افتح -التحكم في الحلقة
يعد التحكم في الحلقة المفتوحة- للإشارات المنفصلة (الثنائية) وظيفة التحكم الأساسية في PLC. تتميز مجموعة تعليمات PLC بقدرات معالجة منطقية قوية، مما يجعل من السهل تنفيذ أوضاع التحكم المنطقي المختلفة مثل التوقيت، والعد، والعمليات التسلسلية (المعتمدة على الخطوة-). الغرض الأساسي من معظم أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) هو العمل كبدائل لأنظمة التحكم في موصلات الترحيل التقليدية-.
تناظري مغلق-تحكم في الحلقة
بالنسبة لأنظمة التحكم في الحلقة المغلقة-التناظرية، بالإضافة إلى المدخلات والمخرجات المنفصلة، تكون نقاط الإدخال والإخراج التناظرية مطلوبة. تتيح هذه النقاط أخذ عينات من إشارات الإدخال وتنظيم إشارات الخرج، وبالتالي تسهيل الضبط المستمر والتحكم في المعلمات مثل درجة الحرارة ومعدل التدفق والضغط والإزاحة والسرعة. في الوقت الحالي، لا تقتصر هذه الإمكانية على وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) الكبيرة والمتوسطة الحجم؛ تمتلك العديد من نماذج PLC المدمجة هذه الوظيفة أيضًا.
التحكم الرقمي
عندما يشتمل نظام التحكم على أجهزة تشفير دوارة وأجهزة مؤازرة -تعمل بالنبض (مثل المحركات المتدرجة)، يمكن استخدام PLC لاستقبال وإخراج نبضات عالية السرعة-، وبالتالي تمكين التحكم الرقمي. تتميز أجهزة PLC الأكثر تقدمًا بوحدات تحكم رقمية مخصصة قادرة على أداء وظائف مثل استيفاء المنحنى. علاوة على ذلك، فإن الطرح الأخير لوحدات التحكم في الحركة الجديدة-إلى جانب لغات البرمجة المتخصصة لتكنولوجيا التحكم الرقمي-جعل تنفيذ التحكم الرقمي عبر أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أكثر بساطة إلى حد كبير.
الحصول على البيانات ورصدها
نظرًا لأن أجهزة PLC يتم نشرها بشكل أساسي للتحكم على مستوى الحقل-، فإن الحصول على البيانات الميدانية يمثل وظيفة أساسية. بناءً على هذا الأساس، فإن توصيل PLC بجهاز كمبيوتر مضيف أو شاشة تعمل باللمس لواجهة الآلة البشرية (HMI) - يسمح للمشغلين بمراقبة القيم الحالية لنقاط البيانات هذه وإجراء التحليلات الإحصائية في الوقت المناسب. تم تجهيز بعض PLCs بوحدات مخصصة لتسجيل البيانات تقبل بطاقات ذاكرة الكمبيوتر القياسية، مما يتيح تخزين البيانات المكتسبة مباشرة داخل الوحدة. هناك سمة مميزة أخرى لـ PLCs وهي وفرة إشارات التشخيص الذاتي الداخلية؛ ومن خلال الاستفادة من هذه الميزة، يمكن لأنظمة التحكم المستندة إلى PLC-تنفيذ إمكانات المراقبة التشخيصية الذاتية-، وبالتالي تقليل أخطاء النظام وتحسين موثوقية النظام بشكل عام.
تطبيقات PLC في التصنيع الذكي
في مجال التصنيع الذكي، تستخدم أنظمة PLC الذكية تحليل البيانات في الوقت الفعلي-لضبط المعلمات التشغيلية تلقائيًا، وبالتالي التكيف مع متطلبات الإنتاج والظروف البيئية المتطورة باستمرار. لا يؤدي هذا النهج إلى تسريع عمليات الإنتاج فحسب، بل يعزز أيضًا جودة المنتج واستقرار النظام بشكل كبير. يتم تنظيم إطار التطبيق على النحو التالي:
طبقة التحكم في العمليات: تشكل هذه الطبقة جوهر نظام PLC وهي المسؤولة عن التحكم المباشر في عمليات الإنتاج. فهو ينفذ وظائف تتعلق بالحصول على البيانات،-والتخزين في الوقت الفعلي، ومعالجتها، ونقل متغيرات العملية. يجب ألا تكون واجهات الآلة - البشرية (HMIs) متصلة مباشرة بطبقة التحكم في العملية.
طبقة مراقبة التشغيل: تعمل هذه الطبقة كواجهة -الإنسان والآلة الأساسية (HMI) لنظام PLC. وهي مسؤولة عن معالجة وتخزين البيانات الواردة من طبقة التحكم في العمليات، وبالتالي تمكين الإدارة التشغيلية المركزية والإشراف عليها. يجب ألا تكون الأجهزة الموجودة ضمن طبقة التشغيل والمراقبة مجهزة بوحدات واجهة العملية المباشرة؛ وبالتالي، لا يجوز توجيه متغيرات العملية إلى PLC عبر أجهزة طبقة التشغيل والمراقبة.
طبقة خدمة البيانات: تعمل هذه الطبقة كوسيط لتبادل البيانات بين الشبكة الداخلية لـ PLC والشبكات الخارجية، مما يوفر خدمات البيانات للمستخدمين الذين يشاركون بشكل غير مباشر في عملية الإنتاج. يجب على طبقة خدمة البيانات تبادل البيانات مع طبقة التحكم في العملية وطبقة التشغيل والمراقبة من خلال الأجهزة الوسيطة-مثل الخوادم الوكيلة أو جدران الحماية الصناعية-من الدرجة-بدلاً من إنشاء روابط اتصال البيانات المباشرة. لا يجوز تنفيذ خدمات البيانات المرتبطة مباشرة بعمليات الإنتاج أو إدارة النظام (مثل الإنذارات والسجلات التاريخية والتشخيصات وما إلى ذلك) ضمن طبقة خدمة البيانات.