چه زمانی از PLC و چه زمانی از PAC استفاده کنیم؟

 کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) و کنترل کننده های اتوماسیون قابل برنامه ریزی (PAC) کامپیوترهای صنعتی هستند که برای محیط های تولیدی طراحی و سازگار شده‌اند. این کامپیوترها مغز یک عملیات تولیدی هستند زیرا تجهیزات اتوماسیون را با قابلیت اطمینان بالا کنترل می‌کنند. PLC ها و PAC ها بسیار شبیه به یکدیگر هستند. زیرا هر دو عملکردهای اساسی یکسانی را انجام می‌دهند و با فناوری مدرن، تفاوت های آنها بیشتر مبهم می‌شود. تمام سیستم های خودکار با یک PLC یا PAC برای کنترل هر ماشین یا ایستگاه جداگانه ساخته شده‌اند. علاوه بر این، رایانه ها را می‌توان برای کنترل گروهی از ماشین ها یا ایستگاه ها نیز برنامه ریزی کرد.

Programmable Automation Controller | Pac

کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) و کنترل‌کننده‌های اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی (PAC) کارآمدترین دستگاه‌های رایانه‌ای صنعتی هستند، که برای کمک و تسهیل عملیات تولید توسعه و طراحی شده‌اند. 

این کنترلرها به عنوان مغز فرآیند تولید در نظر می‌گیریم، زیرا آنها به طور موثر تجهیزات اتوماسیون را با قابلیت اطمینان بالا کنترل می‌کنند. 

PLC ها و PAC ها کم و بیش شبیه به یکدیگر هستند زیرا هر دو از ویژگی ها و عملکرد مشترک تغذیه می‌شوند.

با تداخل فناوری مدرن، قابلیت های این دستگاه ها تغییر کرده است. PLC ها در اواخر دهه 1960 اختراع شدند.

در حالی که PAC ها در صنعت اتوماسیون برای کنترل ماشین آلات در سال 2001 ابداع شدند. تمایز اصلی بین PLC ها و PAC ها زبان برنامه نویسی آنها است.

شباهت های PLC و PAC

شباهت های زیادی بین PLC و PAC وجود دارد که گاهی اوقات تشخیص تفاوت آنها دشوار است.

اگرچه هنوز تفاوت هایی بین آنها وجود دارد، شباهت های مشترک آنها می‌تواند حتی بیشتر باشد.

در اینجا چند نکته مشترک بین PLC و PAC وجود دارد:

عملکرد اصلی PLC و PAC

هر دو PLC و PAC برای ارائه کنترل مطمئن و دقیق سیستم های اتوماسیون صنعتی طراحی شده‌اند.

آنها برای نظارت بر ورودی های سنسورها و سایر دستگاه ها، پردازش اطلاعات استفاده می‌شوند.

و سپس سیگنال های کنترل خروجی را به محرک ها و سایر تجهیزات ارسال می‌کند.

برنامه نويسي PLC و PAC

هر دو PLC و PAC از زبان های برنامه نویسی برای ایجاد منطق کنترلی استفاده می‌کنند که رفتار سیستم اتوماسیون را تعیین می‌کند.

آنها 5 زبان برنامه نویسی مشخص در استانداردهای IEC 61131-3 را به اشتراک می‌گذارند. اما PAC گزینه های زبان برنامه نویسی بیشتری از جمله C و C++ را ارائه می‌دهد.

ماندگاری PLC و PAC

هر دو PLC و PAC برای مقاومت در برابر محیط های صنعتی خشن مانند دما، رطوبت و لرزش هستند.

آنها به گونه ای طراحی شده‌اند که ناهموار و قابل اعتماد، با عمر طولانی و نگهداری کم باشند.

طراحی مدولار PLC و PAC

هر دو PLC و PAC دارای طراحی مدولار هستند که امکان گسترش و سفارشی سازی آسان را فراهم می‌کند. ماژول ها را می‌توان برای رفع نیازهای خاص اضافه یا حذف کرد.

استانداردهای صنعت PLC و PAC

هر دو PLC و PAC برای مطابقت با استانداردهای صنعتی برای سیستم های اتوماسیون و کنترل، مانند IEC 61131 هستند.

این استانداردها قابلیت همکاری بین دستگاه ها و سیستم های سازنده های مختلف را تضمین می‌کند.

 در ادامه بررسی می‌کنیم که PAC چه تفاوتی با ویژگی‌ها، عملکردها و قابلیت‌های PLC دارد.

تفاوت‌های PAC و PLC

• ماژول پردازنده PLC و PAC:

کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) یک دستگاه ریزپردازنده منفرد است. که برای کنترل تولید، زیرساخت، حمل و نقل و عملکرد تجهیزات اتوماسیون کنترل ماشین/ایستگاه استفاده می‌شود.

در حالی که کنترل کننده اتوماسیون قابل برنامه ریزی (PAC) یک دستگاه چند پردازنده ای است. که مانند هر رایانه شخصی دیگر با دو یا چند پردازنده تشکیل می‌شوند. 

PAC ها مجهز به قابلیت های چندوظیفه ای برای کنترل اتوماسیون قطعات مختلف تجهیزات هستند.

• معماری (Architecture) PLC و PAC:

کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) برای جایگزینی سیستم های مبتنی بر رله هستند. 

مهندسان برای نمایش دادن پاسخ فیزیکی بدون تایمر با کمک نمودارهای منطقی نردبانی در PLC ها برای برنامه ریزی توالی رویدادها و واکنش ها دستگاه های ورودی/خروجی استفاده می‌کردند.

کنترل‌کننده‌های اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی (PAC) با معماری سخت‌افزاری و نرم‌افزاری کاربرپسند طراحی شده‌اند که کارکرد آن توسط برنامه‌نویسان فناوری اطلاعات آسان‌تر است.

• کاربرد:

کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) دارای شبکه‌های داخلی هستند که آن‌ها را قادر می‌سازد. بین چندین PLC، I/O، HMI (رابط انسان و ماشین) و SCADA (نظارت-کنترل و جمع‌آوری داده) سیستم‌ها ارتباط برقرار کنند.

کنترل‌کننده‌های اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی (PAC) با معماری باز طراحی مدولار برای برقراری ارتباط، نظارت و کنترل تجهیزاتی که شبکه‌ها و دستگاه‌های متعدد را پوشش می‌دهند، ترکیب شده‌اند.

• حافظه:

PLC ها شامل سرعت اجرای برنامه در سطح بالا هستند، اما حافظه محدود و دستگاه ورودی/خروجی مجزا دارند. 

تمام PLC های پیشرفته جدید، علاوه بر ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ، می‌توانند ورودی/خروجی، توالی و مشتق متناسب-انتگرال (PID) با سرعت بالا را کنترل کنند.

PAC ها عملیات توسعه برنامه ساده شده را در خود جای داده اند و حجم حافظه زیادی برای پروژه ها و سیستم های بزرگتر دارند. 

با این ویژگی اضافه کردن و حذف اجزا آسان تر می‌شود. PAC ها علاوه بر ارائه برنامه نویسی مبتنی بر برچسب، پتانسیل نظارت و کنترل بسیاری از نقاط ورودی/خروجی را نیز دارند.

• برنامه نويسي:

کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) از برنامه نویسی نمودار منطقی نردبانی استفاده می‌کنند. در کنترل‌کننده‌های اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی (PAC) برنامه‌نویسی از طریق متن ساختاریافته، نمودارهای بلوک تابع، نمودار منطق نردبانی و همچنین سایر زبان‌های برنامه‌نویسی مانند C یا C++ و غیره انجام می‌شود.

• قابلیت اطم​ینان:

کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) معمولاً متناسب با قابلیت برنامه‌نویسی، دارای یک نقشه حافظه و آدرس ثابت هستند.

برعکس، کنترل‌کننده‌های اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی اجازه نام‌گذاری برچسب را می‌دهد. و به کاربران این فرصت را می‌دهد تا دسته‌های اطلاعات را هنگام برنامه‌ریزی مشخص و تعریف کنند.

• امکانات:

کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی پیشرفته دارای گزینه‌های ارتباطی کنترلی و مدیریت داده‌های نسبتاً خوبی هستند.

کنترلرهای اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی نسبتاً با ویژگی‌های بیشتری مانند پورت‌های USB اطلاعات، صفحه نمایش LCD با کیفیت بالا برای رابط کاربری بهتر و سرور وب برای مشاهده گزارش داده‌های سیستم تعبیه می‌شوند.

• ارتباط:

با توجه به ویژگی‌ها و عملکردهای کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC)، آنها عمدتاً برای پروژه‌های اتوماسیون کوچکتر و سایر عملیات ساده‌ای که نیازی به مقیاس‌پذیری سریع ندارند، استفاده می‌شوند.

برخلاف PLC، کنترل‌کننده‌های اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی (PAC) از پروتکل‌های استاندارد و فناوری‌های شبکه مانند اترنت، OLE برای کنترل فرآیند (OPC) و زبان پرس و جو ساختاریافته (SQL) برای عملیات چندوظیفه‌ای استفاده می‌کنند.

• برنامه های کاربردی (Applications):

کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) مدل مناسبی برای کنترل ماشین آلات ساده و پرسرعت هستند. آنها در کاربردهای مختلفی مانند تجهیزات اسپری خودکار، تجهیزات مونتاژ، سیستم های توزیع و سیستم های کنترل حرکت به کار می‌روند.

کنترل کننده های اتوماسیون قابل برنامه ریزی (PAC) برای پروژه ها و عملیات اتوماسیون در مقیاس بزرگ ایده آل هستند. 

از آنجایی که معماری PAC با برنامه های نرم افزاری مختلف مبتنی بر رایانه شخصی فعال می‌شود، به آنها در مدیریت سیستم های اتوماسیون بغرنج کمک می‌کند.

• اینترنت اشیا (IoT):

در دنیای امروز، فناوری‌های پیشرفته عملکرد PLC و PAC را به سطح بسیار بالایی رسانده‌اند. اکنون این کنترلرها برای ارسال و دریافت اطلاعات به اینترنت متصل هستند.

دستگاه‌های IoT (اینترنت اشیا) نیز به فرآیند تولید اضافه می‌شوند تا فرآیند جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری. بی‌درنگ داده‌ها به مشتریان علاقه‌مند در سطح بین‌المللی را افزایش دهند.

خلاصه‌ای از PLC در مقابل PAC:

چه زمانی از PLC و چه زمانی از PAC استفاده کنیم؟

PLC و PAC در انواع مختلف برنامه های اتوماسیون با توجه به نیازهای خاص آن برنامه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در اینجا چند دستورالعمل کلی در مورد اینکه کجا یک PLC بهترین است و کجا PAC بهترین مناسب است وجود دارد:

PLC ها برای موارد زیر مناسب هستند:

برنامه های کنترل گسسته:

PLC ها برای کاربردهایی که شامل کنترل گسسته هستند، مانند کنترل عملکرد تسمه نقاله، تجهیزات مرتب سازی یا ماشین آلات بسته بندی، بهترین هستند.

سیستم های کنترل ساده:

PLC ها برای برنامه هایی ایده آل هستند که دارای یک سیستم کنترل نسبتا ساده هستند که می‌تواند با استفاده از منطق نردبان یا سایر زبان های برنامه نویسی مشابه برنامه ریزی شود.

برنامه های کاربردی حساس به هزینه:

PLC ها معمولاً ارزان تر از PAC ها هستند، که آنها را به انتخاب خوبی برای برنامه هایی تبدیل می‌کند که هزینه آنها یک عامل مهم است.

سیستم های کوچک تا متوسط:

PLC ها برای سیستم های کنترلی با اندازه کوچک تا متوسط مناسب هستند، جایی که تعداد ورودی ها و خروجی ها نسبتاً کم است.

یک سیستم نوار نقاله در یک کارخانه تولیدی نمونه خوبی از یک سیستم اتوماسیون است که در آن PLC بهترین گزینه است. در این نرم افزار PLC وظیفه کنترل سرعت و جهت تسمه نقاله و همچنین نظارت بر وضعیت سنسورها و سایر تجهیزات در طول خط نقاله را بر عهده دارد. PLC ها همچنین می‌توانند برای انجام وظایف تولیدی خاص مانند مرتب سازی، شمارش یا بسته بندی برنامه ریزی شوند.

یک سیستم نوار نقاله معمولاً دارای یک ساختار ثابت و مجموعه ای از عملیات کاملاً مشخص که باید به صورت متوالی اجرا شوند. PLC ها برای این نوع کاربردها مناسب هستند زیرا برای انجام وظایف کنترل گسسته طراحی شده‌اند و در عملکرد خود بسیار قابل اعتماد هستند. PLC را می‌توان به راحتی برای کنترل انواع سنسورها، محرک ها و پروتکل های ارتباطی برنامه ریزی و پیکربندی کرد.

PAC ها برای موارد زیر مناسب هستند:

برنامه های کاربردی کنترل فرآیند:

PAC برای کاربردهایی که شامل کنترل فرآیند هستند، مانند کنترل عملکرد یک کارخانه شیمیایی، تصفیه خانه آب یا نیروگاه مناسب است.

سیستم های کنترل پیچیده:

PAC برای برنامه هایی ایده آل است که دارای سیستم کنترل پیچیده‌ای هستند که به الگوریتم های پیشرفته و توابع بهینه سازی نیاز دارند.

سیستم های مقیاس بزرگ:

PAC برای سیستم های کنترل در مقیاس بزرگ مناسب است، جایی که تعداد ورودی ها و خروجی ها زیاد است و سیستم در یک منطقه بزرگ توزیع می‌شود.

برنامه های کاربردی با کارایی بالا:

PAC قادر به مدیریت برنامه های کاربردی با کارایی بالا است که به پردازش سریع اطلاعات، کنترل بلادرنگ و قابلیت اطمینان بالا نیاز دارند.

نتیجه PLC و PAC

• هر دو PLC و PAC در برنامه های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شوند.
• قابلیت های متفاوتی دارند و برای انواع کاربردها مناسب هستند.
• هنگام انتخاب بین PLC و PAC، مهم است که الزامات خاص برنامه را در نظر بگیرید.
• PLC معمولاً در برنامه های کنترل مجزاکه دارای یک سیستم کنترل نسبتا ساده هستند استفاده می‌شود.
• PAC در برنامه های کاربردی کنترل فرآیند که دارای یک سیستم کنترل پیچیده هستند و نیاز به الگوریتم های پیشرفته و توابع بهینه سازی دارند استفاده می‌شود.

​

امیدوارم از خواندن مقاله (چه زمانی از PLC و چه زمانی از PAC استفاده کنیم؟) لذت برده باشید.