برنامه نویسی plc چیست؟ (آشنایی با زبان های برنامه نویسی plc)

کنترل کننده منطقی برنامه پذیر (programmable logic controller) به عنوان یک رابط بین دستگاه هایی مانند plc دلتا و کاربر عمل می کند. در برنامه نویسی plc، ابتدا داده ها توسط سنسورهای دستگاه دریافت و ذخیره می شوند. سپس این اطلاعات پردازش شده و به خروجی منتقل می گردد. این فرایند با انواع زبان برنامه نویسی plc قابل پیاده سازی می باشد.

آیا می دانید قابلیت مهم برنامه نویسی plc چیست؟ این کنترل کننده منطقی به شما اجازه می دهد بتوانید بر اساس الگوریتم مورد نظر، تمامی فرایندهای خود را کنترل کنید.

معرفی کنترلر منطقی برنامه پذیر (plc)

برنامه نویسی دستگاه plc به عنوان یک کنترل کننده هوشمند در تجهیزات اتوماسیون صنعتی عمل می کند. در ابتدا زبان های برنامه نویسی پی ال سی ساده ای توسط این ابزار کنترلی اجرا می شد، اما امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی در صنایع گوناگون، فرایندهای پیچیده تری را با دانلود نرم افزار plc دلتا و نرم افزارهای دیگر پی ال سی پیاده سازی می کنند.

از مزیت های بسیار مهم برنامه نویسی plc، می توان به تکرارپذیری بالا، نصب و نگهداری آسان و قابلیت اطمینان بالا اشاره کرد. این کنترلرها با عناوینی از جمله رله با قابلیت برنامه نویسی، کنترل کننده منطقی و پی ال سی نیز شناخته می شوند.

انواع زبان برنامه نویسی plc چیست؟

آیا می دانید دلیل پیدایش زبان های مختلف برنامه نویسی plc چیست؟ در گذشته ابتدا هر شرکت تولید کننده پی ال سی، از قوانین خاص خود برای برنامه نویسی استفاده می کردند اما به دلیل افزایش کاربرد انواع زبان های برنامه نویسی plc در مشاغل مختلف، تعیین یک استاندارد مشخص و همگانی ضرورت یافت.

از همین رو کمیسیون الکتروتکنیکی بین ‌المللی (International Electrotechnical Commission) تشکیل شد و تمامی برنامه نویسان ملزم به رعایت قوانین جهانی IEC در پروژه های خود شدند. این استاندارد 5 ساختار برای زبان های برنامه نویسی پی ال سی تعریف کرده است که شامل موارد زیر می شود:

1. Ladder Diagram، از زبانهای برنامه نویسی plc آسان

در نمودار نردبانی یا Ladder Logic، شما با استفاده از بلوک های تعریف شده و ترکیب کردن نمادها می توانید پروژه خود را پیاده سازی کنید. در واقع برنامه پی ال سی لدر، برای نشان دادن دستورات از مدل رله منطقی استفاده می کند. این زبان محبوب با اینکه سرعت اجرا پایینی در مقایسه با دیگر زبان های برنامه نویسی پی ال سی دارد اما طرفداران زیادی را به خود جذب کرده است.

علت محبوبیت زبان لدر این است که منطق کنترل به وسیله عناصری مانند تیغه های باز و بسته، بوبین و غیره پیاده سازی می شود. لازم است بدانید استفاده از زبان LD برای کاربردهای کنترلی و توالی به صورت باینری بسیار مفید است.

اگر با عبارت های شرطی و منطق دیجیتالی آشنایی دارید، استفاده از این زبان برنامه نویسی پی ال سی می تواند گزینه مناسبی برای شما باشد.

مزایا زبان برنامه نویسی plc چیست؟

• امکان ذخیره سازی دستورات در برنامه
• کاربری آسان و درک راحت به دلیل ساختار پله ای
• دارای ساختار گرافیکی
• دارای عیب یابی آسان به دلیل پیاده سازی موازی
• دارای پشتیبانی قوی در قیمت ویرایش برنامه

معایب

• در دسترس نبودن بعضی از دستورالعمل ها در برنامه
• اشغال فضای زیاد به دلیل خاصیت گرافیکی بودن
• سرعت اجرا پایین در مقایسه با انواع زبان های برنامه نویسی plc

2. Structured Text، از زبانهای برنامه نویسی plc قدرتمند

یکی از زبان های سطح بالا در میان انواع زبان های برنامه نویسی plc که به صورت متنی می باشد، زبان ST یا متن ساختاریافته نام دارد. در این زبان از عبارت های مخصوصی استفاده می شود که آن ها به وسیله نقطه ویرگول از هم جدا می شوند و تغییرات لازم را در متغیرها، ورودی و خروجی اعمال می کنند. لازم است بدانید زبان متن ساختاریافته، شباهت زیادی به زبان‌ های Basic یا C دارد و می تواند برای کسانی که با آن ها کار کرده اند بسیار راحت باشد.

شاید برایتان سوال شده باشد کاربرد ویژه این زبان برنامه نویسی plc چیست؟ باید گفت: در این زبان، می توان مباحث پیچیده ریاضی مانند انتگرال، مثلثات و غیره را بسیار راحت تر از زبان لدر پیاده سازی کرد!

مزایا

• محاسبه دقیق و منظم روابط ریاضی
• پوشش دهی دستورالعمل های فراوان

معایب

• سخت بودن مشکلات برنامه
• دشوار بودن اصلاحات لازم در حالت آنلاین

3. Instruction List، یک زبان ‌برنامه نویسی پی ال سی کاربردی

یکی دیگر از زبان های متنی یا نوشتاری، زبان فهرست دستورالعمل یا IL نام دارد. در این زبان برنامه نویسی پی ال سی، کدهای زیادی در هر دستور وجود دارد که برای استفاده در پروژه های کوچک بسیار مناسب است. در زبان IL، دستورات ثبت شده به وسیله یک ترمینال برنامه نویسی به پی ال سی ارسال می شود. شاید این زبان به اندازه انواع زبان های برنامه نویسی plc قدرتمند نباشد اما به مراتب کاربری راحت تری دارد.

اگر شما تجربه کار با زبان اسمبلی دارید، کار کردن با این زبان می تواند برای شما بسیار راحت باشد، چون شباهت زیادی به هم دارند.

مزایا

• سرعت اجرا بسیار بالا
• مصرف حافظه کمتر

معایب

• کاربرد محدود در صنعت
• عیب یابی مشکل

4. Sequential Function Charts، یکی از سریع ترین انواع زبان برنامه نویسی plc

در پاسخ به این پرسش که انواع زبان برنامه نویسی plc چیست می توان به معرفی یکی از سریع ترین زبان های موجود پرداخت. در زبان برنامه نویسی SFC، شما از دستورات به شکل مرحله ای استفاده کرده و در نهایت به نتایج نهایی دست می یابید. در واقع با استفاده از زبان برنامه نمودار توابع متوالی، برنامه مورد نظر به چند مرحله تقسیم شده که هر مرحله یک عمل منطقی را شامل می شود.

در بیانی دیگر می توان گفت: زبان SFC، یکی از پرکاربرد ترین زبان های برنامه نویسی پی ال سی است که در آن می توانید عناصر برنامه را با استفاده از بلوک ‌های تابع (FB) یا متن ساخت ‌یافته (ST) در کنار هم قرار دهید. لازم است بدانید این زبان بیشتر در برنامه ‌هایی که شرایط کنترل آن به صورت ترتیبی است، کاربرد دارد.

اگر با نمودارهای فلوچارتی آشنایی دارید و پروژه مدنظر شما مراحل تکرارپذیر زیادی دارد، استفاده از این زبان برنامه نویسی می تواند برای شما مناسب باشد.

مزایا

• امکان تقسیم بندی مراحل فرایند های بزرگ جهت عیب یابی سریع و آسان
• امکان بررسی قطعات معیوب و خراب و رفع سریع آن
• طراحی سریع به دلیل استفاده از قطعات منطقی

معایب

• نداشتن کاربردی جامع برای اجرا تمامی برنامه ها

5. سازگاری بالا با کنترل های حرکتی در Function Block Diagram

در این قسمت از مقاله برنامه نویسی plc چیست می خواهیم به سراغ یکی دیگر از زبانهای برنامه نویسی plc تحت عنوان زبان نمودار بلوکی تابع یا FBD برویم. در این زبان، شما می توانید تابعی میان ورودی و خروجی مشخص کنید تا به وسیله بلوک های خطی در نمودارها به یکدیگر متصل شوند.

در واقع زمانی که شما بلوک ها را در محیط نرم افزار ایجاد می کنید، دستگاه پی الی سی آن ها را به ترتیب اسکن می کند و از طریق اتصالی که بین آن ها وجود دارد، برنامه را اجرا می کند. از کاربردهای زبان نمودار بلوکی تابع می توان به پروژه های پرتکرار مانند تایمر، شمارنده، حلقه PID اشاره کرد.

استفاده از این زبان برنامه نویسی پی ال سی در پروژه هایی که برنامه ریزی کنترل حرکت و کارهای تکراری زیاد است، می تواند بهترین انتخاب در میان انواع زبان برنامه نویسی plc باشد.

مزایا

• کاربری آسان به دلیل ساختار گرافیکی
• امکان قراردادن خطوط زیاد در یک بلوک تابع
• پایین بودن حجم کدنویسی
• قابلیت دسته بندی کردن

معایب

• امکان بی نظم شدن کدهای برنامه نویسی به دلیل جابجایی بلوک های تابع
• ایجاد برخی از الگوریتم های به صورت نوشتاری
• نیازمند آموزش برای کارکردن با آن
• عیب یابی سخت

کلام آخر، محبوب‌ ترین زبان ‌های برنامه نویسی پی ال سی کدام اند؟

در پاسخ به این سوال که برنامه نویسی plc چیست می توان گفت: برنامه پی ال سی رابطی است بین انسان و دستگاه که با کمک آن می توان تمامی فرایندهای یک پروژه را کنترل کرد. امروزه با توجه به پیشرفت علم برنامه نویسی و کاربرد فراوان آن در دستگاه های plc، پنج زبان کاربردی و قوی برای انجام پروژه های پی ال سی به وجود آمده است. مطمئنا انتخاب هر یک از زبانهای برنامه نویسی plc با توجه به نوع پروژه و میزان آگاهی شما باید مشخص شود.

اما به طور کلی می توان گفت: در میان انواع زبان برنامه نویسی plc، زبان LD به دلیل شباهت فراوان به منطق رله، محبوبیت زیادی در صنایع پیدا کرده است و یادگیری آن می تواند بسیاری از پروژه های اتوماسیون را پاسخ دهد! اگر در حال آموزش برنامه پی ال سی هستید و قصد خرید انواع دستگاه plc را دارید می توانید به وب سایت زاگرس کنترل، ارائه دهنده خدمات تخصصی اتوماسیون صنعتی مراجعه کنید.