معرفی نرم افزارهای PLC
PLC (کنترلر منطقی برنامه‌پذیر) یک دستگاه الکترونیکی است که در صنعت و اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شود. وظیفه اصلی یک PLC کنترل و مدیریت عملکرد ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی را برعهده دارد. این دستگاه با استفاده از برنامه‌های کاربردی و منطقی که توسط کارشناسان برنامه‌نویسی می‌شود، انواع سیگنال‌های ورودی و خروجی را از واحدهای مختلف در محیط صنعتی دریافت و پردازش می‌کند. در این مقاله از سایت فنی پویان به معرفی نرم افزارهای PLC می پردازیم.
PLC ها دارای ویژگی‌هایی نظیر اطمینان بالا، عملکرد سریع، قابلیت اتصال به تجهیزات مختلف، و امکان تغییر برنامه‌ها بر اساس نیازهای محیط صنعتی هستند. آنها معمولاً برای کنترل فرآیندها و تجهیزاتی از قبیل خطوط تولید، راه‌آهن، خودروسازی، سیستم‌های آب و برق، و صنایع دیگر استفاده می‌شوند. PLC به عنوان یک قسمت کلیدی در اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و کمک می‌کند تا عملکرد تجهیزات صنعتی به بهترین شکل مدیریت شود. جهت اطلاع از نرم افزارهای PLC که از پرکاربردترین نرم افزار ها نیز هستند، تا پایان این مقاله همراه ما باشید.
تاریخچه PLC
تاریخچه کنترلرهای منطقی برنامه‌پذیر (PLC) به عنوان یکی از اهم نکات در تاریخ صنعت و اتوماسیون صنعتی تازه ترین معماری‌های اتوماسیون را نشان می‌دهد. در زیر به تاریخچه PLC می‌پردازیم:
دهه 1960: بنیان‌گذاری PLC
PLC به عنوان جایگزینی برای رله‌های الکترومکانیکی در خطوط تولید و کنترل صنعتی پدیدار شد. اولین PLC توسط ریچارد مور به نام “مدار حسابگری مرکزی” (Modicon) در سال 1968 توسعه یافت. این دستگاه از تکنولوژی ترانزیستورها و دروازه‌های منطقی برای انجام کارهای کنترلی استفاده می‌کرد.
دهه 1970: رشد صنعتی PLC
در دهه 1970، PLC به عنوان یک تکنولوژی مورد توجه قرار گرفت و به سرعت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفت. این تکنولوژی به اتوماسیون صنعتی امکان دسترسی آسان‌تر و بهبود عملکرد فرآیندهای تولیدی را فراهم کرد.
دهه 1980: گسترش PLC
در دهه 1980، PLC ها توسط شرکت‌های مختلف ساخته شدند و به بازار عرضه شدند. این تنوع در انواع و مدل‌های PLC باعث شد تا این تکنولوژی به صورت گسترده در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، پتروشیمی، صنایع غذایی، و بسیاری دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
دهه 1990: PLC با قابلیتات گسترده
در دهه 1990، PLC ها قابلیتات بیشتری از جمله اتصال به شبکه‌های صنعتی (مثل Ethernet)، واسط کاربری گرافیکی بهبود یافته (HMI)، و توانایی ارتباط با سیستم‌های اطلاعاتی (SCADA) را پیدا کردند.
دهه‌های بعد: تکامل مداوم
PLC ها به مرور زمان به تکنولوژی‌های پیشرفته‌تری تکامل یافته‌اند. این تکامل شامل استفاده از پردازنده‌های قدرتمندتر، افزودن قابلیت‌های امنیتی بیشتر، و ادغام بهتر با ابزارهای نرم‌افزاری برای برنامه‌نویسی و مدیریت PLC می‌شود. در این دهه نرم افزارهای PLC به طور جدیت رواج پیدا کرد.
استفاده گسترده از PLC در صنعت بهبود چشمگیری در کارایی، دقت، و اتوماسیون فرآیندهای تولیدی و کنترلی ایجاد کرده است. این تکنولوژی همچنان به عنوان یکی از مهمترین ابزارها در عرصه اتوماسیون صنعتی و مهندسی کنترل به کار می‌رود.
شروع برنامه نویسی PLC
شروع برنامه نویسی PLC مراحلی مهم و اساسی را در اتوماسیون صنعتی تجربه می‌کند. در ادامه، مراحل ابتدایی برای شروع برنامه‌نویسی PLC را آورده‌ام:
آموزش مبانی PLC
اولین گام برای شروع برنامه‌نویسی PLC، آموزش مبانی این تکنولوژی است. شما باید با اصول عملکرد PLC، نحوه اتصال ورودی و خروجی‌ها، و مفاهیم برنامه‌نویسی منطقی (مثل منطق اتصالی) آشنا شوید. کتابخانه‌ها، دوره‌های آموزشی، و منابع آنلاین می‌توانند به عنوان منابع آموزشی مفید باشند.
انتخاب PLC مناسب
برای شروع، باید PLC مناسبی را برای پروژه‌تان انتخاب کنید. هر شرکت تولیدی معمولاً PLCهای مختلفی را ارائه می‌دهد. انتخاب بستگی به نوع پروژه، تجهیزات مورد استفاده، و نیازهای خاص شما دارد.
نصب و تنظیم PLC
PLC خود را نصب کرده و با استفاده از نرم‌افزار مربوطه، تنظیم کنید. این شامل اتصال دستگاه به تجهیزات ورودی و خروجی، تنظیمات شبکه (اگر مورد نیاز باشد)، و آماده‌سازی محیط برنامه‌نویسی می‌شود.
برنامه نویسی PLC
با استفاده از نرم‌افزار برنامه‌نویسی مربوط به PLC خود، باید برنامه کنترلی خود را ایجاد کنید. باید ورودی‌ها و خروجی‌ها را تعریف کنید و منطق کنترلی مورد نیاز را برنامه‌ریزی کنید. این فرآیند ممکن است با توجه به پیچیدگی پروژه، زمان‌بر باشد.
تست و عیب‌یابی
پس از نوشتن برنامه، باید آن را روی PLC انتقال داده و تست کنید. در این مرحله، ممکن است نیاز به تنظیم و تعدیل برنامه داشته باشید. همچنین، باید عیب‌یابی کنید تا مشکلات ممکن در عملکرد PLC را رفع کنید.
اجرا و نگهداری
پس از تست موفقیت‌آمیز و عیب‌یابی، برنامه را روی PLC اجرا کنید و پروژه را به عملیات عادی بیاورید. همچنین، نگهداری دوره‌ای برای اطمینان از عملکرد بهینه PLC و پروژه لازم است.
برنامه‌نویسی PLC ممکن است متفاوت باشد و به نوع پروژه و PLC مورد استفاده وابسته باشد. اما با مطالعه و تمرین مداوم، می‌توانید مهارت‌های برنامه‌نویسی PLC خود را بهبود دهید.
انواع نرم افزارهای PLC
نرم‌افزارهای PLC (کنترلرهای منطقی برنامه پذیر) متنوعی برای کاربردهای مختلف و در صنایع مختلف موجود است. در زیر، نمونه‌ای از انواع نرم‌افزارهای PLC آورده شده است:
نرم افزارهای برنامه‌نویسی PLC
این نرم افزارها به برنامه‌نویسان امکان می‌دهند تا برنامه‌های کنترلی را برای PLC بنویسند و آنها را به کنترلر انتقال دهند. نمونه‌هایی از این نرم افزارها شامل Siemens SIMATIC TIA Portal، Allen-Bradley Studio 5000، Mitsubishi GX Works، و Omron CX-Programmer می‌باشند.
نرم افزارهای شبیه‌سازی PLC
این نرم‌افزارها به کاربران اجازه می‌دهند تا برنامه‌های PLC را در یک محیط شبیه‌سازی اجرا و تست کنند بدون نیاز به کنترلر فیزیکی. نمونه‌ای از این نرم‌افزارها شامل Siemens PLCSim، Allen-Bradley Emulate 3، و Mitsubishi MELSOFT می‌باشند.
نرم افزارهای مانیتورینگ
یکی از نرم افزارهای PLC نمودار مانیتورینگ است. این نرم‌افزارها به عنوان واسط بین کاربران و PLC عمل می‌کنند و اطلاعات کنترلی را به صورت گرافیکی نمایش می‌دهند. برخی از نمونه‌های این نرم‌افزارها شامل Siemens WinCC، Wonderware InTouch، و Rockwell FactoryTalk View می‌باشند.
نرم افزارهای تحلیل داده
این نرم‌افزارها اطلاعات جمع‌آوری شده از PLC را تجزیه و تحلیل می‌کنند تا به کاربران کمک کنند تا عملکرد سیستم‌های کنترلی را بهبود بخشند. نمونه‌هایی از این نرم‌افزارها شامل OSIsoft PI System و Ignition می‌باشند.
نرم افزارهای مدیریت PLC
این نرم‌افزارها به مدیران و نگهدارندگان PLC کمک می‌کنند تا تنظیمات، نگهداری، و مدیریت کلیه کنترلرها را انجام دهند. نمونه‌هایی از این نرم‌افزارها شامل Siemens SIMATIC Manager و Rockwell RSLogix 5000 می‌باشند.
توجه داشته باشید که انتخاب نرم‌افزار مناسب برای PLC به وابستگی به نوع کاربرد و نیازهای خاص شما می‌باشد و باید با توجه به موارد خاص خود اقدام به انتخاب نرم‌افزار مناسب کنید.
8 زبان برنامه نویسی محبوب PLC
Ladder Logic (منطق تسلسلی)
منطق تسلسلی یکی از معروف‌ترین و پراستفاده‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای PLC است. این زبان با استفاده از نمایش گرافیکی مدارهای الکتریکی با ورودی‌ها، خروجی‌ها، و عناصر منطقی نظیر رله‌ها و ترانزیستورها کار می‌کند.
Structured Text (متن ساختاری)
Structured Text یک زبان برنامه‌نویسی متنی است که برای برنامه‌نویسی PLC استفاده می‌شود. این زبان بر پایه کدهای برنامه‌نویسی ساختاری است که به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا برنامه‌های پیچیده‌تر و قابلیت‌های پیشرفته‌تر را پیاده‌سازی کنند.
Function Block Diagram (نمودار بلوک عملکرد)
نمودار بلوک عملکرد یک زبان برنامه‌نویسی گرافیکی است که برای برنامه‌نویسی PLC به کار می‌رود. در این زبان، عملکردها به صورت بلوک‌های مجزا تعریف می‌شوند و به یکدیگر متصل می‌شوند.
Instruction List (لیست دستورات)
لیست دستورات یک زبان برنامه‌نویسی متنی است که از دستورات مستقیم و زبان ماشین PLC استفاده می‌کند. این زبان برای برنامه‌نویسانی که با زبان‌های ماشین و میکروکنترلرها آشنایی دارند، مناسب است.
Sequential Function Chart (نمودار تابع ترتیبی)
یکی از مهم ترین نرم افزارهای PLC نمودار تابع ترتیبی است. نمودار تابع ترتیبی یک زبان گرافیکی است که به صورت نمودارهای جریانی توابع و وضعیت‌ها را نشان می‌دهد. این زبان برای برنامه‌نویسی فرآیندهای پیچیده و دارای وضعیت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
Structured Text (نمودار تابع ترتیبی ساختاری)
این زبان بر اساس نمودارهای تابع ترتیبی ساختاری کار می‌کند و به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا اقدامات و وضعیت‌های مختلف را به صورت ساختاری تعریف کنند.
Function Block (بلوک عملکرد)
بلوک عملکرد یک زبان برنامه‌نویسی گرافیکی است که از بلوک‌های متعددی تشکیل شده است و به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا عملکردها و وظایف مختلف را به صورت ماژولار تعریف کنند.
Structured Text (متن ساختاری)
نسخه ساده‌تری از متن ساختاری است که برای برنامه‌نویسی PLC به کار می‌رود و به صورت متنی عمل می‌کند.
انتخاب زبان برنامه‌نویسی برای PLC به نوع پروژه، تجربه برنامه‌نویس و ترجیحات شما بستگی دارد. همچنین باید توجه داشته باشید که برخی PLCها از چندین زبان برنامه‌نویسی پشتیبانی می‌کنند و شما می‌توانید زبانی را انتخاب کنید که به بهترین شکل با نیازهای پروژه شما همخوانی داشته باشد.
برترین برندهای نرم افزارهای PLC
برای PLC، موجودیت‌های مختلفی در صنعت وجود دارند که نرم‌افزارهای مرتبط با آنها توسعه و عرضه می‌کنند. برخی از برندهای برجسته و محبوب در زمینه نرم‌افزارهای PLC عبارتند از:
Siemens (زیمنس)
معروف ترین برند نرم افزارهای PLC زیمنس است. زیمنس یکی از پیشروهای صنعت اتوماسیون صنعتی و PLC است. آنها نرم‌افزارهای PLC متنوعی ارائه می‌دهند که باعث مدیریت و کنترل بهتر فرآیندهای صنعتی می‌شوند. TIA Portal و STEP 7 از جمله نرم‌افزارهای معروف زیمنس برای PLC هستند.
Allen-Bradley (راک ول)
Allen-Bradley، بخشی از شرکت Rockwell Automation، نیز یکی از برندهای برجسته در زمینه PLC است. نرم‌افزارهای Studio 5000 و RSLogix 5000 از محصولات معروف این برند برای برنامه‌نویسی PLC هستند.
Schneider Electric (شنایدر الکتریک)
شنایدر الکتریک نیز نرم‌افزارهای PLC معتبری تولید می‌کند. برنامه‌نویسی PLC با استفاده از نرم‌افزارهای آنها، امکانات گسترده‌ای را بای کنترل فرآیندها فراهم می‌کند. EcoStruxure Control Expert یکی از نرم‌افزارهای معروف این برند برای PLC است.
Mitsubishi Electric (میتسوبیشی الکتریک)
میتسوبیشی الکتریک نیز در زمینه تجهیزات اتوماسیون صنعتی و PLC فعالیت دارد. نرم‌افزارهای مانند GX Works2 برای برنامه‌نویسی PLC میتسوبیشی الکتریک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
Omron (آمرون)
آمرون نیز یکی از برندهای معتبر در زمینه PLC و کنترل صنعتی است. نرم‌افزارهای CX-One و Sysmac Studio از محصولات معروف این برند برای برنامه‌نویسی PLC هستند.
ABB (ای‌بی‌بی)
ای‌بی‌بی در صنعت اتوماسیون و PLC نیز حضور دارد. نرم‌افزارهای Control Builder Plus و RobotStudio از محصولات این برند برای PLC می‌باشند.
همچنین باید توجه داشت که هر برند PLC نرم‌افزارهای مختلفی را برای برنامه‌نویسی و مدیریت PLCهای خود ارائه می‌دهد و انتخاب مناسب‌ترین برند و نرم‌افزار بستگی به نیازها و پیچیدگی پروژه شما دارد.
کلام آخر
در این مقاله از سایت فنی پویان به معرفی نرم افزارهای PLC پرداختیم و این نرم افزارها رو به طور کامل بررسی کردیم.
