PLC

PLC از عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی گرفته شده است . اولین سیستم های PLC با استفاده از رایانه های معمولی در اواخر دهه 1960 و اواخر دهه 1970 پدید آمدند . PLC های اولیه اغلب در کارخانجات خودروسازی مورد استفاده قرار می گرفتند . معمولاً کارخانه های خودروسازی در هنگام تغییر مدل بیش از یک ماه متوقف می شدند . برای کاهش زمان تغییر مدل ، از PLC₁ های اولیه و تکنیک های اتوماسیون استفاده شد . یکی از مراحل زمانبر در تغییر مدل سیم کشی رله های جدید یا اصلاح شده و تابلوهای کنترل بود . قابلیت برنامه ریزی PLC از سیم کشی مجدد تابلوی پر از سیم ، رله ، تایمر و سایر اجزاء جلوگیری کرد و در نتیجه تغییر مدل به چند روز کاهش پیدا می کرد .

ادامه مطلب

آشنایی با PLC

برای آشنایی با PLC  لازم است ابتدا با انواع کنترل کننده های صنعتی آشنا باشید:
طبقه بندی کنترل کننده ها ی صنعتی :
1) کنترل کننده ی دو وضعیتی
در صورتی که خطا مثبت باشد یعنی مقدار کمیت اندازه گیری شده از مقدار مطلوب کمتر باشد کنتر کننده فرمان روشن شدن را صادر می کند و در صورتی که خطا منفی باشد (یعنی مقدار کمیت تحت کنترل بیشتر از مقدار مطلوب باشد)کنترل کننده فرمان خاموش شدن را به محرک ارسال می کند
از این کنترل کننده ها در تاسیسات حرارتی و برودتی و نظایر آنها استفاده می شود . این نوع کنترل کننده زمانی که سیستم های اصلی کنترلی نتوانند کار خود را انجام دهند ، برای جلوگیری از صدمات احتمالی وارد عمل می شوند عملکرد کنترل کننده های دو وضعیتی بسیار مطمئن است  
2) کنترل کننده ی تناسبی
خروجی این کنترل کننده ضریبی از خطای سیستم به شمار می آید.
معمولا از این کنترل کننده ها به تنهایی استفاده نمی شود .
3) کنترل کننده ی انتگرالی
خروجی این کنترل کننده انتگرال خطای ورودی به آن است. کنترل کننده ی انتگرالی یک کنترل کننده ی حافظه دار است بدین معنی که خروجی آن در هر لحظه تحت تاثیر خطاهای سیستم در زمان ها گذشته است . در فرآیند هایی که به دلیل ماهیت فرآیند نیاز به تصحیح آهسته ی فرآیند داریم کار برد دارند.
4) کنترل کننده ی مشتق گیر:
یک کنترل کننده ی مشتق گیر تنها به تغییرات خطا و نه به مقدار آن حساس است . یعنی اگر خطا مقدار ثابتی باشد کنترل کننده عکس العملی نسبت به آن نشان نمی دهد .
معمولا تغیرات خطا مقدمه ای برای افزایش آن است و کنترل کننده ی مشتق گیراز این نظر آمادگی لازم را برای تصحیح خطاهای آتی را فراهم می کند . یعنی کنترل کننده دیدی آینده نگر و پیش بین دارد .
کنترل کننده ی مشتق گیر در صنعت به نام کنترل کننده ی میزان  (Rate) مشهور است
5) کنترل کننده ی تناسبی - انتگرالی
این کنترل کننده به دلیل وجود عنصر تناسبی سرعت نسبتا خوبی دارد و به دلیل عنصر انتگرال خطا ندارد. با وجود این کنترل کننده ی تناسبی انتگرالی به دلیل ایجاد تاخیر به نا پایداری سیستم کمک می کند


6) کنترل کننده ی تناسبی - مشتق گیر
با کمکاین کنترل کننده اغتشاش های خارجی بزرگ با سرعت بالایی کنترل و تثبیت می شوند
در جاهایی که به افزایش سرعت پاسخ سیستم علاقه مند باشیم از این کنترل کننده استفاده می کنیم .
7) کنترل کننده ی تناسبی - مشتق گیر - انتگرالی

یک کنترل کننده ی تناسبی- مشتقی- انتگرالی یا همان PID دارای کلیه خواص کنترل کننده های تناسبی، مشتقی و انتگرالی است

به دو روش می توان کنترل کننده های PID را پیاده سازی نمود

1) روش سخت افزاری

2)روش نرم افزاری

روش نرم افزاری مخصوص سیستم های کند است که از سرعت تغییرات خروجی آهسته ای برخوردارند

روش سخت افزاری شامل

1) کارتهای FM که مستقل از CPU کنترل حلقه بسته را انجام میدهد.

2) عملگرهایی که تجهیزات کنترلی را همراه خود دارند ، مانند SP2

3) کنترل کننده های DR

زیمنس در نرم افزار مخصوص PLC های خود ( به نام step 7)  در کتابخانه ی استاندارد خود بلوکهای FB را بصورت از پیش برنامه ریزی شده جهت پیاده سازی نرم افزاری کنترل کننده های PID قرار داده است

یکی از این بلوکها PULSEGEN است که برای پیاده سازی کنترل کننده هایی با خروجی پالس جهت اعمال به برخی عملگرها به کار می رود به عنوان مثال در کنترل استپر موتورها برای به حرکت در آمدن موتور نیاز به تولید پالس است اما اگر موتور در حین کار در اثر یک نیروی خارجی به موقعیت مورد نظر نرسد باید این موقعیت به کمک (باز هم) تکنیک پالس به کنترل کننده برگشت داده شود

در نرم افزار EMC هم که برای کنترل موتور ها نوشته شده دقیقا از همین دستور برای تولید پالس استفاده شده

ادامه دارد . . .   

قابلیت های ویژه نرم افزار EMC2 ( قسمت دوم)

استفاده از Joypad برای حرکت ماشين CNC

یکی از قابلیت های جالب نرم افزار تحت لینوکس EMC2  توانایی آن در کنترل محورهای یک ماشین CNC توسط یک پد بازی های کامپیوتری یا همان Joypad می باشد که می توان از آن بعنوان حرکت Jog استفاده کرد. مزیت های این وسیله به شرح زیر است:

·        در برابر کارایی آن قیمت بسیار ارزانی دارند

·        دکمه های زیادی روی آن قرار دارد که می شود با آنها اجزای مختلف ماشین مانند آب صابون، سرعت، رفرنس و غیره را کنترل کرد

·        از طریق کابل USB به رایانه وصل می شود ونیازی به پین اضافی برای درگاه موازی و وسیله جانبی ندارد

·        کارایی HAL را جالبتر و سرگرم کننده تر می کند

پد نشان داده شده در شکل دارای 12 دکمه و 4 محور می باشد و این قالیت را دارد که از حالت آنالوگ به دیجیتال تبدیل شود.در صورت فعال بودن آنالوگ می توان با استفاده از دکمه ی تعبیه شده روی پد حرکت های خاصی را با آنها انجام داد.

EMC2 مجهز به یک انکودر است که دارای یک پین ورودی برای سرعت دورانی محور شبیه سازی شده و دو پین خروجی برای سیگنال یک چهارم فاز AوB

اگر می خواهید توضیحات کامل تری برای استفاده از این قابلیت داشته باشید به سایت زیر مراجعه کنید

www.linuxcnc.org

معرفی نرم افزار کنترلگر EMC2 ( قسمت دوم )

یک لایه به نام لایه رابط سخت افزاری (HAL) وجود دارد که این توانایی را به کاربر می دهد که بدون نیاز به تغییر در ساختار برنامه ی اصلی تغییرات مورد نیاز در ساختار برنامه را اعمال نماید.

در این لایه با تغییرات مورد نیاز در کد برنامه نویسی می توان تغییرات دلخواه از قبیل نمایش گرافیکی ( mini,TKEMC,Keystick… ) ، نوع پالس مورد نیاز درایور(Step time, Step space, Direction Hold, Direction setup) ، حد اکثر سرعت استپر موتور ، تعداد پله استپر موتور ، گام اسکرو ، محدوده کورس ، شماره پینها  و . . .  را اعمال نمود .

  تمامی ماشین های کنترل عددی رایانه ای برای تولید محصول و فهماندن مسیر ابزار به ماشین از کدی موسوم به G کد استفاده می کنند . نرم افزار EMC  نیز مانند سایر برنامه های کنترل ماشین ابزار قابلیت دریافت Gکد را دارا
می باشد .

 برای دریافت برنامه به سایت www.linuxcnc.org   مراجعه فرمایید.

ادامه مطلب

قابلیت های ویژه نرم افزار EMC2 ( قسمت اول)

 این نرم افزار از یک نرم افزار ساده کنترلی است و شامل قابلیت های منحصر به فردی است . از توانایی های کم نظیر این نرم افزار تبدیل فایل های فرمت عکس (png , jpeg ,...) به Gکد است. از این قابلیت می توان برای حکاکی آرم های مختلف بدون نیاز به طراحی و Gکد گیری و بدون استفاده از نرم افزار های CAD ،CAM  استفاده کرد .

از قابلیت های دیگر این نرم افزار HALLSCOP است که به کار بر توانایی نمایش و ذخیره ی تمامی ورودی و خروجی ها در پین ها را می دهد . از آن میتوان مانند یک اسیلوسکوپ با قابلیت ذخیره سازی اطلاعات استفاده کرد .

از قابلیتهای مهم و پرکاربرد این نرم افزار کنترل سروموتور می باشد که با نصب کارت هایی مانند AX5214H یا m5i20 یا SERVO-TO-GO  می توان در یک لوپ بسته و استفاده از خطکش یا انکودر سروموتور را کنترل کرد .