بررسی PLC و باکس‌ها در نرم افزار EPLAN
آشنایی با PLC
اتوماسیون صنعتی ستون فقرات تولید مدرن است و در قلب این سیستم‌ها، کنترل‌کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC) نقشی حیاتی ایفا می‌کنند. برای اطمینان از عملکرد صحیح، ایمنی و قابلیت نگهداری آسان سیستم‌های اتوماسیون، طراحی دقیق و مستندسازی کارآمد نقشه‌های PLC از اهمیت بالایی برخوردار است.
نرم‌افزار EPLAN با بهره‌گیری از قابلیت‌های هوشمندانه خود، ابزاری قدرتمند برای مهندسان برق و اتوماسیون فراهم می‌کند تا فرآیند طراحی پی ال سی را بهینه‌سازی و ساده‌سازی کنند.
درک مفاهیم اولیه PLC و اجزای آن
پیش از ورود به دنیای طراحی در EPLAN، آشنایی با مفاهیم بنیادی PLC ضروری است تا ترسیم نقشه‌ها برای طراحان آسان‌تر شود. یک PLC به‌طور کلی از اجزای اصلی زیر تشکیل می‌شود:
- واحد پردازش مرکزی (CPU): این بخش مغز PLC است که وظیفه اجرای برنامه‌ها و منطق کنترلی را بر عهده دارد.
- منبع تغذیه (Power Supply – PS): وظیفه تأمین انرژی مورد نیاز برای PLC و تمامی ماژول‌های متصل به آن را بر عهده دارد.
- کارت‌ها و ماژول‌های ورودی/خروجی (I/O): این بخش‌ها شامل ورودی‌های دیجیتال (Digital Input – DI)، خروجی‌های دیجیتال (Digital Output – DO)، ورودی‌های آنالوگ (Analog Input – AI) و خروجی‌های آنالوگ (Analog Output – AO) هستند.
- ماژول‌های ارتباطی (IM, CP): این ماژول‌ها برای اتصال PLC به شبکه‌های صنعتی مختلف مانند پروفی‌باس (Profibus) یا اترنت (Ethernet) استفاده می‌شوند.
- رک یا ریل (Rack/Rail): این قسمت محل فیزیکی برای نصب و اتصال ماژول‌های مختلف پی ال سی است.
برخی از PLCها به صورت کامپکت طراحی شده‌اند، به این معنی که ماژول‌های ورودی/خروجی را درون خود جای داده‌اند و نیازی به اضافه کردن ماژول‌های جداگانه ندارند. در مقابل، PLCهای ماژولار امکان افزودن کارت‌ها و ماژول‌های متنوع را فراهم می‌کنند.
EPLAN از تمامی این ساختارها پشتیبانی می‌کند و به مهندسان اجازه می‌دهد تا هر یک از این اجزا را به صورت جداگانه و با جزئیات کامل طراحی کنند.
PLC در نقشه‌های ایپلن
در نقشه‌های EPLAN، برای آدرس‌دهی ورودی‌ها معمولاً از حرف “I” (Input) و برای خروجی‌ها از “Q” یا “O (Output)” استفاده می‌شود.
برای مثال، در PLCهای زیمنس (مانند S7-200، S7-300، S7-400)، آدرس‌ها بر اساس بیت‌ها و بایت‌ها ساخته می‌شوند، مانند I 0.0، I 0.1 تا I 0.7 و سپس I 1.0 و…. در PLCهای برند دلتا، ورودی‌ها با “X” و خروجی‌ها با “Y” نمایش داده می‌شوند. این نام‌گذاری‌ها برای شناسایی دقیق و سریع نقاط اتصال در نقشه حیاتی هستند.
قابلیت‌های هوشمند EPLAN برای طراحی PLC
EPLAN با بهره‌گیری از ابزارهای تخصصی و ناوبریگرهای قدرتمند خود، فرآیند طراحی نقشه‌های PLC را بسیار کارآمد و هوشمند می‌سازد:
1. انواع باکس‌ها (Boxes): EPLAN چهار مدل باکس برای سازماندهی و تعریف المان‌ها ارائه می‌دهد:
1.1 Structure Box: این باکس یک جعبه ساده و بصری است که برای گروه‌بندی المان‌ها در نقشه استفاده می‌شود. کاربرد اصلی آن افزایش خوانایی نقشه و نمایش قرارگیری فیزیکی اجزا در یک جعبه مشترک، مانند یک شستی دوبل یا سایر تجهیزات در یک جعبه واحد است. این باکس صرفاً یک ابزار بصری است و قابلیت هوشمندسازی خاصی ندارد.
1.2 Black Box: این باکس شباهت زیادی به Structure Box دارد، اما با یک تفاوت کلیدی: دارای تیک “Main Function” است. فعال کردن این تیک به Black Box قابلیت ایجاد ارجاع متقابل (کراس رفرنس) بین باکس‌ها را می‌دهد. به این معنی که اگر دو بلک باکس با شناسه یکسان داشته باشید، EPLAN به طور خودکار مرجع متقابل بین آن‌ها ایجاد می‌کند.
1.3 PLC Box: مهم‌ترین و هوشمندترین باکس برای طراحی PLC است. این باکس می‌تواند در آینده اطلاعات هوشمندی را برای EPLAN فراهم کند. هر کارت PLC، چه ورودی دیجیتال، آنالوگ یا خروجی، باید داخل یک PLC Box طراحی شود.
این کار به EPLAN امکان می‌دهد تا هنگام خروجی گرفتن، کاملاً درک کند که این باکس مربوط به یک کارت PLC خاص با مشخصات فنی مربوطه است.
1.4 Micro Box: این باکس در رابطه با ماکروها کاربرد دارد و برای ایجاد ماکروهای قابل استفاده مجدد استفاده می‌شود.
PLC Connection Points در ایپلن
ایپلن ابزارهای تخصصی برای تعریف نقاط اتصال در PLC فراهم می‌کند، از جمله ورودی/خروجی دیجیتال، ورودی/خروجی آنالوگ، و نقاط اتصال مربوط به منبع تغذیه پی ال سی.
این نقاط امکان اتصال ولتاژ، ترمینال‌ها و سایر اجزا را به کارت PLC فراهم می‌کنند و برای هر ورودی یا خروجی، شناسه نقطه اتصال، آدرس پی ال سی و متن تابع مربوطه تعریف می‌شود.
فرآیند عملی طراحی یک کارت PLC در EPLAN
- ایجاد صفحه PLC: ابتدا یک صفحه جدید در پروژه برای نقشه‌های PLC ایجاد می‌شود، به عنوان مثال با نام PLC/1 Multi-line.
- رسم نقاط اتصال (L+، L-): با استفاده از ابزار “PLC Connection Point Digital Input”، نقاط اتصال مربوط به تغذیه کارت (مانند L+ و L-) ترسیم می‌شوند. در ابتدا، Display DT (شناسه نمایش) خالی گذاشته می‌شود و Connection Point Designation به صورت متوالی (مثلاً 1، 2 و…) و Function Text برای L+ و L- وارد می‌شود.
- رسم نقاط ورودی دیجیتال: سپس نقاط مربوط به ۱۶ ورودی دیجیتال ترسیم می‌شوند. اولین ورودی با آدرس i 0.0 و Connection Point Designation 2 (در صورت استفاده از L+ به عنوان 1) تعریف می‌شود.
- تغییر آدرس‌ها در PLC Data Navigator: برای اصلاح آدرس‌ها، به PLC Data Navigator مراجعه می‌شود. در این بخش، آدرس‌های هر ورودی به صورت دستی (مثلاً i 0.0, i 0.1, i 0.2 و…) تا i 0.7 برای بایت اول و سپس i 1.0 تا i 1.7 برای بایت دوم تغییر داده می‌شوند.
- قرار دادن کارت در PLC Box: تمامی نقاط ورودی و تغذیه ترسیمی، درون یک PLC Box قرار می‌گیرند. این باکس با مشخصات فنی کارت واقعی (مانند مدل، تعداد ورودی‌ها و نوع ولتاژ) تکمیل می‌شود، مثلاً “16x DC 24V” و شماره سریال کارت. همچنین می‌توان ظاهر باکس را با تغییر رنگ یا ضخامت خطوط شخصی‌سازی کرد.
- اتصال به ترمینال‌ها: برای هر ورودی، یک ترمینال (با نماد X در EPLAN) متصل می‌شود. EPLAN به صورت خودکار شماره‌های ترمینال را تنظیم می‌کند (مثلاً X1.1, X1.2 و…). اگر رشته ترمینالی از قبل موجود باشد، EPLAN شماره‌گذاری را از ادامه آن آغاز می‌کند. با استفاده از قابلیت Number Terminals در Terminal Navigator، می‌توان شماره‌گذاری ترمینال‌ها را به صورت خودکار و مرتب انجام داد.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
