مینی پی ال سی LOGO

امروزه آشنایی با سخت افزار و نرم افزار کنترل کننده های منطقی به یک امر ضروری در صنعت برق تبدیل شده است. همانطور که در مقالات قبلی شرح داده شد کنترل کننده های منطقی در دو گروه کلی پی‌ال‌سی و مینی پی‌ال‌سی ساخته می شوند. مینی پی‌ال‌سی دارای سخت افزار محدودتری بوده و در فرآیندهای صنعتی کوچک استفاده می شود. مینی پی ال سی LOGO از شرکت زیمنس یکی پر استفاده ترین کنترل کننده های منطقی کوچک در ایران است.

کاربردهای مینی پی ال سی لوگو

طبق نظر شرکت زیمنس و برخی متخصصان می توان از مینی PLC لوگو  در فرآیندهای زیر استفاده کرد:

• سیستم سرمایشی و گرمایشی
• تجهیزات حمل و نقل
• سیستم های کنترل هوشمند روشنایی و آبیاری
• کنترل پمپ ها
• سیستم کنترلی آسانسور
• صنعت دام و طیور
• کنترل پارامترهایی محیطی اتاق مانند دما و غیره

یکی از کاربرد های وسیع مینی پی ال سی LOGO در صنعت اتوماسیون خانگی یا Home Automation است. یک خانه هوشمند را تصور کنید که در آن نور محیط به صورت خودکار کنترل می شود. کنترل نور توسط باز و بسته شدن پرده ها و روشن و خاموش کردن چراغ ها صورت می گیرد. علاوه بر این دمای محیط نیز تحت کنترل است. به عنوان مثال با سرد شدن محیط می توان پرده ها را بسته و سیستم گرمایشی را فعال کرد. این خانه هوشمند دارای امکانات بیشتری مانند سیستم امنیتی، اطفاء حریق نیز می باشد. با این ویژگی شما از طریق پیامک در جریان ورود افراد غریبه به داخل ساختمان قرار می گیرید. از قابلیت های بیشتر این خانه هوشمند می توان به کنترل پمپ آب استخر نیز اشاره کرد. پیاده سازی شرایط ذکر شده منجر به صرفه جویی در مصرف انرژی و بالا بردن امنیت ساختمان خواهد شد. این قابلیت ها را می توان به سادگی با یک  کنترلر کوچک لوگو اجرایی کرد. در تصویر زیر اتصال ماژول‌های مختلف این کنترل کننده به یکدیگر جهت نظارت و مانیتورینگ یک خانه هوشمند را مشاهده می‌کنید.

در پروژه‌های اتوماسیون کوچک از مینی پی ال سی LOGO به عنوان ماژول منطقی هوشمند یا intelligent logic module نیز یاد می‌شود. در واقع شرکت زیمنس با معرفی این کنترلر کوچک به کاربران خود یک کنترل کننده‌ی ایده‌آل در زمینه‌ی فرآیندهای اتوماسیون ساده در صنعت را پیشنهاد داده است. قابلیت استفاده به صورت ماژولار نیز انعطاف پذیری آن را افزایش داده است. طیف گسترده ایی از ماژول‌های توسعه و ارتباطی به کاربران توانایی انجام بسیاری از پروژه‌ها را می‌دهد. شرکت زیمنس همواره روی دو موضوع توسعه کنترلر و سهولت در برنامه نویسی آن تاکید دارد. لطفا مقاله ی برنامه نویسی لوگو از طریق پنل را مطالعه نمایید. به این منظور شرکت زیمنس به معرفی توابع آماده برای استفاده یا ready-to-use functions پرداخته است. از جمله این توابع می‌توان به انواع تایمرها، تولید کننده‌ی پالس یا همان pulse generator، انواع شمارنده‌ها، Flag های دیجیتال و آنالوگ و غیره اشاره کرد. در LOGO! 8 بیشتر از 40 فانکشن در دسترس شما بوده و می توانید یک برنامه با حداکثر 400 بلوک را طراحی کنید.

مینی LOGO PLC دارای ورژن‌های 1 تا 8 بوده و هرکدام از آن ها دارای نسخه های متفاوتی مانند 12/24 RCE، 230 RCE، 12/24 RCEo و غیره هستند. این موارد در ادامه بیشتر بررسی خواهد شد. به صورت کلی در ساخت این ماژول منطقی از بخش های زیر استفاده شده است:

• پنل شامل دکمه های کنترلی و صفحه نمایش
• منبع تغذیه
• درگاه اتصال ماژول‌های توسعه
• درگاه micro SD card
• درگاه اتصال ماژول نمایشگر TDE
• ورودی و خروجی‌ها که نوع و تعداد آن‌ها به مدل دستگاه بستگی دارد.

ورژن 8 مینی پی ال سی LOGO از نظر سخت افزار و نرم افزار به روز رسانی شده است. از جمله موارد جدید یا ارتقاء پیدا کرده ی این مدل عبارتند از:

• رابط‌ ارتباطی اترنت
• ترمینال FE برای اتصال به زمین
• یک LED برای نشان دادن وضعیت ارتباط اترنت
• نسخه‌های با صفحه نمایش و بدون صفحه نمایش برای منبع تغذیه‌های متفاوت 12 ولت DC، 24 ولت DCو AC، 115 تا 240 ولت DC وAC
• قابلیت استفاده از وب سرور در تمام واحدهای LOGO! Basic
• نمایشگر جدید و امکان تنظیم نور پس زمینه
• ارتباط از راه دور از طریق SMS. جهت کسب اطلاعات بیشتر مقاله ی کارت های توسعه و ارتباطی لوگو را مطالعه نمایید.
• اتصال ماژول نمایشگر متنی لوگو از طریق اترنت به ماژول اصلی لوگو یا basic modules و غیره

ماژول اصلی مینی PLC لوگو

مینی پی‌ال‌سی ها مانند PLC های کامپکت به صورت یکپارچه طراحی شده و شامل CPU و تعدادی ورودی و خروجی هستند. این بخش که با عنوان ماژول اصلی نیز شناخته می شود وظیفه دریافت اطلاعات از ورودی ها و پردازش آن ها را دارد. نتیجه این پردازش به صورت سیگنال های الکتریکی در بخش خروجی قرار داده می شود. همانطور که در مقالات قبلی شرح داده شد؛ این سیگنال ها می توانند به صورت آنالوگ یا دیجیتال باشند.

انواع ماژول اصلی

ماژول اصلی این کنترل کننده‌ی کوچک از نظر پنل به دو گروه کلی تقسیم می‌شود:

• ورژن مجهز به پنل کاربری شامل دکمه ها و صفحه نمایش یا LOGO! Basic
• ورژن بدون صفحه نمایش یا LOGO! Pure

ماژول های  Basic و  Pure دارای پورت اترنت و درگاه توسعه هستند. از مزیت های اصلی مدل دارای صفحه نمایش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابلیت مانیتورینگ ورودی ها و خروجی ها
• قابلیت نمایش متن هنگام رخداد هشدار و آلارم
• قابلیت استفاده از کلمه عبور هنگام کار با پنل
• استفاده از دکمه های روی پنل به عنوان ورودی دیجیتال
• توانایی برنامه نویسی و یا ویرایش المان ها مانند تایمر، کانتر و غیره

این نسخه قیمت بالاتری نسبت به ورژن Pure داشته و بسیار کاربر پسند است. در مینی پی ال سی LOGO بدون صفحه نمایش امکان خواندن دیتاها به صورت مستقیم وجود نداشته و باید از نرم افزار LOGO!Soft استفاده کنیم. به منظور برنامه نویسی این نسخه می توان از کامپیوتر یا درگاه کارت حافظه استفاده کرد. در حالت اول کامپیوتر مستقیم به مینی PLC لوگو متصل شده و از نرم افزار آن استفاده می شود. می توانید مقاله نحوه اتصال لوگو به کامپیوتر را مطالعه نمایید. روش دیگر کپی برنامه روی کارت حافظه و قرار دادن آن روی دستگاه است. اطلاعات بیشتر را در مقاله ی پیکربندی لوگو 8 شرح دادیم.

به طور کلی در ماژول‌های‌ اصلی این کنترل کننده‌ی منطقی کوچک یا همان CPU، تعدادی ورودی و خروجی به صورت Onboard وجود دارد. به عنوان مثال ورژن 8 این کنترلر کوچک دارای 8 ورودی و 4 خروجی دیجیتال است. قابل ذکر است که در نسخه های DC آن یعنی LOGO! 12/24RCE, 24CE, 12/24RCEo, 24CEo می توان از ورودی های I1، I2، I7 و I8 به عنوان آنالوگ ولتاژی نیز استفاده کرد. این ورودی های آنالوگ به صورت 0 تا 10 ولت بوده و باید در نرم افزار تنظیمات لازم در خصوص آن ها انجام شود.

انواع خروجی

خروجی های مینی پی ال سی LOGO می تواند به صورت رله یا الکترونیک باشد. به منظور مشخص کردن خروجی رله معمولا از حرف R استفاده می شود. عدم وجود حرف R به معنی خروجی الکترونیک یا ترانزیستوری است. تفاوت و مزیت های هر یک از این خروجی ها در مقالات قبلی شرح داده شد. به صورت کلی خروجی های رله ای دارای جریان بیشتری بوده و می توان بارهای متفاوتی را به آن ها متصل کرد. جریان خروجی الکترونیک حداکثر 0.3 آمپر بوده در حالی که جریان خروجی رله حداکثر 10 آمپر است. در تصویر زیر هردو نمونه رله و ترانزیستور را مشاهده می کنید.

کلاس ولتاژی

ماژول اصلی مینی پی ال سی LOGO ورژن 8 ازنظر کلاس ولتاژی تغذیه به دو گروه زیر تقسیم‌بندی می‌شود:

• کوچک‌تر یا برابر با 24 ولت به‌طور مثال 12 VDC، 24 VDC، 24 VAC
• بزرگ‌تر از 24 ولت به‌طور مثال 115 VAC/VDC تا 240 VAC/VDC

جهت آشنایی بیشتر میتوانید مقاله ی قابلیت های لوگو 8 رامطالعه نمایید.

در ویدئوی زیر سخت افزار لوگو 8 زیمنس را بررسی کردیم. این ویدئو برگرفته از آموزش تصویری لوگو زیمنس است:

برنامه نویسی

برنامه نویسی این کنترل کننده‌ی کوچک از طریق نرم‌افزار LOGO! Soft Comfort انجام می‌شود. برای اینکار می توان از 3 زبان زیر استفاده کرد:

• نردبانی یا Ladder
• زبان FBD
• زبان UDF

در ورژن‌های مجهز به صفحه نمایش امکان برنامه‌نویسی از طریق کلیدهای روی پنل نیز وجود دارد. لازم به ذکر است که در حالت برنامه‌نویسی از طریق پنل دستگاه یا اصطلاحا Local Programming فقط می توان از زبان برنامه‌نویسی FBD استفاده کرد.  در مقاله دیگری برنامه نویسی لوگو زیمنس از طریق پنل را آموزش دادیم. برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص زبان های برنامه نویسی استاندارد در کنترلرهای منطقی می توانید مقاله ی زبان های برنامه نویسی PLC را مطالعه کنید.

نمادها

شرکت زیمنس برای آسان‌تر شدن تشخیص ورژن‌های مختلف مینی پی ال سی LOGO تعدادی نماد را معرفی کرده است. این نمادها در وب سایت زیمنس، کتابچه‌ی راهنما و روی ماژول‌های این کنترلر کوچک استفاده شده‌اند. با مشاهده‌ی آن‌ها روی هر یک از سری ماژول‌های لوگو می‌توان به مشخصات آن پی برد. برخی از این نمادها عبارت‌اند از:

با توجه به نمادهای فوق می توان مشخصات ورژن های مختلف این کنترل کننده را تشخیص داد. به صورت کلی اطلاعات فنی به صورت یک کد مانند  – – – – – – !LOGO روی CPU درج می شود.

معمولا بالافاصله پس از عبارت LOGO نوع و محدوده‌ی ولتاژ تغذیه درج می‌شود. عبارت دوم مشخص کننده نوع خروجی به صورت رله یا ترانزیستور است. همانطور که قبلا اشاره شد؛ درج حرف R در این قسمت به معنی خروجی رله است. عبارت C در جایگاه بعدی مشخص کننده ساعت داحلی یا Real-Time Clock است. توجه داشته باشید که عدم وجود حرف C به معنی نداشتن این قابلیت است. حرف E مشخص کننده رابط اترنت بوده و بیان می کند که مینی کنترلر دارای پورت شبکه است. وجود یا عدم وجود پنل (دکمه ها و صفحه نمایش) کاملا روی دستگاه مشخص است ولی در کدها از حرف o به معنی عدم وجود پنل استفاده می شود. برای درک موارد شرح داده شده به این کد توجه کنید: LOGO! 12/24RCE. مشخصات این دستگاه عبارتند از:

• 12/24 نشان دهنده ی بازه‌ی ولتاژ تغذیه‌ی به صورت 12/24 VDC
• R به معنی خروجی رله
• C به معنی مجهز بودن به کلاک داخلی
• E به معنی مجهز بودن به پورت شبکه (رابط اترنت)

به دلیل عدم وجود حرف o نتیجه می گیریم که مینی پی ال سی LOGO فوق دارای پنل است. در تصویر بالا ماژول اصلی ورژن 8 این کنترلر منطقی کوچک با مشخصات 12/24RCE آورده شده است. بخش های مشخص شده در آن عبارتند از:

1. منبع تغذیه
2. ورودی ها
3. خروجی ها
4. ترمینال FE برای اتصال زمین
5. رابط RJ45 برای اتصال اترنت
6. LED برای مشخص کردن وضعیت ارتباط شبکه. قابلیت شبکه کردن را در مقاله ی رابط کاربری شبکه در لوگوسافت بررسی کردیم.
7. درگاه کارت حافظه. استفاده از کارت حافظه را در مقاله ی پیکربندی لوگو 8 شرح دادیم.
8. صفحه نمایش
9. دکمه های کنترلی
10. رابط توسعه

ماژول‌های توسعه

در برخی از فرآیندها تمام نیازهای سیستم از طریق مینی پی‌ال‌سی تامین نشده و نیاز به ماژول های دیگری جهت افزایش تعداد ورودی ها و خروجی ها است. این ماژول ها توسط شرکت سازنده طراحی و با عنوان واحد توسعه یا Expansion ساخته می شوند. به عنوان مثال با قرار دادن این ماژول ها در کنار مینی پی ال سی 8 LOGO می توان تعداد I/Oها را تا 24 ورودی دیجیتال، 20 خروجی دیجیتال، 8 ورودی آنالوگ و 8 خروجی آنالوگ به صورت لوکال افزایش داد. عبارت محلی یا Local به معنی شبکه نبودن آن‌ها با یکدیگر است. در صورت شبکه کردن چند مینی کنترلر می توان تعداد I/O ها را  تا 88 ورودی دیجیتال، 80 خروجی دیجیتال، 40 ورودی آنالوگ و 24 خروجی آنالوگ توسعه داد. ماژول های توسعه لوگو در مقالات بعدی بیشتر بررسی می شود. در تصویر زیر دو نمونه از ماژول‌های توسعه را مشاهده می‌کنید.