PLC: sənayenin avtomatlaşdırılmasında əvəzolunmaz alət

PLC maşınları və prosesləri idarə etmək üçün proqramlaşdırıla bilən yaddaşdan istifadə edir. PLC – Programmable Logic Controller (Proqramlaşdırılabilən məntiq kontrolleri) ifadəsinin qısaltmasıdır. O, sahə cihazlarından məlumat qəbul edir və emal edir.

PLC yüksək sürətli cavab vermə xüsusiyyətinə malikdir. Buna görə də bir çox yüksək sürətli cavab tələb olunan tətbiqlərdə geniş istifadə olunur.

PLC-nin qısa tarixi

PLC 1960-cı illərdə başlamış Üçüncü sənaye inqilabının əsas texnologiyalarından biri hesab olunur. Həmin illərdə sənaye sürətlə inkişaf edirdi və böyük şirkətlər montaj xətlərindəki mexaniki idarəetmə sistemlərinin çətinliklərini həll etmək istəyirdi. 1968-ci Riçard Morley ildə ilk yarımkeçirici əsaslı həllini – Modicon adlandırdığı qurğunu hazırlayıb. Bu sistem çoxlu naqillərə malik olan rele əsaslı idarəetmə sistemlərini əvəz etmək üçün yaradılmışdı.

PLC-lərin tətbiqi ilə proseslərin yenilənməsi üçün tələb olunan vaxt, xərc və əmək sərfi azaldı. Bunun nəticəsində sənaye avtomatlaşdırması və cihazlar arasında kommunikasiya asanlaşdı.

Elektromexaniki idarəetmə sistemlərində dəyişiklik etmək çətin idi. Onlardan fərqli olaraq PLC proqramlaşdıra bilən qurğudur. Beləliklə, PLC-lər daha mürəkkəb idarəetmə proseslərini yerinə yetirə bilər. Əgər sistemdə dəyişiklik etmək lazım gələrsə, sadəcə proqramı dəyişməklə bunu etmək mümkün olur.

Əsas komponentləri

PLC sisteminin əsas komponentlərinə aşağıdakılar daxildir:

Güc mənbəyi
Kontroller (CPU)
I/O sistemi (girişlər və çıxışlar)
Proqram təminatı

Güc mənbəyi

PLC-nin güc mənbəyi onun işləməsi üçün lazım olan elektrik enerjisini təmin edir. Bu güc mənbəyi PLC sisteminin əsas hissələrini – CPU və giriş-çıxış (I/O) sistemini enerji ilə təmin edir.

Mərkəzi Emal Vahidi (CPU, Central Processing Unit)
CPU PLC-nin beyni sayılır. O, siqnalları oxuyur və PLC yaddaşında yazılan proqrama əsasən qərarlar verir. Bu qərarlara əsasən çıxış qurğuları qoşula və ya sönə bilər.

CPU iki əsas rejimdə işləyir: proqramlaşdırma rejimi və iş (run) rejimi. Proqramlaşdırma rejimində CPU yeni proqramı qəbul edir və yaddaşına yükləyir. İş (run) rejimində isə CPU proqramı icra edərək giriş siqnallarını davamlı olaraq oxuyur və çıxışlara uyğun cavab verir.

Adətən, PLC üzərində iş rejimini göstərən LED göstəricilər (məsələn, “RUN”, “STOP” və ya “ERROR”) yerləşir.

Giriş/çıxış sistemi
Giriş/çıxış sistemi PLC-nin girişləri və çıxışlarını nəzərdə tutur. Bu sistem avadanlıqlar, cihazlar və PLC arasında fiziki əlaqəni təmin edir. Adətən ingiliscə olan input, output sözlərinin baş hərfləri ilə I/O olaraq qeyd edilir.

Giriş bölməsi sahə cihazları ilə əlaqəlidir. Giriş siqnalları diskret və ya analoq olur. Diskret giriş siqnalları yalnız iki vəziyyətdə olur: aktiv və ya passiv. Məsələn, düymələr, açarlar, yaxınlıq sensorları PLC-ə diskret siqnallar göndərir. Analoq giriş siqnallarının göndərdiyi məlumatlar müəyyən diapazonda dəyişir, məsələn, 4-20 mA və ya 0-10 V olaraq göndərilir. Belə siqnallar göndərən qurğulara temperatur, təzyiq sensorlarını, loadcelləri misal göstərmək olar.
Çıxış bölməsi PLC-dəki proqrama əsasən müəyyən məntiq tələb edən cihazlarla əlaqəlidir və həm rəqəmsal, həm də analoq növ çıxış cihazlarını ehtiva edir. Diskret çıxışlar ona qoşulmuş cihazları ya qoşur, ya da söndürür. Məsələn, işıqlar, səs siqnalları, kontaktorlar. Analoq çıxışlar isə qurğuları müəyyən qədər qoşur və ya söndürür. Məsələn, VFD-lər, mövqeli klapanlar.

PLC giriş məlumatlarını analiz edib uyğun qərarlar qəbul edir və müvafiq cihazları idarə edir. Məsələn, giriş məlumatlarını emal edib nəticəni çıxış qurğusuna göndərə bilər. Bu giriş məlumatlarının işlənməsi proqramlaşdırma qurğusu tərəfindən həyata keçirilir.

Proqram təminatı

Proqram təminatı PLC-nin işləməsini idarə edən və ona avadanlıqları nəcə idarə etməyi bildirən xüsusi proqramdır. Bu proqram adətən kompüterdə yazılır və PLC-yə yüklənir. Proqramın yazılması adətən mühəndislər tərəfindən icra olunur. Məsələn, hansı mühərrikin nə vaxt və hansı dövrlə işləyəcəyi, qızdırıcının nə vaxt və hansı temperatura qədər işləyəcəyi və digər bütün hallar proqramda qeyd olunur. Daha sonra proqram kompüter vasitəsilə PLC-ə yüklənir. PLC proqramı davamlı olaraq oxuyur və giriş siqnallarına əsasən çıxış siqnallarının vəziyyətini müəyyən edir. Proqramı dəyişdirilə və yenilənə bilir.

Necə işləyir?

PLC-nin əsas iş prinsipi aşağıdakı mərhələlərdən ibarətdir:

PLC giriş qurğularının vəziyyətini təyin edir. Yəni, PLC ona qoşulmuş qurğuların vəziyyətini yoxlayır və bu məlumatları öz yaddaşına yazır.
PLC giriş qurğularından məlumatları aldıqdan sonra bu məlumatlara əsasən əvvəlcədən PLC-ə yüklənilmiş proqramı icra edir.
PLC proqram nəticəsinə əsasən çıxış qurğularını idarə edir. Məsələn: siqnallar, indikator işıqları, klapanlar, mühərriklər yazılmış proqrama uyğun olaraq qoşula və ya sönə bilər.
PLC bu prosesi saniyədə yüzlərlə, hətta minlərlə dəfə təkrarlayır.

İstifadə sahələri

Gündəlik həyatımızda bir çox proses PLC ilə idarə olunur, lakin bunu çox zaman hiss etmirik. Həmçinin PLC sənayedə əvəz olunmaz sistemdir. Müxtəlif sistemlərdə PLC tətbiq etməklə resursları səmərəli istifadə etmək mümkündür.

Aşağıda PLC-nin tətbiq olunduğu bəzi sahələr qeyd olunub: