آموزش سیم بندی انواع پی ال سی

با پیشرفت روزافزون تکنولوژی در صنایع، PLCها (Programmable Logic Controller) جایگزین پنل‌های کنترلی سنتی شده‌اند و نقش حیاتی در اتوماسیون صنعتی دارند. PLC با دریافت برنامه طراحی‌شده در کامپیوتر، سیگنال‌ها را به کنتاکتورها، رله‌ها و سایر تجهیزات انتقال می‌دهد و طبق منطق برنامه، عملیات راه‌اندازی و کنترل دستگاه‌ها را انجام می‌دهد.

اطلاعات پی ال سی و سیم بندی آن

در دوره آموزش پی ال سی و این مقاله، به‌طور کامل با PLC و کاربردهای آن آشنا می‌شوید و سپس آموزش صفر تا صد سیم‌بندی PLC ارائه می‌شود. این آموزش شامل موارد زیر است:

• آشنایی با ورودی‌ها و خروجی‌های PLC

• نحوه اتصال سنسورها و عملگرها به PLC

• سیم‌بندی منابع تغذیه و مدارهای حفاظتی

• اتصال PLC به تجهیزات جانبی و شبکه‌های صنعتی

• نکات عملی در نصب و راه‌اندازی سیستم‌های کنترل

با دنبال کردن این راهنمای جامع، می‌توانید سیم‌بندی PLC را به‌صورت اصولی و استاندارد انجام دهید و از خطاهای رایج در اتوماسیون صنعتی جلوگیری کنید.

PLC چیست و چه مزایایی دارد؟

در اتوماسیون صنعتی، از جمله خطوط تولید کارخانه‌ها و طراحی سیستم‌های BMS (Building Management System)، از PLC استفاده می‌شود. افراد فعال در حوزه اتوماسیون صنعتی می‌دانند که سیم‌بندی PLC یکی از مهم‌ترین مراحل نصب و راه‌اندازی است و باید با دقت انجام شود.

PLC که مخفف Programmable Logic Controller است، به معنای کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر می‌باشد و در واقع یک رایانه دیجیتال صنعتی است. این دستگاه قابلیت برنامه‌ریزی دارد و می‌تواند داده‌های مختلفی را به عنوان ورودی دریافت کرده، آن‌ها را پردازش کند و در نهایت خروجی‌های موردنظر را کنترل نماید. به بیان دیگر، PLC پل ارتباطی بین داده‌های ورودی، پردازش منطقی و کنترل خروجی‌ها در سیستم‌های صنعتی است.

استفاده از PLC مزایای متعددی دارد که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• افزایش دقت و سرعت کنترل فرآیندها

• کاهش خطاهای انسانی در خط تولید

• انعطاف‌پذیری بالا در برنامه‌ریزی و تغییر فرآیندها

• سهولت در عیب‌یابی و نگهداری سیستم

• قابلیت اتصال به انواع تجهیزات جانبی و شبکه‌های صنعتی

با استفاده صحیح از PLC و انجام اصولی سیم‌بندی و نصب آن، می‌توان سیستم‌های صنعتی را به شکل هوشمند و بهینه مدیریت کرد.

آموزش حافظه و کاربردهای PLC

PLCها دارای دو نوع حافظه دائم و حافظه موقت هستند و برنامه‌هایی که به آن‌ها داده می‌شود در این حافظه‌ها ذخیره می‌شوند. به‌طور گسترده، از PLC در موارد زیر استفاده می‌شود:

• کنترل خطوط تولید صنعتی

• کنترل انواع ماشین‌آلات و تجهیزات برقی

• کنترل سیستم‌های پیشرفته و اتوماسیون صنعتی

مزایای استفاده از PLC

استفاده از PLC مزایای فراوانی دارد که موجب گسترش روزافزون آن در صنایع مختلف شده است:

1. مصرف انرژی پایین
   PLCها توان مصرفی بسیار کمی دارند که باعث کاهش چشمگیر مصرف انرژی کل سیستم می‌شود.

2. قابلیت عیب‌یابی داخلی پیشرفته
   سیستم‌های PLC امکان تشخیص و رفع خطاها به صورت سریع و دقیق را فراهم می‌کنند، بدون نیاز به بررسی پیچیده مدارهای جانبی.

3. انعطاف‌پذیری بالا در تغییر برنامه‌ها
   در صورتی که نیاز به تغییر نحوه کنترل یا ترتیب مراحل فرآیندها باشد، نیازی به تغییر سیم‌بندی نیست و می‌توان با ویرایش برنامه PLC این تغییرات را اعمال کرد.

4. استهلاک مکانیکی کم و طول عمر بالا
   PLCها قطعات مکانیکی کمی دارند و به همین دلیل استهلاک آن‌ها بسیار پایین است و طول عمر بالاتری نسبت به سیستم‌های رله‌ای دارند.

5. ضریب اطمینان بالا
   در مقایسه با سیستم‌های قدیمی رله‌ای، PLCها بسیار مطمئن‌تر هستند و قابلیت عملکرد پایدار در شرایط صنعتی سخت را دارند.

استفاده از PLC باعث می‌شود سیستم‌های صنعتی هوشمند، قابل اعتماد و بهینه طراحی شوند و فرآیندهای تولید با حداقل خطا و بیشترین کارایی انجام شود.

آموزش نحوه سیم‌بندی PLC

سیم‌بندی PLC یکی از مراحل حیاتی در نصب و راه‌اندازی این دستگاه‌ها است. نحوه سیم‌بندی ممکن است در مدل‌ها و برندهای مختلف PLC متفاوت باشد و برای هر دستگاه، بررسی دیتاشیت تولیدکننده ضروری است. با این حال، روش کلی سیم‌بندی در تمام PLCها مشابه است و با آشنایی با اصول آن می‌توان به راحتی سیم‌بندی را انجام داد.

افرادی که در حوزه PLC فعالیت می‌کنند باید مهارت دیتاشیت‌خوانی داشته باشند تا بتوانند سیم‌بندی ورودی‌ها و خروجی‌ها را به‌صورت دقیق و مطابق استاندارد انجام دهند.

سیم‌بندی ورودی PLC

ورودی‌های PLC معمولاً شامل سه بخش اصلی هستند:

1. تغذیه PLC

   • منبع تغذیه PLC می‌تواند 24 ولت DC یا 220 ولت AC باشد.

   • این تغذیه توسط منبع تغذیه مجزا یا داخلی PLC تأمین می‌شود و موجب روشن شدن دستگاه می‌گردد.

2. COM یا پایه مشترک

   • COM یک پایه ولتاژ مشترک است که ورودی‌های PLC را کنترل می‌کند.

   • با اعمال ولتاژهای مختلف به COM، می‌توان فرمان‌های متفاوتی را به PLC صادر کرد.

3. پایه‌های ورودی

   • پایه‌های ورودی، سیگنال‌های ورودی از سنسورها و کلیدها را دریافت می‌کنند و آن‌ها را به CPU PLC منتقل می‌کنند تا پردازش شوند.

نحوه فعال‌سازی ورودی‌های PLC و اهمیت اختلاف ولتاژ

برای فعال شدن پایه‌های ورودی PLC، باید اختلاف ولتاژ بین COM و پایه ورودی وجود داشته باشد. به‌عنوان مثال:

• اگر به COM مقدار 0 ولت داده شود و به پایه‌های ورودی 24 ولت اعمال گردد، PLC این وضعیت را به‌عنوان فعال شدن ورودی تشخیص می‌دهد.

• در مقابل، اگر به COM مقدار 24 ولت داده شود، ورودی زمانی فعال می‌شود که پایه‌های ورودی 0 ولت یا منفی داشته باشند.

به طور کلی، تشخیص فرمان ورودی توسط PLC وابسته به اختلاف ولتاژ بین COM و پایه ورودی است.

نکات مهم در سیم‌بندی ورودی PLC

1. سرسیم‌زدن و اتصال محکم:
   در زمان سیم‌بندی PLC، باید دقت ویژه‌ای به سرسیم زدن سیم‌ها داشت و آن‌ها را در پایه‌های ورودی به‌طور محکم و استاندارد متصل کرد تا از اتصالات شل یا خطا جلوگیری شود.

2. ایجاد اختلاف ولتاژ مناسب:
   معمولاً برای فعال شدن ورودی‌ها، به COM ولتاژ منفی و به پایه‌های ورودی ولتاژ مثبت اعمال می‌شود.

3. انعکاس تغییرات در برنامه PLC:
   زمانی که تغییرات در ورودی‌ها ایجاد می‌شود (مثلاً فشردن یک کلید یا فعال شدن سنسور)، این تغییرات به‌صورت مستقیم در برنامه PLC تشخیص داده می‌شود و کنترل خروجی‌ها مطابق آن انجام می‌گیرد.

اتصال سنسور به PLC در سیم‌بندی

برای اتصال سنسور القایی PNP به PLC، لازم است مراحل زیر رعایت شود:

1. انتخاب پایه‌های ورودی مناسب:
   سنسور باید به پایه‌های ورودی PLC مانند 0.00 و 0.01 متصل شود تا سیگنال ورودی به CPU PLC منتقل گردد.

2. اتصال سیم‌های تغذیه سنسور:
   این نوع سنسورها معمولاً دارای دو سیم تغذیه هستند:

   • سیم مثبت (+V)

   • سیم منفی (0V یا GND)
     این سیم‌ها باید به منبع تغذیه مناسب PLC متصل شوند تا سنسور فعال گردد.

3. سیم خروجی سنسور:
   سنسور القایی PNP یک سیم خروجی اضافی دارد که وظیفه آن تشخیص جسم یا هدف است.

   • هنگامی که جسم شناسایی شود، سنسور ولتاژ مثبت تولید می‌کند و این ولتاژ به پایه ورودی PLC ارسال می‌شود.

   • این سیگنال باعث فعال شدن ورودی مربوطه در برنامه PLC می‌شود.

4. اتصال کلید فشاری (PB):
   در برخی کاربردها، سنسور به همراه کلید فشاری (Push Button) نیز به پایه‌های ورودی متصل می‌شود تا کنترل دستی یا آزمایشی ورودی‌ها فراهم گردد. در دوره آموزش PLC شما با تمامی این موارد آشنا میشوید.

نکات مهم در اتصال سنسور به PLC

• اطمینان از پایدار بودن ولتاژ تغذیه سنسور برای جلوگیری از خطا در شناسایی.

• اتصال دقیق سیم‌های مثبت و منفی مطابق دیتاشیت سنسور.

• بررسی خروجی سنسور قبل از اتصال به PLC برای اطمینان از عملکرد صحیح.

• رعایت اصول ایمنی و جداسازی مناسب سیم‌ها برای جلوگیری از تداخل سیگنال‌ها.

اتصال سنسور به PLC لوگو (LOGO)

در هنگام استفاده از PLC لوگو Siemens LOGO!، نحوه اتصال سنسورها بستگی به نوع ولتاژ ورودی PLC دارد و بررسی دیتاشیت رسمی دستگاه قبل از هر اتصال الزامی است. در آموزش PLC براحتی ساخت لوگو را عملی یاد میگیرید.

اتصال مستقیم سنسور 220 ولت به PLC لوگو

اگر ولتاژ ورودی PLC لوگو 220 ولت AC باشد، می‌توان سنسور را به صورت مستقیم به ورودی‌های PLC متصل کرد. در این حالت، پایه COM ورودی‌ها ممکن است مجزا باشد و باید سیم نول (Neutral) به آن متصل گردد. این روش برای سنسورهای با ولتاژ بالا مناسب است، اما نیاز به دقت بالایی دارد تا از آسیب به PLC جلوگیری شود.

استفاده از رله برای سنسورهای 220 ولت

برای سنسورهای 220 ولت AC توصیه می‌شود از رله PLC استفاده کنید. این روش چند مزیت دارد:

• کاهش هزینه سیم‌بندی و نصب ساده‌تر

• افزایش ایمنی PLC و جلوگیری از آسیب دیدن ورودی‌ها

• امکان اتصال امن سنسورهای پرولتاژ بدون وارد کردن مستقیم ولتاژ به PLC

در این حالت، خروجی رله به ورودی PLC لوگو متصل می‌شود و ولتاژ مستقیم سنسور وارد PLC نمی‌شود، که باعث افزایش طول عمر و عملکرد مطمئن سیستم اتوماسیون صنعتی می‌شود.

نکات مهم در اتصال سنسور به PLC لوگو

• همیشه دیتاشیت PLC لوگو و سنسور را بررسی کنید تا از سازگاری ولتاژ اطمینان حاصل شود.

• برای سنسورهای پرولتاژ، استفاده از رله یا کنتاکتور مناسب الزامی است.

• اطمینان از اتصال صحیح COM و نول برای جلوگیری از خطا یا آسیب به PLC.

• رعایت استانداردهای سیم‌بندی و استفاده از کابل‌های با کیفیت، عملکرد پایدار و ایمن سیستم اتوماسیون صنعتی را تضمین می‌کند.

استفاده از رله PLC برای اتصال سنسور القایی به PLC لوگو

برای استفاده از رله در PLC لوگو باید بدانید که این رله‌ها معمولاً از سه پایه تشکیل شده‌اند، اما برای سیم‌بندی صحیح تنها دو پایه اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای اتصال یک سنسور القایی PNP به PLC لوگو از طریق رله:

• ابتدا سیم خروجی سنسور به ورودی رله PLC متصل می‌شود.

• سپس از پایه Normally Closed (NC) رله یک سیم گرفته و به ورودی PLC لوگو وصل می‌گردد.

این روش باعث می‌شود که ولتاژ مستقیم سنسور وارد PLC نشود و سیستم ایمن و پایدار باقی بماند.

ورودی‌ها و خروجی‌های PLC

در سیم‌بندی PLC لوگو، ورودی‌ها شامل انواع کلیدها، سنسورها، میکروسوئیچ‌ها و تجهیزات کنترلی کوچک هستند. در دوره آموزش PLC با تمامی این موارد عملی کار میکنید.
خروجی‌ها نیز می‌توانند ترانزیستوری یا رله‌ای باشند و وظیفه کنترل تجهیزات چراغ سیگنال، شیرهای برقی، موتورها، جک‌ها و دیگر عملگرها را بر عهده دارند.

نصب و سیم‌بندی فیزیکی PLC لوگو

PLC لوگو را می‌توان به دو صورت نصب کرد:

• دیوار نصب

• بر روی ریل DIN

در نصب روی ریل، باید توجه داشته باشید که ماژول‌های توسعه (Expansion) که به ماژول اصلی متصل می‌شوند، از ولتاژ یکسانی برخوردار باشند تا عملکرد صحیح سیستم تضمین شود.

نکات مهم در سیم‌بندی PLC لوگو

• قطر سیم‌ها: برای سیم‌بندی ورودی و خروجی، قطر سیم‌ها باید بین 2.5 تا 5 میلی‌متر مربع باشد.

• استفاده از برق سه فاز: هر گروه از ورودی‌ها باید به یک فاز اختصاصی متصل شود و نمی‌توان دو گروه مختلف را به یک فاز مشترک وصل کرد.

• جلوگیری از اتصال فلزات مختلف: فلزهای مختلف نباید مستقیماً به ورودی‌های PLC لوگو متصل شوند تا از ایجاد نویز و خطای ولتاژ جلوگیری شود.

با رعایت این اصول، می‌توان سیم‌بندی امن و استاندارد PLC لوگو را انجام داد و عملکرد پایدار و مطمئن سیستم اتوماسیون صنعتی را تضمین کرد.