ما هي المكونات الرئيسية لـ PLC؟

أ وحدة تحكم المنطق القابلة للبرمجة (PLC) هو كمبيوتر صناعي قوي يعمل على أتمتة العمليات الكهروميكانيكية. على الرغم من أنه قد يبدو وكأنه صندوق أسود واحد ، إلا أن PLC يتكون فعليًا من العديد من المكونات الرئيسية التي تعمل معًا لأداء مهام التحكم. يعد فهم هذه الأجزاء أمرًا ضروريًا لأي شخص يقوم برامج أو تثبيت أو الحفاظ على أنظمة الأتمتة الصناعية.

1. المعالج (وحدة المعالجة المركزية)

في قلب كل PLC هو وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية). هذا هو دماغ العملية ، المسؤول عن تنفيذ برنامج المستخدم. تقوم وحدة المعالجة المركزية باستمرار بإجراء ثلاث مهام رئيسية في دورة تعرف باسم "المسح". أولاً ، يقرأ حالة جميع أجهزة الإدخال. ثانياً ، ينفذ برنامج التحكم بناءً على بيانات الإدخال هذه. أخيرًا ، يقوم بتحديث حالة أجهزة الإخراج. تؤثر سرعة وحدة المعالجة المركزية ، وسعة الذاكرة ، وقوة المعالجة بشكل مباشر على مدى تعقيد مهام الأتمتة. إنه المكون الأساسي الذي يحدد القدرة الكلية لـ وحدة تحكم المنطق القابلة للبرمجة .

2. نظام الذاكرة

تقوم ذاكرة PLC بتخزين نظام التشغيل وبرنامج المستخدم والبيانات التي يستخدمها للعمل. عادة ما ينقسم إلى بعض المجالات الرئيسية:

• ذاكرة البرنامج: هذا هو المكان الذي يتم فيه تخزين منطق المستخدم ، المكتوب بلغات مثل مخطط السلم أو النص المنظم.

• ذاكرة البيانات: يحمل هذا القسم حالة في الوقت الفعلي للمدخلات والمخرجات وأي متغيرات داخلية أو أجهزة ضبط الوقت المستخدمة في البرنامج.

• ذاكرة النظام: يحتوي هذا الجزء من الذاكرة على نظام تشغيل PLC ، والذي يدير دورة المسح والاتصال.

تعتبر سلامة هذه الذاكرة أمرًا بالغ الأهمية ، ومعظم PLCs تستخدم ذاكرة غير متطايرة (مثل Flash أو EEPROM) لضمان الاحتفاظ بالبرنامج حتى بعد فقدان الطاقة.

3. نظام I/O (الإدخال/الإخراج)

ال نظام I/O. هي الواجهة بين PLC والعالم الحقيقي. بدونها ، سيكون PLC كمبيوتر قوي ولكن عديمة الفائدة.

• المدخلات: هذه الوحدات تقرأ إشارات من الأجهزة الميدانية. المدخلات الرقمية اكتشف الإشارات على/إيقافها من أشياء مثل الضغط على الأضواء ، ومفاتيح الحد ، وأجهزة الاستشعار. المدخلات التناظرية قياس إشارات متغيرة مثل درجة الحرارة أو الضغط أو التدفق ، تحويلها إلى قيمة عددية يمكن أن تستخدمها PLC.

• المخرجات: ترسل هذه الوحدات إشارات من PLC للتحكم في أجهزة الحقل. المخرجات الرقمية قم بتشغيل الأشياء أو إيقافها ، مثل المحركات أو الأضواء أو الملف اللولبي. المخرجات التناظرية توفير إشارة متغيرة للتحكم في الأجهزة مثل وحدات التحكم في سرعة المحرك أو المواقف.

يتيح التصميم المعياري لنظام الإدخال/الإخراج المرونة ، مما يتيح للمهندسين إضافة أو إزالة الوحدات لتلبية المتطلبات المحددة للجهاز أو العملية.

4. مزود الطاقة

وحدة تزويد الطاقة هي مكون حاسم ولكن غالبًا ما يتم تجاهله. إنه يحول جهد التيار المتردد الوارد من الجدار إلى قوة DC المستقرة ذات الجهد المنخفض التي تتطلبها الوحدات الداخلية للمكونات ووحدات الإدخال/الإخراج. يعد مصدر الطاقة الموثوق به ضروريًا لضمان التشغيل المستقر وغير المنقطع لـ وحدة تحكم المنطق القابلة للبرمجة وجميع الأجهزة المتصلة.

5. وحدة الاتصال

في البيئات الصناعية الحديثة ، نادراً ما تعمل PLCs في عزلة. تمكن وحدة الاتصال PLC من "التحدث" إلى الأجهزة الأخرى. هذا يمكن أن يشمل:

• HMI (واجهة الإنسان والآلة): للسماح للمشغل بمراقبة العملية والتحكم فيها.

• PLCs أخرى: لتنسيق المهام المعقدة عبر آلات متعددة.

• أنظمة الإشراف (SCADA): لتسجيل البيانات على مستوى النبات والتحكم.

• الأجهزة الميدانية: باستخدام بروتوكولات صناعية مختلفة مثل Ethernet/IP أو ProfInet أو Modbus.

هذه الوحدات هي البوابة إلى نظام أتمتة متصل يعتمد على البيانات ، مما يجعل PLC عقدة قوية في شبكة أكبر.

باختصار ، بينما أ وحدة تحكم المنطق القابلة للبرمجة يُنظر إليه كوحدة واحدة ، وهو نظام متطور للمعالج ، والذاكرة ، وإدخال/إخراج ، وإمدادات الطاقة ، ووحدات الاتصال. يلعب كل مكون دورًا حيويًا ومتخصصًا في تنفيذ منطق التحكم والتفاعل مع العالم المادي ، مما يجعل الأتمتة الصناعية الحديثة ممكنة.