PLC ال اس

PLC ال اس چیست؟

PLC یا Programmable Logic Controller کنترلری صنعتی است که سیگنال سنسورها و تجهیزات ورودی را دریافت می‌کند، برنامه کنترلی را اجرا می‌کند و بر اساس آن به موتور، شیر برقی، رله، VFD، Servo Drive و سایر عملگرهای ماشین فرمان می‌دهد.

LS ELECTRIC چند خانواده PLC با ظرفیت و ساختار متفاوت دارد. در نتیجه یک PLC کوچک XGB برای یک ماشین چند ده I/O و یک سیستم XGT برای صدها ماژول و چند شبکه صنعتی، هر دو PLC ال‌اس هستند اما سطح کاربرد آن‌ها یکسان نیست.

انواع PLC ال اس

PLC ال اس XGB

XGB خانواده Compact PLC شرکت LS ELECTRIC است و برای ماشین‌آلاتی طراحی شده که کنترلر باید ابعاد کم، سرعت مناسب، I/O قابل توسعه و شبکه‌های صنعتی متنوع داشته باشد. این خانواده شامل CPUهای مختلف XBC و XEC است.

XBC معمولاً با ساختار برنامه‌نویسی Ladder خانواده XGK شناخته می‌شود، در حالی که XEC برای برنامه‌نویسی مبتنی بر استاندارد IEC در نظر گرفته شده است. مدل‌های U، H، SU، E و سایر زیرگروه‌ها سطح عملکرد و امکانات متفاوتی دارند.

در نسل فعلی XGB، LS حداکثر سرعت پردازش 40ns، ظرفیت برنامه تا 384KB، حداکثر 256 نقطه I/O و امکان پیکربندی تا 10 واحد توسعه و حداکثر 31 Unit را برای مدل‌های سطح بالاتر اعلام کرده است. اعداد دقیق باید برای CPU انتخاب‌شده بررسی شوند.

XBC و XEC چه تفاوتی دارند؟

تفاوت اصلی فقط در نام CPU نیست. XBC و XEC از نظر محیط و شیوه برنامه‌نویسی تفاوت دارند و هنگام تعویض CPU باید برنامه قبلی، نوع دستورات و نرم‌افزار پروژه نیز بررسی شوند.

PLC ال اس XGT

XGT پلتفرم PLC ماژولار LS برای سیستم‌های متوسط تا بزرگ است. در این ساختار CPU، Power Supply، Base، I/O و ماژول‌های شبکه به‌صورت جداگانه انتخاب می‌شوند و سیستم می‌تواند با افزایش نیاز پروژه توسعه پیدا کند.

LS در نسل فعلی XGT برای مدل‌های سطح بالا امکان توسعه تا 7 مرحله و حداکثر 96 ماژول را اعلام کرده است. CPU جدید XGI-CPUZ7 نیز سرعت پردازش تا 6.5ns و قابلیت Motion تا 32 محور و 64 Slave را در ساختار متناسب ارائه می‌کند.

XGT شامل CPUهای XGK و XGI است و XGR نیز بخش Redundant این خانواده محسوب می‌شود. انتخاب میان آن‌ها به زبان برنامه‌نویسی، ظرفیت سیستم، Process Control و نیاز به افزونگی بستگی دارد.

XGK

XGK برای پروژه‌هایی مناسب است که برنامه‌نویسی Ladder و ساختار کلاسیک PLC مبنای پروژه قرار دارد. این خانواده طیف گسترده‌ای از CPU، I/O، Special Module و Network Module دارد.

XGI

XGI از برنامه‌نویسی مبتنی بر IEC 61131-3 پشتیبانی می‌کند و زبان‌هایی مانند LD، SFC و ST در آن قابل استفاده هستند. این خانواده برای پروژه‌هایی که ساختار برنامه‌نویسی IEC و Function Block اهمیت دارد مناسب است.

PLC ال اس XGR و سیستم Redundancy

XGR برای پروژه‌هایی طراحی شده که توقف CPU اصلی نباید بلافاصله باعث از دست رفتن کنترل شود. در معماری Redundant، دو CPU در نقش Master و Backup کار می‌کنند و در صورت خرابی سیستم فعال، کنترل می‌تواند به سیستم Standby منتقل شود.

Redundancy فقط به دو CPU محدود نیست و در طراحی واقعی باید Power Supply، Base و Communication نیز مطابق معماری افزونه انتخاب شوند. به همین دلیل XGR بیشتر در تصفیه‌خانه، Process Control، زیرساخت و خطوطی استفاده می‌شود که Availability اهمیت زیادی دارد.

MASTER-K و GLOFA-GM ال اس

MASTER-K و GLOFA-GM از خانواده‌های قدیمی PLC ال‌اس هستند و هنوز در بسیاری از ماشین‌آلات فعال در کارخانه‌ها دیده می‌شوند. مدل‌هایی مانند K120S، K200S، K300S و GM7 در تعمیرات و پروژه‌های جایگزینی شناخته‌شده هستند.

با این حال LS ELECTRIC این دو خانواده را در ساختار فعلی محصولات خود به‌عنوان سری‌های Discontinued معرفی کرده است. بنابراین در پروژه جدید بهتر است از ابتدا XGB یا XGT بررسی شوند و MASTER-K یا GLOFA-GM بیشتر برای نگهداری تجهیزات موجود مدنظر قرار گیرند.

نرم‌افزار KGL-WIN برای MASTER-K و GMWIN برای GLOFA-GM استفاده می‌شود. هنگام جایگزینی این PLCها با نسل جدید باید برنامه قبلی، شبکه، Addressها، I/O و تجهیزات متصل به PLC به‌صورت کامل بررسی شوند.

نرم افزار PLC ال اس

نرم‌افزار اصلی برنامه‌نویسی خانواده‌های XGT و XGB، XG5000 است. این نرم‌افزار برای Programming، Monitoring، Debug، Force، تشخیص وضعیت PLC و مدیریت پروژه استفاده می‌شود.

XG5000 می‌تواند چند PLC، چند Program و چند Task را در یک پروژه مدیریت کند. LS همچنین ابزارهای شبکه و Positioning را در اکوسیستم مهندسی XGT ارائه کرده است.

XG5000 همچنان نرم‌افزار فعال LS ELECTRIC است و نسخه و فایل‌های نرم‌افزاری آن در مرکز دانلود رسمی به‌روزرسانی می‌شوند. بنابراین برای پروژه جدید باید از نسخه سازگار با CPU و Firmware مورد استفاده بهره گرفت.

شبکه‌های ارتباطی PLC ال اس

PLCهای LS بسته به خانواده و ماژول انتخاب‌شده از شبکه‌های مختلف پشتیبانی می‌کنند. در XGB و XGT می‌توان ارتباط سریال، Ethernet و شبکه‌های صنعتی را متناسب با معماری پروژه استفاده کرد.

نوع شبکه باید قبل از خرید CPU و Communication Module مشخص شود. برای مثال اتصال HMI و VFD ممکن است با یک ارتباط سریال ساده انجام شود، اما سیستم Remote I/O یا ارتباط چند کنترلر می‌تواند به شبکه صنعتی دیگری نیاز داشته باشد.

Motion Control در PLC ال اس

LS علاوه بر PLCهای معمولی، Positioning Module و Motion Controller نیز ارائه می‌کند. بنابراین کنترل Servo می‌تواند از Positioning ساده تا سیستم‌های چندمحوره شبکه‌ای توسعه پیدا کند.

XMC یکی از Motion Controllerهای فعلی LS ELECTRIC است و بر پایه EtherCAT کار می‌کند. LS برای خانواده فعلی XMC کنترل تا 32 محور و اتصال تا 64 EtherCAT Slave را اعلام کرده است.

XMC از LD، ST و G-code پشتیبانی می‌کند و برای ماشین‌هایی که Motion، Cam Profile، Servo Synchronization یا کنترل رباتیک نیاز دارند قابل بررسی است. در پروژه ساده Positioning ممکن است استفاده از Positioning Module یا CPU مناسب XGB/XGT اقتصادی‌تر باشد.

Safety PLC ال اس

LS ELECTRIC علاوه بر PLC استاندارد، Safety PLC نیز ارائه می‌کند. این کنترلرها برای ارتباط با تجهیزاتی مانند Emergency Stop، Light Curtain، Safety Switch و سایر تجهیزات ایمنی ماشین طراحی می‌شوند.

Safety PLC نباید با PLC عادی یکسان در نظر گرفته شود. طراحی سیستم Safety باید بر اساس Risk Assessment، سطح ایمنی مورد نیاز و تجهیزات تأییدشده همان معماری انجام شود.

ماژول‌های PLC ال اس

یکی از مزیت‌های XGB و XGT امکان افزودن ماژول‌های متنوع است. نوع و تعداد ماژول‌های قابل اتصال به CPU بستگی دارد و پیش از تهیه BOM باید محدودیت Expansion بررسی شود.

کاربرد PLC ال اس

• ماشین‌آلات بسته‌بندی
• خطوط مونتاژ و تولید
• ماشین‌آلات صنایع غذایی
• سیستم‌های HVAC
• تصفیه آب و فاضلاب
• ماشین‌آلات چاپ و برش
• کنترل Servo و Motion
• سیستم‌های Remote I/O
• Process Control
• سیستم‌های Redundant
• اتوماسیون خطوط متوسط و بزرگ

راهنمای انتخاب PLC ال اس

برای انتخاب PLC مناسب ابتدا باید ابعاد واقعی پروژه مشخص شود. انتخاب بر اساس یک مدل شناخته‌شده بدون بررسی نیازهای ماشین می‌تواند باعث کمبود I/O، شبکه یا حافظه در آینده شود.

1. تعداد I/O را محاسبه کنید: DI، DO، AI، AO، Temperature و High-Speed Input را جداگانه مشخص کنید.
2. اندازه پروژه را تعیین کنید: برای ماشین Compact ابتدا XGB و برای پروژه بزرگ‌تر XGT بررسی شود.
3. زبان برنامه‌نویسی را مشخص کنید: تفاوت XBC، XEC، XGK و XGI می‌تواند در مهاجرت برنامه اهمیت زیادی داشته باشد.
4. شبکه را تعیین کنید: Ethernet، RS-485، EtherNet/IP، CANopen یا سایر شبکه‌ها باید از ابتدا مشخص شوند.
5. Motion را بررسی کنید: تعداد Servo Axis، نوع Positioning و نیاز به EtherCAT روی انتخاب کنترلر اثر دارد.
6. Redundancy را بررسی کنید: برای فرایندهای حساس، XGR و معماری افزونه قابل بررسی است.
7. توسعه آینده را در نظر بگیرید: تعداد Expansion Unit و ظرفیت CPU باید امکان توسعه ماشین را فراهم کند.
8. وضعیت تولید را بررسی کنید: برای MASTER-K و GLOFA-GM در پروژه جدید بهتر است گزینه جایگزین بررسی شود.

نصب و راه‌اندازی PLC ال اس

قبل از نصب باید ولتاژ تغذیه CPU، Power Supply و ماژول‌ها بر اساس کد دقیق محصول بررسی شود. در سیستم‌های ماژولار XGT ظرفیت Power Supply و تعداد ماژول‌های نصب‌شده نیز باید محاسبه شوند.

کابل‌های شبکه، Encoder و Analog بهتر است از کابل‌های قدرت، خروجی اینورتر و کنتاکتور فاصله داشته باشند. Grounding و Shielding مناسب برای کاهش نویز و افزایش پایداری سیستم اهمیت زیادی دارد.

پیش از راه‌اندازی نهایی باید Hardware Configuration، Address ماژول‌ها، Network Parameterها و نسخه Firmware بررسی شوند. Backup گرفتن از پروژه و پارامترها نیز برای نگهداری آینده سیستم توصیه می‌شود.

قیمت PLC ال اس

قیمت PLC ال اس به سری، CPU، تعداد I/O، شبکه، ظرفیت برنامه و ماژول‌های توسعه بستگی دارد. یک XGB Compact با یک سیستم کامل XGT یا XGR از نظر ساختار و هزینه قابل مقایسه مستقیم نیست.

هنگام مقایسه قیمت بهتر است هزینه کل سیستم شامل Power Supply، Base، I/O Module، Communication Module، Motion و Remote I/O نیز محاسبه شود. در پروژه جایگزینی، هزینه تغییر برنامه و سیم‌بندی نیز می‌تواند بخش مهمی از تصمیم باشد.

خرید PLC ال اس

برای خرید PLC ال اس ابتدا مشخص کنید پروژه جدید است یا PLC برای جایگزینی سیستم موجود تهیه می‌شود. در پروژه جدید، خانواده‌های XGB و XGT معمولاً نقطه شروع مناسب‌تری نسبت به MASTER-K و GLOFA-GM هستند.

اگر هدف تعویض PLC موجود است، کد کامل CPU، مدل ماژول‌ها، نرم‌افزار پروژه و نسخه برنامه باید بررسی شوند. این موضوع به‌خصوص در مهاجرت از MASTER-K یا GLOFA-GM به نسل‌های جدید اهمیت زیادی دارد و از انتخاب سخت‌افزار ناسازگار جلوگیری می‌کند.

سوالات متداول PLC ال اس