برای خرید PLC مناسب، تنها انتخاب یک برند یا CPU شناخته‌شده کافی نیست. PLC قلب سیستم کنترل بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی است و باید بر اساس تعداد ورودی و خروجی، نوع سیگنال‌ها، سرعت پردازش، حافظه، شبکه، Positioning، Motion Control و امکان توسعه آینده انتخاب شود.
PLC یا Programmable Logic Controller یک کنترلر صنعتی برنامه‌پذیر است که سیگنال سنسورها و تجهیزات ورودی را دریافت می‌کند، منطق تعریفشده در برنامه را اجرا می‌کند و خروجیهایی مانند موتور، کنتاکتور، شیر برقی، اینورتر، سروو درایو و تجهیزات فرایندی را کنترل می‌کند.
تنوع PLC از مدل‌های کوچک Compact با تعداد محدود I/O تا سیستم‌های Modular، Motion، Safety و Redundant گسترده است. به همین دلیل بهترین PLC برای یک ماشین بسته‌بندی کوچک الزاماً انتخاب مناسبی برای یک خط تولید بزرگ یا سیستم Process Control نیست.
PLC چیست و چگونه کار می‌کند؟
PLC را می‌توان یک کامپیوتر صنعتی مخصوص کنترل ماشین و فرایند دانست. ورودی‌های PLC وضعیت سنسورها، شستی‌ها، کلیدها، Encoderها و ترانسمیترها را دریافت می‌کنند. CPU این اطلاعات را طبق برنامه پردازش می‌کند و سپس خروجی مناسب را فعال یا غیرفعال می‌کند.
این چرخه به‌صورت پیوسته تکرار می‌شود. سرعت اجرای برنامه یا Scan Time در ماشین‌های سریع اهمیت بیشتری دارد، زیرا PLC باید تغییر وضعیت ورودی‌ها را در زمان مناسب تشخیص دهد و فرمان خروجی را صادر کند.
Input
دریافت اطلاعات سنسور، کلید، Encoder، ترانسمیتر و سایر تجهیزات ورودی.
CPU
اجرای برنامه منطقی، محاسبات، Timer، Counter، PID و دستورات کنترلی.
Output
ارسال فرمان به رله، شیر برقی، موتور، VFD، Servo Drive و تجهیزات دیگر.
انواع PLC صنعتی
PLCها را می‌توان از نظر ساختار و نوع کاربرد به چند گروه تقسیم کرد. این تقسیم‌بندی کمک می‌کند قبل از بررسی مدل‌ها و برندهای مختلف، سطح مناسب کنترلر برای پروژه مشخص شود.
| نوع PLC |
ساختار |
کاربرد کلی |
| Compact PLC |
CPU و بخشی از I/O در یک بدنه |
ماشین‌های کوچک و متوسط |
| Modular PLC |
CPU، Power Supply و I/O مجزا |
سیستم‌های توسعه‌پذیر و بزرگ |
| Motion PLC |
PLC همراه Motion Control |
Servo، Positioning و ماشین‌های چندمحوره |
| Safety PLC |
کنترلر مخصوص توابع ایمنی |
Emergency Stop، Light Curtain و Safety Function |
| Redundant PLC |
CPU یا اجزای افزونه |
فرایندهای حساس با نیاز به Availability بالا |
PLC کامپکت یا Compact
در Compact PLC معمولاً CPU، Power Supply و تعدادی Digital I/O در یک بدنه قرار دارند. بعضی مدل‌ها Analog I/O، Ethernet یا High-Speed I/O را نیز به‌صورت داخلی ارائه می‌کنند.
این ساختار فضای کمتری در تابلو اشغال می‌کند و برای ماشین‌های مستقل، دستگاه‌های بسته‌بندی، نوار نقاله و سیستم‌های متوسط گزینه مناسبی است. با این حال ظرفیت Expansion در هر خانواده محدودیت مشخصی دارد.
PLC ماژولار یا Modular
در PLC ماژولار، CPU، Power Supply، Digital I/O، Analog I/O و Communication Module به‌صورت جداگانه انتخاب می‌شوند. این ساختار برای پروژه‌هایی مناسب است که تعداد I/O زیاد است یا توسعه سیستم در آینده اهمیت دارد.
سیستم‌های ماژولار می‌توانند از Base، Rack و Remote I/O استفاده کنند و در سطح‌های بالاتر امکاناتی مانند Redundancy و Hot Swap ارائه دهند. نوع دقیق این امکانات به برند و خانواده PLC وابسته است.
ورودی و خروجی PLC
تعداد I/O یکی از اصلی‌ترین پارامترهای انتخاب PLC است، اما تنها تعداد کل نقاط کافی نیست. Digital Input، Digital Output، Analog Input و Analog Output باید به‌صورت جداگانه محاسبه شوند.
در پروژه‌هایی که Encoder، Servo یا سنسورهای سریع وجود دارند، High-Speed Counter و High-Speed Input نیز باید بررسی شوند. برای کنترل Servo و Stepper از طریق Pulse نیز تعداد محور و فرکانس خروجی اهمیت دارد.
خروجی Relay یا Transistor؟
خروجی Relay برای سوئیچ‌کردن بارهای عمومی کاربرد زیادی دارد، اما برای تولید Pulse پرسرعت مناسب نیست. خروجی Transistor سرعت بالاتری دارد و در پروژه‌های Positioning و کنترل Stepper یا Servo بیشتر استفاده می‌شود.
در خروجی‌های Transistor باید NPN یا PNP بودن نیز بررسی شود. نوع خروجی PLC باید با ورودی Drive، Servo یا سایر تجهیزات متصل سازگار باشد.
ورودی و خروجی آنالوگ PLC
برای اندازه‌گیری متغیرهایی مانند فشار، دما، سطح، جریان و سرعت معمولاً از Analog Input استفاده می‌شود. Analog Output نیز می‌تواند برای ارسال فرمان پیوسته به اینورتر، کنترلر یا سایر تجهیزات استفاده شود.
سیگنال‌هایی مانند 0–10V و 4–20mA در صنعت رایج هستند، اما Range، Resolution و نوع Wiring باید از مشخصات همان CPU یا Analog Module بررسی شود. هر ورودی آنالوگ الزاماً تمام Rangeهای استاندارد را پشتیبانی نمی‌کند.
ارتباط PLC با HMI، اینورتر و تجهیزات صنعتی
PLC معمولاً به‌تنهایی کار نمی‌کند و باید با HMI، VFD، Servo Drive، Remote I/O، SCADA و سایر کنترلرها ارتباط داشته باشد. نوع شبکه یکی از عوامل مهم در انتخاب CPU است.
RS-232
RS-485
Modbus
Ethernet
CANopen
EtherCAT
وجود پورت Ethernet روی PLC به معنی پشتیبانی از تمام پروتکل‌های صنعتی مبتنی بر Ethernet نیست. Modbus TCP، EtherNet/IP، PROFINET و EtherCAT پروتکل‌های متفاوتی هستند و باید پروتکل مورد نیاز پروژه مشخص شود.
Motion Control و Positioning با PLC
برخی PLCها علاوه بر کنترل منطقی می‌توانند Servo و Stepper را نیز کنترل کنند. در سیستم ساده، فرمان Positioning می‌تواند از طریق Pulse و Direction ارسال شود.
در سیستم‌های پیشرفته‌تر از شبکه‌هایی مانند CANopen یا EtherCAT برای Motion Control استفاده می‌شود. قابلیت‌هایی مانند Homing، Positioning، Interpolation، Electronic Gear و E-Cam بسته به خانواده کنترلر در دسترس هستند.
اگر پروژه چند Servo Axis با Synchronization دقیق دارد، بهتر است به‌جای انتخاب PLC عمومی فقط بر اساس تعداد Pulse Output، Motion PLC یا Motion Controller مناسب بررسی شود.
زبان‌های برنامه‌نویسی PLC
نرم‌افزار و زبان برنامه‌نویسی به برند و خانواده PLC وابسته است. Ladder Diagram یا LD یکی از شناخته‌شده‌ترین زبان‌های PLC است و ساختاری نزدیک به مدارهای رله‌ای دارد.
در PLCهای پیشرفته‌تر زبان‌هایی مانند Structured Text، Function Block Diagram و Sequential Function Chart نیز استفاده می‌شوند. هنگام تعویض برند یا خانواده PLC، سازگاری برنامه و تجربه تیم برنامه‌نویسی اهمیت زیادی دارد.
برندهای PLC
PLC توسط تولیدکنندگان مختلف اتوماسیون صنعتی عرضه می‌شود و هر برند چند خانواده برای سطح‌های مختلف پروژه دارد. در آوا الکتریک می‌توان PLCها را بر اساس برند، سری، ساختار و کاربرد مورد نیاز بررسی کرد.
PLC دلتا
خانوادههایی مانند DVP، AS، AH و AX برای ماشین‌های عمومی تا Motion پیشرفته.
PLC ال اس
خانوادههای XGB و XGT در کنار سیستم‌های قدیمی MASTER-K و GLOFA-GM.
PLC اینوت
کنترلرهایی مانند TS600 برای اتوماسیون، شبکه و Motion Control.
راهنمای خرید PLC
در خرید PLC بهتر است ابتدا مشخصات پروژه جمع‌آوری شود و سپس مدل انتخاب شود. خرید CPU بسیار قوی‌تر از نیاز همیشه مزیت ایجاد نمی‌کند و انتخاب کنترلر ضعیف نیز می‌تواند هنگام توسعه ماشین محدودیت ایجاد کند.
-
تعداد I/O را مشخص کنید:
تعداد DI، DO، AI، AO و ورودی‌های تخصصی را جداگانه محاسبه کنید.
-
نوع خروجی را انتخاب کنید:
Relay، NPN یا PNP باید با تجهیزات خروجی سازگار باشد.
-
ظرفیت برنامه و سرعت را بررسی کنید:
حجم منطق، محاسبات و Cycle Time مورد نیاز ماشین اهمیت دارد.
-
شبکه را مشخص کنید:
RS-485، Ethernet، CANopen، EtherCAT یا سایر پروتکل‌های پروژه از ابتدا تعیین شوند.
-
Analog را بررسی کنید:
تعداد Channel، نوع Signal و Resolution مورد نیاز مشخص شود.
-
Motion را تعیین کنید:
تعداد Servo Axis، نوع Positioning و نیاز به Synchronization روی انتخاب PLC اثر مستقیم دارد.
-
توسعه آینده را پیش‌بینی کنید:
ظرفیت Expansion فقط بر اساس نیاز روز اول پروژه انتخاب نشود.
-
نرم‌افزار را بررسی کنید:
تجربه تیم فنی و امکان نگهداری برنامه در آینده اهمیت زیادی دارد.
تجهیزات جانبی PLC
یک سیستم PLC معمولاً علاوه بر CPU به تجهیزات جانبی نیز نیاز دارد. در PLCهای Modular حتی Power Supply و Base نیز بخشی از انتخاب سیستم هستند.
Digital I/O Module
Analog I/O Module
Temperature Module
Communication Module
Remote I/O
Power Supply و Base
نصب PLC در تابلو برق
ولتاژ تغذیه PLC باید از روی کد دقیق CPU بررسی شود. بعضی CPUها با 24VDC کار می‌کنند و برخی خانواده‌ها مدل‌های AC نیز دارند. اتصال اشتباه تغذیه می‌تواند به CPU یا ماژول‌ها آسیب بزند.
کابل‌های Analog، Encoder و شبکه بهتر است از کابل موتور، خروجی VFD و مدارهای قدرت فاصله داشته باشند. Grounding، Shielding و مسیر صحیح کابل‌ها در کاهش نویز و خطاهای ارتباطی اهمیت دارند.
در PLCهای Modular نیز ظرفیت Power Supply، ترتیب Moduleها، محدودیت Expansion و Bus داخلی باید مطابق Manual سازنده بررسی شوند.
قیمت PLC
قیمت PLC به برند، خانواده CPU، تعداد I/O، حافظه، سرعت پردازش، نوع خروجی، شبکه و قابلیت Motion بستگی دارد. به همین دلیل نمی‌توان قیمت یک PLC Compact اقتصادی را مستقیماً با یک CPU ماژولار یا Motion Controller مقایسه کرد.
هزینه واقعی پروژه فقط قیمت CPU نیست. ماژول‌های I/O، Power Supply، Base، Communication Module، کابل، Remote I/O و تجهیزات جانبی نیز باید در BOM سیستم محاسبه شوند.
خرید PLC برای پروژه جدید یا جایگزینی
در پروژه جدید، انتخاب PLC باید از نیازهای فنی ماشین شروع شود. اما در پروژه جایگزینی، علاوه بر سخت‌افزار باید برنامه موجود، Addressها، شبکه، HMI، VFD و Servoهای متصل نیز بررسی شوند.
اگر PLC قدیمی یا متوقف‌شده است، پیدا کردن یک CPU مشابه همیشه بهترین تصمیم نیست. در بعضی پروژه‌ها مهاجرت به نسل جدید از نظر دسترسی به قطعات، نرم‌افزار و توسعه آینده اقتصادی‌تر خواهد بود.
سوالات متداول خرید PLC
PLC چیست؟
PLC یک کنترلر صنعتی برنامه‌پذیر است که ورودی‌ها را دریافت می‌کند، برنامه کنترلی را اجرا می‌کند و خروجی‌های ماشین یا فرایند را کنترل می‌کند.
برای خرید PLC چه اطلاعاتی لازم است؟
تعداد DI، DO، AI و AO، نوع خروجی، ظرفیت برنامه، شبکه، تعداد Servo Axis، Analog، Motion و تعداد ماژول‌های توسعه مهمترین اطلاعات اولیه هستند.
تفاوت PLC کامپکت و ماژولار چیست؟
در Compact PLC، CPU و تعدادی I/O در یک بدنه قرار دارند. PLC ماژولار از CPU، Power Supply و ماژول‌های جداگانه تشکیل می‌شود و ظرفیت توسعه بیشتری دارد.
خروجی Relay بهتر است یا Transistor؟
انتخاب به کاربرد بستگی دارد. Relay برای سوئیچ‌کردن بارهای عمومی مناسب است، اما برای Pulse و Positioning معمولاً خروجی Transistor نیاز است.
آیا PLC می‌تواند Servo را کنترل کند؟
بله. بسته به PLC، کنترل Servo می‌تواند از طریق Pulse یا شبکه‌هایی مانند CANopen و EtherCAT انجام شود.
آیا هر PLC دارای ورودی آنالوگ است؟
خیر. بعضی CPUها Analog I/O داخلی دارند و در مدل‌های دیگر باید ماژول Analog جداگانه تهیه شود.
قیمت PLC به چه عواملی بستگی دارد؟
برند، CPU، تعداد I/O، حافظه، سرعت پردازش، نوع خروجی، شبکه، Motion و ماژول‌های جانبی از مهمترین عوامل تعیین قیمت هستند.
بهترین برند PLC کدام است؟
بهترین انتخاب به پروژه، بودجه، نرم‌افزار، شبکه، تجهیزات موجود و دسترسی به قطعات بستگی دارد. انتخاب باید بین خانوادههای مناسب هر برند و بر اساس مشخصات واقعی پروژه انجام شود.
خرید و استعلام قیمت PLC
برای خرید PLC، تعداد و نوع I/O، شبکه، حافظه، سرعت پردازش، Analog، Motion و توسعه آینده سیستم را بررسی کنید. انتخاب کنترلر باید بر اساس معماری واقعی ماشین و تجهیزات متصل انجام شود.
برای راهنمای خرید و دریافت قیمت PLC با شماره
03191091031
تماس بگیرید.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!