ممکن است شما در حال کار بر روی یک پروژه‌ی اتوماسیون صنعتی باشید و بدون شک به یک PLC (کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر) نیاز خواهید داشت. در بسیاری از مواقع، دچار سردرگمی می‌شویم که کدام PLC برای یک کاربرد خاص مناسب است. زیرا عوامل متعددی جهت انتخاب PLC مناسب برای پروژه دخیل هستند و نادیده گرفتن حتی یکی از آن‌ها قطعاً باعث ایجاد مانع در عملکرد سیستم خواهد شد.
همان‌طور که پیش‌تر گفتیم، تمام مزایا و فواید استفاده از PLC در سیستم اتوماسیون شما تنها در صورتی حاصل می‌شود که PLC مناسبی برای کاربرد موردنظر انتخاب شده باشد. در صورتی که PLC انتخاب‌شده به‌خوبی با نیازهای فرآیند شما سازگار نباشد، نه‌تنها برخی از این مزایا از بین می‌روند، بلکه ممکن است موجب اختلال در کل فرآیند شما نیز بشود.
عوامل زیادی وجود دارند که باید هنگام انتخاب PLC برای سیستم خود در نظر بگیرید. برخی از این عوامل عبارت‌اند از:
عوامل مؤثر در انتخاب PLC مناسب
برای مثال، اگر می‌خواهید یک سیستم نوار نقاله را کنترل کنید، ممکن است به PLC با تعداد ورودی/خروجی (I/O) بالا نیاز داشته باشید تا بتواند تعداد زیادی حسگر و عملگر را پشتیبانی کند.
همچنین، ممکن است به PLCای نیاز داشته باشید که از شمارش با سرعت بالا (High-speed Counting) پشتیبانی کند تا بتواند سرعت نوار نقاله را با دقت بیشتری پایش کند.
اگر در حال کنترل فرآیندی پیچیده با مراحل متعدد هستید، باید از PLC با توان پردازشی بالاتر استفاده کنید تا برنامه را با کارایی مناسب اجرا کند. اما اگر فرآیند شما ساده‌تر است، می‌توانید از PLC با توان پردازشی کمتر استفاده نمایید.
کاربردهای با سرعت بالا نیاز به شمارنده‌ها یا ورودی‌های پرسرعت و همچنین خروجی‌های پرسرعت (از نوع پالس قطاری) در PLC دارند. بنابراین، PLC را متناسب با این نیاز انتخاب کنید.
همچنین، سرعت پردازش CPU (زمان اسکن) را بررسی کنید. اگر این سرعت بالا باشد، تنها در آن صورت PLC می‌تواند از چنین کاربردهای سریع پشتیبانی کند.
علاوه بر این، اتوماسیون حرکتی (Motion Automation) به کتابخانه‌های نرم‌افزاری سفارشی و خاص برای کاربرد نیاز دارد؛ بنابراین بررسی کنید که آیا PLC انتخابی شما دارای چنین کتابخانه‌هایی هست یا خیر.
بسته به تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها (I/O) که در سیستم خود دارید، باید PLCای را انتخاب کنید که بتواند از همان تعداد پشتیبانی کند.
اگر حتی با استفاده از ماژول‌های توسعه (Expansion Modules) نیز نتوان تعداد مورد نیاز ورودی و خروجی را پوشش داد، باید PLCای را انتخاب کنید که از تعداد بیشتری I/O پشتیبانی می‌کند و قابلیت اتصال ماژول‌های توسعه بیشتری را دارد. امروزه با استفاده از PLCهای دارای ورودی/خروجی از راه دور (Remote I/O PLCs) – که در آن‌ها تنها ورودی‌ها و خروجی‌ها قابل اتصال‌اند و امکان نوشتن برنامه وجود ندارد.
انعطاف‌پذیری بسیار بیشتری برای کاربر فراهم شده است. این نوع PLCها به کاربر امکان انتخاب آزادانه‌تر را می‌دهند و همچنین اعتماد بیشتری برای استفاده از تعداد بالاتر I/O ایجاد می‌کنند.
برای مثال، اگر فرآیند شما نیازمند پایش دما است، باید از ماژول‌های ورودی/خروجی آنالوگ برای کار با حسگرهای دما استفاده کنید.
در صورتی که فرآیند شامل کنترل حرکت (Motion Control) باشد، باید از ماژول‌هایی استفاده کنید که از مدولاسیون پهنای پالس (PWM) پشتیبانی می‌کنند تا بتوانید سرعت موتور‌ها را کنترل کنید.
در اغلب موارد، فرآیند شما شامل اجزای متعددی است که باید با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و به احتمال زیاد PLC باید با اکثر یا تمام این اجزا ارتباط داشته باشد.
بنابراین باید اطمینان حاصل کنید که PLC انتخابی قابلیت برقراری ارتباط با تمام تجهیزات مورد نیاز در فرآیند شما را دارد.
به‌همراه PLC، در تابلو برق معمولاً تجهیزات دیگری نیز وجود دارند؛ مانند ابزارهای میدانی (Field Devices) که از پروتکل‌های نرم‌افزاری (Soft Protocols) به‌جای ورودی/خروجی‌های سخت‌افزاری (Digital/Analog I/O) استفاده می‌کنند، همچنین HMI، سیستم‌های SCADA، درایوهای فرکانس متغیر (VFD) و سایر تجهیزات گرافیکی یا کنترلی.
این تجهیزات برای برقراری ارتباط به شبکه‌های صنعتی (Industrial Networks) نیاز دارند که از پروتکل‌هایی مانند زیر استفاده می‌کنند:
بنابراین، بسته به نوع تجهیزاتی که در سیستم خود استفاده می‌کنید و پروتکل ارتباطی مورد استفاده‌ی آن‌ها، باید PLCای را انتخاب کنید که از همان پروتکل پشتیبانی کند.
اگر PLC از پروتکل ارتباطی دستگاه‌های دیگر پشتیبانی نکند، ارتباط بین اجزا برقرار نخواهد شد و سیستم به‌درستی کار نخواهد کرد.
اگر PLC شما در محیطی با گردوغبار یا رطوبت بالا کار می‌کند، باید از PLC با درجه حفاظتی بالا مانند IP67 یا NEMA 4X استفاده کنید.
در صورتی که PLC در محیطی با دماهای بالا فعالیت می‌کند، لازم است PLC دارای فن داخلی یا هیت‌سینک بزرگ‌تر باشد.
می‌توانید مدل‌های مختلف را از برندهایی مانند Siemens، Allen-Bradley یا Mitsubishi Electric یا دلتا (و یا سایر برندها) با یکدیگر مقایسه کنید.
علاوه بر آن، عواملی مانند در دسترس بودن قطعات یدکی و لوازم جانبی، هزینه PLC و سطح پشتیبانی ارائه‌شده توسط فروشنده را نیز باید در نظر بگیرید.
منبع تغذیه PLC می‌تواند ۲۴ ولت DC، ۲۴ ولت AC یا ۲۳۰ ولت AC باشد. در بیشتر موارد، تابلوهای برق صنعتی دارای SMPS (منبع تغذیه سوئیچینگ) برای تأمین توان تجهیزات میدانی (Field Instruments) هستند.
بنابراین، بسته به مصرف توان سیستم و ظرفیت SMPS، می‌توانید یکی از دو حالت زیر را انتخاب کنید:
اگر در سیستم خود از ترانسفورماتوری استفاده می‌کنید که خروجی ۲۴ ولت AC دارد، می‌توانید PLCای را انتخاب کنید که به منبع تغذیه ۲۴ ولت AC نیاز دارد.
اما توجه داشته باشید که تغذیه‌ی PLC به‌تنهایی کافی نیست. همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، در تابلو برق علاوه بر PLC، تجهیزات میدانی (Field Instruments) نیز وجود دارند؛ بنابراین باید PLCای را انتخاب کنید که بتواند هم خودش و هم تجهیزات میدانی را بر اساس ولتاژ مورد نیازشان تغذیه کند.
برای مثال:
اگر تجهیزات میدانی به تغذیه DC نیاز دارند اما در PLC انتخاب‌شده هیچ ورودی/خروجی‌ای با قابلیت تأمین ولتاژ DC وجود ندارد، در این صورت انتخاب PLCای که تنها ورودی و خروجی AC دارد، بی‌فایده خواهد بود.
در نتیجه، منبع تغذیه یکی از عوامل بسیار مهم در انتخاب PLC است. هنگام انتخاب، باید تمام جنبه‌های مربوط به تغذیه – از جمله نوع، سطح ولتاژ، سازگاری با تجهیزات جانبی و نحوه توزیع توان – را در نظر بگیرید، نه فقط تغذیه‌ی خود PLC.
در بیشتر موارد، PLCها در شرایط معمولی دما و رطوبت محیطی به‌کار می‌روند.
اما گاهی محل نصب می‌تواند دارای شرایط سخت (Rugged Environment) باشد که احتمال وجود دمای بسیار بالا یا پایین، رطوبت زیاد، گردوغبار یا لرزش شدید وجود دارد.
در چنین مواردی، باید PLCای انتخاب کنید که بتواند در برابر این شرایط مقاومت کند.
هر PLC دارای بخشی در دفترچه مشخصات خود به نام Operating Conditions است که شامل موارد زیر می‌شود:
این اطلاعات به شما نشان می‌دهد که PLC در چه بازه‌ای از شرایط محیطی می‌تواند به‌طور مطمئن و پایدار کار کند.
به‌طور خلاصه، هنگام انتخاب PLC، باید علاوه بر عملکرد فنی، پروتکل‌های ارتباطی سازگار و مقاومت در برابر شرایط محیطی را نیز در نظر بگیرید تا از پایداری و کارایی بلندمدت سیستم اطمینان حاصل شود.
این‌ها تنها بخشی از عواملی هستند که می‌توانید هنگام انتخاب PLC مدنظر قرار دهید.
با توجه به نوع کاربرد شما، ممکن است برخی از این موارد کاملاً حیاتی باشند یا هیچ اهمیتی نداشته باشند، و همچنین عوامل دیگری نیز ممکن است اهمیت پیدا کنند.
برای انتخاب PLC مناسب در ایران، باید هم به امکانات فنی توجه کنی و هم به موجود بودن برندها، خدمات پس‌فروش، واردات و قیمت. در ادامه پیشنهاداتی به همراه چند مدل و برند که در ایران مرسوم‌اند، همچنین نکاتی برای پیش انتخاب. بر اساس صنعت خودت مدل دقیق پیشنهاد می شود.
