هناك مجموعة واسعة من منتجات PLC المتاحة. تتوافق نماذج PLC المختلفة مع الأشكال الهيكلية المميزة، وخصائص الأداء، والقدرات، ومجموعات التعليمات، وطرق البرمجة، ونقاط السعر؛ علاوة على ذلك، تم تصميم كل نموذج ليناسب سيناريوهات تطبيق محددة. وبالتالي، فإن الاختيار الحكيم لـ PLC له أهمية قصوى لتحسين مؤشرات الأداء الفنية والاقتصادية لنظام التحكم المعتمد على PLC-.
نماذج PLC
يجب أن يعتمد اختيار PLC على تقييم شامل لعوامل مختلفة، بما في ذلك نوع النموذج المحدد، والسعة، ووحدات الإدخال / الإخراج، ووحدات إمداد الطاقة، ووحدات الوظائف الخاصة، وقدرات الاتصال والشبكات. المبدأ الأساسي الذي يوجه اختيار نموذج PLC هو السعي لتحقيق التوازن الأمثل بين الأداء وفعالية التكلفة-، مع تلبية جميع المتطلبات الوظيفية في نفس الوقت وضمان موثوقية النظام وسهولة الصيانة. تتضمن الاعتبارات الرئيسية أثناء عملية الاختيار اختيار الشكل الهيكلي المناسب، وتحديد طريقة التثبيت، وتلبية المتطلبات الوظيفية المحددة ومعايير سرعة الاستجابة، وضمان موثوقية النظام، و-حيثما أمكن-توحيد نماذج PLC المحددة لتقليل التنوع.
الأشكال الهيكلية
تنقسم الشركات المحدودة العامة بشكل أساسي إلى فئتين هيكليتين: النوع المدمج (أحادي الكتلة) والنوع المعياري.
عادةً ما يقدم النوع -المدمج PLC متوسط تكلفة أقل لكل نقطة إدخال/إخراج مقارنةً بالنوع المعياري ويتميز بمساحة مادية أصغر نسبيًا؛ يتم استخدامه عمومًا في أنظمة التحكم-الصغيرة الحجم حيث تكون العملية الصناعية ثابتة نسبيًا وغير متغيرة. وعلى العكس من ذلك، يوفر النوع -الموحدة PLC إمكانيات توسعة وظيفية مرنة ومريحة؛ فهو يوفر مساحة أكبر من حيث العدد الإجمالي لنقاط الإدخال/الإخراج، ونسبة الإدخال إلى نقاط الإخراج، ومجموعة متنوعة من وحدات الإدخال/الإخراج المتاحة. علاوة على ذلك، فهو يسهل الصيانة ويستخدم عادةً في أنظمة التحكم الأكثر تعقيدًا.
طرق التثبيت
يمكن تصنيف طرق تركيب نظام PLC على نطاق واسع إلى ثلاث فئات: المركزية، والإدخال / الإخراج عن بعد، والموزعة (بما في ذلك شبكة من PLCs المتعددة).
لا تتطلب الطريقة المركزية أي أجهزة إضافية لتشغيل وحدات الإدخال/الإخراج عن بعد، مما يؤدي إلى أوقات استجابة أسرع للنظام وخفض التكاليف. تعتبر طريقة الإدخال/الإخراج عن بعد-مناسبة تمامًا للأنظمة-الكبيرة حيث تكون المعدات التي يتم التحكم فيها منتشرة جغرافيًا؛ يمكن توزيع وحدات الإدخال/الإخراج عن بعد وتثبيتها على مقربة من الأجهزة الميدانية، وبالتالي تقليل أطوال الأسلاك-على الرغم من أن هذا الأسلوب يتطلب إضافة برامج تشغيل مخصصة ومصادر إمداد طاقة لوحدات الإدخال/الإخراج عن بعد. تعد الطريقة الموزعة-التي تتضمن شبكة من وحدات PLC المتعددة-مثالية للسيناريوهات التي تتطلب فيها قطع المعدات المتعددة تحكمًا مستقلاً ولكن يجب أن تظل مترابطة؛ يسمح هذا النهج باستخدام أجهزة PLC أصغر حجمًا ومدمجة، على الرغم من أنه يتطلب تضمين وحدات اتصال إضافية.
المتطلبات الوظيفية
عادةً، توفر وحدات PLC -الصغيرة الحجم (مستوى الإدخال-) وظائف أساسية مثل العمليات المنطقية، والتوقيت، والعد؛ هذه القدرات كافية لتلبية متطلبات المعدات التي تعتمد فقط على التحكم المنفصل (التشغيل/الإيقاف).
بالنسبة للأنظمة التي يسود فيها التحكم المنفصل ولكن يتم استكماله بعدد محدود من حلقات التحكم التناظرية، يمكن تحديد مستوى إدخال محسّن -PLC قادر على استيعاب وحدات التحويل التناظرية - إلى - الرقمية (A/D) والرقمية - إلى - التناظرية (D/A)، وتتميز بإمكانات إضافية مثل العمليات الحسابية الأساسية (الجمع والطرح) ووظائف نقل البيانات. بالنسبة لمهام التحكم الأكثر تعقيدًا-على وجه التحديد تلك التي تتطلب حسابات PID، والتحكم في الحلقة-المغلقة، واتصالات الشبكة، والوظائف المشابهة-يجب تحديد اختيار نطاق PLC متوسط-أو عالي-PLC من خلال حجم نظام التحكم وتعقيده. ومع ذلك، نظرًا لأن-المدى المتوسط والمتطور-أجهزة PLC غالية الثمن نسبيًا، يتم نشرها عادةً في بيئات التحكم في العمليات واسعة النطاق وأنظمة التحكم الموزعة.
سرعة الاستجابة
إن وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) عبارة عن وحدات تحكم للأغراض العامة-مصممة للأتمتة الصناعية؛ بشكل عام، تكون سرعات استجابة PLCs عبر المستويات المختلفة كافية لتلبية المتطلبات ضمن نطاقات التطبيقات المقصودة. ومع ذلك، إذا كان سيتم استخدام PLC خارج نطاقه القياسي، أو إذا كانت وظائف أو إشارات محددة تفرض متطلبات سرعة استثنائية، فيجب تقييم سرعة استجابة PLC بعناية. في مثل هذه الحالات، يمكن للمرء اختيار PLC مزود بإمكانات معالجة الإدخال/الإخراج عالية السرعة-، أو تحديد نموذج يدعم وحدات الاستجابة السريعة-ووحدات إدخال المقاطعة.
مصداقية
بالنسبة لمعظم الأنظمة العامة، تكون الموثوقية المتأصلة في PLC كافية تمامًا. ومع ذلك، بالنسبة للأنظمة التي تكون فيها متطلبات الموثوقية صارمة بشكل استثنائي، فمن المستحسن التفكير في تنفيذ نظام متكرر أو نظام -جاهز للاستخدام.
توحيد النماذج
داخل مؤسسة واحدة، ينبغي بذل كل جهد لتوحيد نماذج PLC المستخدمة. يتناول هذا النهج ثلاثة اعتبارات أساسية:
1) قابلية التبادل: تسمح النماذج الموحدة لوحداتها بالعمل كنسخ احتياطية متبادلة، وبالتالي تبسيط عملية شراء قطع الغيار وإدارتها.
2) الكفاءة الفنية: مع النماذج الموحدة، تظل الوظائف وإجراءات التشغيل متسقة، مما يسهل التدريب الفني ويساهم في التعزيز الشامل للخبرة الفنية.
3) تكامل النظام: تضمن النماذج القياسية التوافق بين الأجهزة الطرفية وتتيح مشاركة الموارد؛ وهذا يسهل الاتصال بالشبكة، وعند إقرانه بجهاز كمبيوتر مضيف، يسمح بسهولة إنشاء نظام تحكم موزع متعدد-مستويات.