراین اطمینان حاصل می شود که مناطق مشکل به محض ظاهر شدن لکه دار می شوند.
نیازهای کاربر
تأمین کنندگان کنترل کننده باید نیازهای مشتری را در نظر بگیرند. این به معنای ارائه راه حل های جدید PLC است.
PLC احتمالاً استاندارد طلای کنترل کننده های اتوماسیون باقی خواهد ماند. با این وجود ، ممکن است تغییرات زیادی در برنامه نویسی PLC رخ دهد که هدف و عملکرد آن را افزایش می دهد.
بنابراین ، می توانید انتظار داشته باشید PLC ها کوچکتر شوند ، دارای ویژگی های بیشتری باشند و همچنان ناهموار باشند. اساساً ، این یک سیستم اتوماسیون صنعتی کاملاً جدید با یک نام قدیمی خواهد بود.
آیا می خواهید در مورد چگونگی استفاده از PLC در عملکردهای صنعتی خود بیشتر بیاموزید؟
c3controls پیشرو در نوآوری های صنعتی است. ما مدت هاست که در حال ایجاد سیستم هایی هستیم که فرآیندهای صنعتی را کارآمد و مقرون به صرفه می کند. امروز با ما تماس بگیرید تا بیاموزید چگونه می توانیم به شرکت شما کمک کنیم.
سلب مسئولیت:
محتوای ارائه شده صرفاً برای اهداف عمومی اطلاعاتی است و با این درک ارائه می شود که نویسندگان و ناشران در اینجا مشغول ارائه خدمات مهندسی یا سایر مشاوره ها یا خدمات تخصصی نیستند. عمل مهندسی توسط شرایط خاص سایت منحصر به فرد هر پروژه انجام می شود. در نتیجه ، هرگونه استفاده از این اطلاعات باید فقط با مشورت با یک متخصص واجد شرایط و دارای مجوز انجام شود که می تواند تمام عوامل مربوطه و نتایج مورد نظر را در نظر بگیرد. اطلاعات با دقت و توجه مناسب ارسال شده است. با این حال ، ممکن است برخی اطلاعات ناقص ، نادرست یا قابل استفاده برای شرایط یا شرایط خاص نباشد. ما مسئولیتی در قبال خسارات مستقیم یا غیرمستقیم ناشی از استفاده ، اتکا یا اقدام به اطلاعات موجود در این پست وبلاگ را نمی پذیریم.
- ۰۰/۰۱/۳۱