اموزش پی ال سی دلتا – قسمت سوم – سخت افزار PLC

سخت افزار پی ال سی PLC

پی ال سی های دلتا در دو سری بصورت کامپکت (Compact) و ماژولار ( Modular) تولید می شوند .

سری های کامپکت یا فشرده دارای منبع تغذیه، ورودی و خروجی یکپارچه و جتمع می باشند.

سری های ماژولار دارای منبع تغذیه جدا، سی پی یو و کارت های توسعه متنوع و دارای حجم بسیار کم در مقایسه با سری های کامپکت می باشند.

قسمت های مختلف یک PLC :

PLC دلتا همانند سایر کنترل کننده های منطقی از چندین قسمت اصلی تشکیل شده است :

1- منبع تغذیه :

ورودی آن 220 ولت متناوب و در خروجی آن ولتاژ 12 و 24 ولت مستقیم تثبیت شده داریم که برای تغذیه CPU، سنسورها و HMI و … مورد استفاده قرار می گیرد و در استاندارد دلتا دارای آمپرهای 1 تا 20 آمپر در تیپ های آلومینیومی و پلاستیکی در دو مدل قابل اتصال روی ریل و قابل نصب در تابلو تولید می شود.

2- CPU :

بخش اصلی هر PLC است . CPU شامل پروسسور، حافظه، قسمت ارتباط با ورودی و خروجی ها، پورت ارتباطی با کامپیوتر و همچنین با کارتهای توسعه می باشد. کنترل کلیه سیستم بر عهده CPU است که در دو مدل کامپکت و ماژولار تولید میشود.

3- ماژول های ورودی :

1- ماژول های ورودی دیجیتال

2- ماژول های ورودی آنالوگ

ماژول های ورودی دیجیتال :

از این قسمت سیگنال ها به PLC ارسال می شوند. این سیگنال ها می توانند توسط کلیدها، میکروسوئیچ ها و سنسورها ارسال شوند.

نحوه اتصال ورودی های دیجیتال :

ورودی ها با ولتاژ 24VDC فعال می شوند . برای ایزوله و ایمن کردن CPU از ورودی ها، از اپتوکوپلر استفاده می شود. با استفاده از اپتوکوپلر نویزها و ولتاژهای احتمالی به CPU راه پیدا نمی کنند.

توضیح ترمینال SINK/SOURCE) S/S)

جهت تغذیه ورودی های PLC می توان از سیگنال مثبت و یا منفی استفاده نمود. به بیان دیگر اگر به ترمینال S/S منفی تغذیه اعمال شود (حالت SOURCE)، ورودی های PLC باید سیگنال مثبت را برای فعالیت خود اعمال کنند و اگر به ترمینال S/S مثبت تغذیه اعمال شود (حالت SINK)، ورودی های PLC باید سیگنال منفی را برای فعالیت خود اعمال کنند.

حالت های مختلف سیم بندی ترمینال S/S

4- ماژول های خروجی:

1- ماژول های خروجی دیجیتال

2- ماژول های خروجی آنالوگ

ماژول های خروجی دیجیتال :

ماژول های خروجی وظیفه ارسال سیگنال ها به پروسه ها و محرک ها را دارند. این سیگنال ها به وسایلی نظیر رله ها، کنتاکتورها و شیرها منتقل می شوند. اتصال کوتاه و یا اضافه ولتاژ در اتصالات فرآیند می تواند به سایر قسمت های PLC آسیب وارد کنند، برای جلوگیری از این آسیب معمولا از قطعات زوج نوری Opto Coupler استفاده می شود.

کارت های خروجی معمولا در دو نوع رله ای و ترانزیستوری ساخته می شوند. در نوع رله ای، فرمان CPU یک رله داخلی را فعال کرده و از طریق کنتاکت این رله، خروجی فعال می شود. مزیت خروجی رله ای قابلیت کنترل بارهایی با ولتاژهای بالا و یا سلفی می باشد. در نوع ترانزیستوری فرمان CPU یک ترانزیستور را فعال می کند و از طریق آن خروجی فعال می شود. از مزیت های این نوع خروجی می توان به سرعت بالای سوییچینگ آن اشاره کرد که معمولا در کنترل سرو موتورها از آن استفاده      می شود.

سیم کشی و نحوه اتصال خروجی های PLC :

نحوه اتصال خروجی های دیجیتال رله ایی :

نحوه اتصال خروجی های ترانزیستوری نوع SINK) NPN) :

در مدل های ترانزیستوری نوع NPN دارای پایه UP و ZP مطابق شکل زیر UP به +24 و ZP به 0 ولت متصل می شود.

ماژول های توسعه :

در پی ال سی های دلتا ورودی و خروجی ها به قرار زیر است :

(X0~X7)ورودی های پی ال سی

(Y0~Y5)خرو جی های پی ال سی

اگر بخواهیم ورودی یا خروجی های بیشتری داشته باشیم باید ماژول توسعه به پی ال سی اضافه کنیم.

ماژول توسعه فقط ورودی(8 ورودی)                                                    DVP-08SM                                  X0~X7

ماژول توسعه فقط خروجی(8 خروجی)                                                 DVP-08SN                                  Y0~Y7

ماژول توسعه ورودی و خروجی(4ورودی و 4 خروجی)                              DVP-08SP                     X0~X3, Y0~Y3

ماژول توسعه ورودی و خروجی(8ورودی و 8 خروجی)                                DVP-16SP                      X0~X7, Y0~Y7

نحوه آدرس دهی ماژول ها : وقتی ماژول های توسعه به پی ال سی (CPU) وصل می شوند ترتیب و آدرس آنها به قرار زیر است:

5- پورت های ارتباطی :

امکان ارتباط CPU با کامپیوتر را فراهم می کند.

1. ارتباط از طریق com port ( پورت سریال ) .
2. ارتباط از طریق TCP ( پورت شبکه یا Ethernet  ) .
3. USB .

با توجه به اینکه ممکن است در یک  PLC  یا HMI   چند پورت داشته باشد .باید دقت کنیم که کدام پورت مخصوص برنامه ریزی است. مثلا PLC  های دلتا دارای یک پورت RS 232  به شکل گرد برای برنامه ریزی و یک پورتRS485  جهت ارتباط با شبکه Mod Bus  می باشند .

شایان ذکر است که :

Download  : انتقال برنامه از PC  به  PLC  .

Upload  : انتقال برنامه از PLC  به PC  .

Online : ارتباط زنده بین PC  و PLC   جهت عیب یابی و force  کردن I/O  ها و تغییر محتوای ریجسترها و بیت های حافظه .

LED  های نشانگر وضعیت :

POWER  : اینLED  هنگام اتصال تغذیهPLC  بصورت ممتد روشن می ماند .

RUN : هرگاه PLC  درحالت RUN باشد این چراغ سبز رنگ بصورت ممتد روشن می ماند .

EER : درحالت های عملکرد PLC  چه درحالت RUN  وچه در حالت STOP  این نمایشگر خاموش است. اگر این LED  روشن شود یعنی درسیستم خطایی رخ داده است ( مثلا : خطای برنامه ، خطای تایمر ، WDT و……) .

LED های وضعیت ورودی  ( X_n ) : چنانچه هریک از ورودیهای دیجیتال فعال شوند نشانگر مربوط به آن نیز روشن می شوند.

LED های وضعیت خروجی(    Y_n) : چنانچه از طریق برنامه هرکدام از خروجی های دیجیتال فعال شوند . نشانگرهای مربوط به آن خروجی روشن می شوند .

موارد مهم برای انتخاب PLC مناسب :

1. شمارنده های سرعت بالای سخت افزاری .
2. مقدار فرکانس پالس تولیدی.
3. ساعت و تاریخ داخلی .
4. ظرفیت حافظه برنامه .
5. وجود ویا عدم وجود ورودی / خروجی آنالوگ.
6. تعداد و نوع پورت های ارتباطی .
7. قابلیت اتصال ماژول های اضافه شونده از سمت چپ .

نحوه انجام عملیات در سیستم PLC به صورت زیر است :

PLC  تمام ورودی ها را چک می کند (Scan Inputs) ، ورودی هایی که وصل هستند  از نظر PLC معادل “یک” و ورودی هایی که قطع هستند معادل “صفر” قرار داده می شوند . CPU برنامه موجود در حافظه را خط به خط خوانده و اجرا می کند و پس از پایان اجرای برنامه ، وضعیت خروجی ها را به واحد خروجی می فرستد و این سیکل مجددا از ابتدا آغاز می شود .

کل زمان انجام این مراحل را Scan Time  می نامند.

چنانچه این زمان بیشتر از 0.2 ثانیه گردد. نشان دهنده ی این مطلب می باشد ، که یکی از قسمتهای PLC دچار اشکال شده بنابر این  Watch Dog Timer عمل نموده وتمامی خروجی هارا غیر فعال می کند تا عملکرد اشتباه PLC منجرب به حادثه نگردد مقادیر این زمان را می توان با استفاده از ریجیستر ی D1000 تغییر داد .

فرض کنید دریک برنامه باید با وصل یک ورودی ، یک خروجی فعال گردد . حال اگر تصادفا ورودی در لحظه ای وصل شود که PLC  مرحله خواندن ورودیها را  به انجام رسانده باشد .در این صورت باید به اندازه یک اسکن کامل صبر کند تا وضعیت این ورودی به CPU  انتقال یابد ، این تاخیر را تاخیر نرم افزاری PLC  می نامند. از طرف دیگر به دلیل نویز های موجود در محیطهای صنعتی ، ورودیها عموما دارای فیلتر می باشند که این نویز به نوبه خود تاخیری را در دریافت ورودی ایجاد می نماید (حدود 10ms) ، همچنین اگر خروجی از نوع رله ای باشد مدت زمانی در حدود 10ms  نیز برای وصل رله خروجی خواهیم داشت مجموع این دو زمان را تاخیر زمانی PLC  می نامند .

قسمت های دیگر آموزش پی ال سی دلتا