کاربرد نرم‌افزار Factory I/O در شبیه‌سازی PLC

Factory I/O یک نرم‌افزار پیشرفته شبیه‌سازی سه‌بعدی است که به‌طور خاص برای یادگیری فناوری‌های اتوماسیون صنعتی طراحی شده است. این نرم‌افزار توسط شرکت Real Games توسعه یافته و محیط مجازی برای آزمایش منطق توسعه یافته در نرم‌افزارهایی مانند Siemens TIA Portal و سایر نرم‌افزارهای صنعتی فراهم می‌کند. Factory I/O شامل فهرستی از پروژه‌های نمونه است که از سیستم‌های صنعتی معمولی الهام گرفته شده و می‌تواند برای آزمایش و شبیه‌سازی انواع سیستم‌های صنعتی، به‌ویژه در PLC مورد استفاده قرار گیرد.

معرفی نرم افزار Factory I/O

رابط کاربری ساده و تطبیق‌پذیری بالای این نرم‌افزار با انواع مختلف PLC، از جمله مدل‌های مختلف زیمنس، باعث شده که در صنعت و آموزش به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گیرد. به‌ویژه در ایران، این نرم‌افزار محبوبیت زیادی پیدا کرده و به‌عنوان ابزاری قدرتمند برای آموزش و آزمایش سیستم‌های صنعتی شناخته می‌شود. در این نرم‌افزار، صحنه‌های مختلف از برنامه‌های صنعتی معمولی وجود دارد که شامل سطوح دشواری از مبتدی تا پیشرفته می‌باشد. این ویژگی‌ها باعث شده است که Factory I/O یکی از بهترین ابزارها برای آموزش دانشجویان و علاقه‌مندان به اتوماسیون صنعتی باشد.

یکی از ویژگی‌های کلیدی Factory I/O، قابلیت آزمایش منطق کنترل در شرایط واقعی بدون نیاز به تجهیزات فیزیکی است. به این ترتیب، حتی اگر به PLC یا تجهیزات خاص دسترسی نداشته باشید، می‌توانید منطق خود را در محیط مجازی آزمایش کنید. این نرم‌افزار همچنین برای فعال و غیرفعال کردن ورودی و خروجی‌ها بسیار انعطاف‌پذیر است و این قابلیت، آزمایش برنامه‌ها را در زمان اجرا ممکن می‌سازد.

در پروژه‌های نرم‌افزار Factory I/O، به‌عنوان مثال، خط مرتب‌سازی اقلام بر اساس وزن یا خط مونتاژ که قطعاتی از دو قسمت پایه و درب را ایجاد می‌کند، طراحی می‌شود. این صحنه‌ها از ورودی/خروجی‌های آنالوگ و دیجیتال استفاده کرده و برای سناریوهای آزمایشی کاربرد دارند. یکی از نکات مهم در این نرم‌افزار، امکان مشاهده لحظه‌ای عملکرد خطوط تولید در محیط سه‌بعدی است که به کاربران کمک می‌کند تا عملیات مختلف را به‌صورت دقیق و کاربردی بررسی کنند.

در نهایت، Factory I/O ابزاری عالی برای شبیه‌سازی و آموزش PLC و اتوماسیون صنعتی است که در پروژه‌های مختلف صنعتی، آموزشی و تحقیقاتی کاربرد فراوانی دارد.

با این حال، بدون استفاده از PLC های مجازی یا فیزیکی، نرم‌افزار Factory I/O تنها از کنترل دستی روی خط تولید پشتیبانی می‌کند که ممکن است همیشه کافی نباشد. برای عملکرد خودکار و بهینه، لازم است که تعدادی PLC به سیستم اضافه شود. Factory I/O از چندین PLC از برندهای مختلف، از جمله Advantech پشتیبانی می‌کند. در این بستر، از Advantech USB 4750 برای ورودی/خروجی‌های دیجیتال و Advantech USB 4704 برای ورودی/خروجی‌های دیجیتال و آنالوگ استفاده می‌شود. در صورت بروز هرگونه مشکل در اتصال، لازم است بررسی کنید که آیا درایورها به‌طور خودکار هنگام اتصال PLC های Advantech به رایانه دانلود شده‌اند یا خیر. در غیر این صورت، می‌توانید این درایورها را به‌طور دستی از وب‌سایت Advantech دانلود کرده و نصب کنید تا عملکرد صحیح سیستم تضمین شود.

در نرم‌افزار Factory I/O، برای اتصال سنسورها و محرک‌ها به PLC، ابتدا باید به منوی موجود در نوار بالای برنامه مراجعه کنید. در این منو، گزینه File قرار دارد که حاوی آیتم Drivers است. با انتخاب این گزینه، می‌توانید PLC های Advantech را به نرم‌افزار متصل کنید. پس از برقراری اتصال، سنسورها و محرک‌ها را می‌توان به پین‌های ورودی یا خروجی خاص PLC های Advantech نگاشت (Map) کرد. این عملیات امکان ارتباط و کنترل دقیق بین سنسورها و محرک‌ها را از طریق PLC فراهم می‌کند و فرآیند شبیه‌سازی و کنترل اتوماسیون صنعتی را به‌طور مؤثری بهبود می‌بخشد.

در نرم‌افزار Factory I/O، به هر سنسور و عملگر نام‌های اختصاصی داده شده است تا کار با آن‌ها و درک عملکردشان راحت‌تر شود. نیازی به نقشه‌برداری از تمام سنسورها و عملگرها نیست، اما باید توجه داشت که هر سنسوری که نقشه‌برداری نشده باشد، قادر به کنترل از طریق PLC ها نخواهد بود. همان‌طور که مشاهده می‌کنید، در خطوط تولید ما از تمام سنسورها و محرک‌ها استفاده نمی‌کنیم. این به این دلیل است که برخی از آن‌ها ضروری نیستند و همچنین می‌توانیم آن‌ها را به PLC های Advantech نگاشت کنیم تا کنترل دقیق‌تری از طریق PLC انجام شود. بنابراین، تنها سنسورها و عملگرهای مورد نیاز برای عملکرد مورد نظر نقشه‌برداری شده و به PLC متصل می‌شوند.

ویژگی‌های نرم‌افزار Factory I/O
نرم‌افزار Factory I/O به دلیل داشتن ویژگی‌های گسترده، در پروژه‌های صنعتی کاربرد فراوانی دارد. برخی از ویژگی‌های بارز این نرم‌افزار عبارتند از:

🔹 بیش از 20 صحنه آماده برای استفاده
این نرم‌افزار دارای صحنه‌های از پیش طراحی شده است که کاربران می‌توانند به‌راحتی از آن‌ها در پروژه‌های خود استفاده کنند.

🔹 ساخت پروژه‌های مخصوص به خود
امکان طراحی و ساخت پروژه‌های اختصاصی برای نیازهای خاص کاربران، یکی از قابلیت‌های مهم نرم‌افزار است.

🔹 ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ
Factory I/O از ورودی‌ها و خروجی‌های دیجیتال و آنالوگ پشتیبانی می‌کند که به کاربران امکان تعامل با انواع سیستم‌های کنترل را می‌دهد.

🔹 کتابخانه قطعات صنعتی
نرم‌افزار شامل کتابخانه‌ای گسترده از قطعات صنعتی است که به راحتی می‌توان از آن‌ها برای ساخت و طراحی سیستم‌های مختلف استفاده کرد.

ویژگی‌های نرم‌افزار Factory I/O
نرم‌افزار Factory I/O به دلیل امکانات گسترده‌اش در پروژه‌های اتوماسیون صنعتی، بسیار پرکاربرد است. برخی از ویژگی‌های برجسته این نرم‌افزار به شرح زیر است:

🔹 بیش از 20 صحنه آماده برای استفاده
Factory I/O بیش از 20 صحنه الهام گرفته از برنامه‌های صنعتی معمولی را ارائه می‌دهد که برای تمرین وظایف کنترل دنیای واقعی طراحی شده است. کاربران می‌توانند برای شروع یک پروژه صنعتی، از یک صحنه آماده استفاده کنند یا آن را به عنوان نقطه شروع برای ساخت پروژه جدید خود به کار ببرند.

🔹 ساخت پروژه‌های مخصوص به خود
ابزارهای ویرایش هوشمند در Factory I/O، فرآیند ساخت صحنه‌های سه‌بعدی را به تجربه‌ای راحت و طبیعی تبدیل می‌کند. با استفاده از کتابخانه‌ای از قطعات صنعتی، می‌توانید سناریوهای آموزشی خود را ایجاد کرده و Factory I/O را به طور کامل اختصاصی کنید.

🔹 ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ
بیشتر قطعات موجود در Factory I/O از ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال، می‌توانید از مقدار دیجیتال برای شروع یا توقف یک نوار نقاله یا از مقدار آنالوگ برای وزن کردن اقلام یا کنترل سطح مایع استفاده کنید.

🔹 کتابخانه قطعات صنعتی
Factory I/O دارای کتابخانه‌ای از قطعات صنعتی متعدد مانند حسگرها، تسمه‌های نقاله، شمارنده‌ها، تایمرها، نمایشگر دیجیتال، جعبه‌ها، پالت‌ها، چراغ‌های نشانگر، براکت‌ها، دکمه‌ها، آلارم‌ها و بسیاری دیگر است. با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید یک کارخانه مجازی شامل قطعات مختلفی مانند حسگرها، نوار نقاله‌ها، آسانسورها و ایستگاه‌ها ایجاد کنید.

🔹 شبیه‌سازی سه‌بعدی پروژه‌های اتوماسیون صنعتی
یکی از ویژگی‌های کلیدی Factory I/O، شبیه‌سازی سه‌بعدی است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا پروژه‌های اتوماسیون صنعتی را به صورت واقعی شبیه‌سازی کنند.

🔹 رابط کاربری ساده و آسان
Factory I/O با رابط کاربری ساده و آسان خود، کاربران را قادر می‌سازد تا به راحتی با نرم‌افزار کار کرده و پروژه‌های صنعتی خود را طراحی و پیاده‌سازی کنند.

🔹 حالت Instructor Mode برای اهداف آموزشی
نرم‌افزار Factory I/O دارای حالت Instructor Mode است که به ویژه برای آموزش دانشجویان و علاقه‌مندان به اتوماسیون صنعتی طراحی شده و می‌تواند به عنوان ابزاری مؤثر در آموزش عملی استفاده شود.

لیست دستگاه‌های قابل پشتیبانی در نرم‌افزار Factory I/O

نرم‌افزار Factory I/O از طیف وسیعی از دستگاه‌های PLC و سیستم‌های مختلف پشتیبانی می‌کند که آن را به ابزاری مناسب برای شبیه‌سازی و کنترل اتوماسیون صنعتی تبدیل می‌کند. این نرم‌افزار برای بسیاری از PLC های پرکاربرد در صنایع ایران مانند زیمنس و Allen-Bradley طراحی شده است. در زیر لیست دستگاه‌های قابل پشتیبانی آورده شده است:

🔹 Advantech USB 4750 & USB 4704
دستگاه‌های Advantech برای ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ در نرم‌افزار Factory I/O قابل استفاده هستند و ارتباط بین PLC و سیستم‌های صنعتی را فراهم می‌کنند.

🔹 Allen-Bradley Logix5000
PLC های Allen-Bradley Logix5000 یکی از دستگاه‌های قدرتمند و پرکاربرد برای اتوماسیون صنعتی در پروژه‌های بزرگ و پیچیده هستند.

🔹 Allen-Bradley Micro800
PLC Micro800 Allen-Bradley برای پروژه‌های کوچک تا متوسط و کاربردهای صنعتی مناسب است و در نرم‌افزار Factory I/O قابل استفاده است.

🔹 Allen-Bradley MicroLogix
PLC MicroLogix Allen-Bradley برای کنترل‌های صنعتی کوچک و متوسط و انجام وظایف ساده و پیچیده در نرم‌افزار Factory I/O قابل ارتباط است.

🔹 Allen-Bradley SLC 5/05
این دستگاه، یکی از مدل‌های مشهور Allen-Bradley SLC است که برای پروژه‌های اتوماسیون صنعتی به Factory I/O متصل می‌شود.

🔹 Control I/O
PLC Control I/O از دیگر دستگاه‌هایی است که توسط نرم‌افزار Factory I/O پشتیبانی شده و برای مدیریت ورودی و خروجی‌ها استفاده می‌شود.

🔹 Modbus TCP Client / Server
Modbus TCP یکی از پروتکل‌های محبوب در اتصالات صنعتی است که نرم‌افزار Factory I/O از آن برای برقراری ارتباط بین PLC ها و دستگاه‌های صنعتی استفاده می‌کند.

🔹 OPC Client DA/UA
OPC Client DA/UA برای ارتباط با سیستم‌های مبتنی بر OPC و انجام وظایف کنترل و شبیه‌سازی در نرم‌افزار Factory I/O کاربرد دارد.

🔹 Siemens LOGO!
Siemens LOGO! یک PLC کوچک و مقرون به صرفه است که برای پروژه‌های کوچک و خانگی در نرم‌افزار Factory I/O استفاده می‌شود.

🔹 Siemens S7-200 / 300 / 400
PLC های Siemens S7 یکی از محبوب‌ترین و قدرتمندترین دستگاه‌ها در اتوماسیون صنعتی هستند که در Factory I/O قابل استفاده هستند.

🔹 Siemens S7-1200 / 1500
Siemens S7-1200 / 1500 برای پروژه‌های صنعتی پیچیده و بزرگ طراحی شده‌اند و ارتباط آنها با نرم‌افزار Factory I/O امکان‌پذیر است.

🔹 Siemens S7-PLCSIM
این ابزار برای شبیه‌سازی PLC های Siemens در محیط نرم‌افزاری استفاده می‌شود و به کاربران این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به تجهیزات فیزیکی، پروژه‌ها را تست کنند.

🔹 WinSPS-S7
WinSPS-S7 برای برنامه‌نویسی و شبیه‌سازی PLC های Siemens S7 در نرم‌افزار Factory I/O قابل استفاده است.

🔹 Grafcet-Studio
Grafcet-Studio یک نرم‌افزار طراحی است که برای برنامه‌نویسی سیستم‌های کنترل PLC و پیاده‌سازی گراف‌های کنترل در Factory I/O کاربرد دارد.

🔹 Automgen
Automgen یک ابزار برای تولید کدهای PLC است که می‌تواند به‌طور مستقیم با نرم‌افزار Factory I/O برای شبیه‌سازی سیستم‌های اتوماسیون صنعتی ارتباط برقرار کند.

🔹 SDK – Custom I/O Driver
نرم‌افزار Factory I/O از SDK برای ایجاد درایورهای I/O سفارشی پشتیبانی می‌کند که به کاربران این امکان را می‌دهد تا دستگاه‌ها و سیستم‌های خاص خود را به نرم‌افزار متصل کنند.

این لیست گسترده از دستگاه‌های پشتیبانی‌شده توسط Factory I/O به کاربران این امکان را می‌دهد که سیستم‌های کنترل و شبیه‌سازی اتوماسیون صنعتی خود را با هر نوع PLC به راحتی طراحی و پیاده‌سازی کنند.

حداقل سیستم مورد نیاز برای نصب نرم‌افزار Factory I/O

برای نصب نرم‌افزار Factory I/O بر روی کامپیوتر، سیستم مورد نظر باید ویژگی‌های خاصی را داشته باشد تا بتواند عملکرد نرم‌افزار را به‌خوبی پشتیبانی کند. حداقل سیستم مورد نیاز به شرح زیر است:

🔹 سیستم عامل: ویندوز 10 یا نسخه‌های بالاتر
🔹 پردازنده (CPU): حداقل Intel® Core™ i3 یا معادل آن
🔹 کارت گرافیک: حداقل 256 مگابایت حافظه گرافیکی
🔹 رم: حداقل 4 گیگابایت حافظه رم

این مشخصات برای اجرای Factory I/O به‌صورت بهینه و بدون مشکل در محیط‌های شبیه‌سازی سه‌بعدی ضروری است. برای عملکرد بهتر، استفاده از سیستم‌هایی با پردازنده‌های قدرتمندتر و کارت گرافیک پیشرفته‌تر توصیه می‌شود.

نحوه اتصال PLC به نرم‌افزار Factory I/O

برای اتصال PLC به نرم‌افزار Factory I/O، مراحل زیر را به دقت دنبال کنید:

باز کردن پنل پیکربندی درایور:
ابتدا بر روی گزینه CONFIGURATION در نوار ابزار نرم‌افزار کلیک کنید تا پنل پیکربندی درایور باز شود.
انتخاب مدل PLC:
در پنل پیکربندی، از لیست کشویی مدل (Model)، مدل PLC مورد نظر خود را انتخاب کنید. این گزینه باید به دقت مطابق با مدل PLC شما انتخاب شود تا نرم‌افزار بتواند به درستی ارتباط برقرار کند.
وارد کردن آدرس IP PLC:
در فیلد Host، آدرس IP مربوط به PLC را وارد کنید. این آدرس باید دقیقاً همان IP باشد که برای ارتباط شبکه‌ای دستگاه شما تنظیم شده است.
بازگشت به پنجره اصلی درایور:
پس از تکمیل تنظیمات، برای بازگشت به پنجره اصلی درایور، کلید Esc را فشار دهید.
اتصال به PLC:
در نهایت، بر روی دکمه CONNECT کلیک کنید تا Factory I/O به PLC متصل شود. پس از این مرحله، ارتباط برقرار شده و شما قادر به ارسال و دریافت داده‌ها بین PLC و Factory I/O خواهید بود.

این فرآیند به شما این امکان را می‌دهد که PLC خود را به نرم‌افزار Factory I/O متصل کرده و پروژه‌های شبیه‌سازی را به طور کامل و با دقت بالا کنترل و آزمایش کنید.

برق