یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) نوعی کامپیوتر است که به طور خاص برای کاربردهای صنعتی طراحی شده است و واحد پردازش مرکزی (CPU) مغز PLC است. اکثر پردازنده ها مانند PLC معمولاً دارای حداقل یک ریزپردازنده (microprocessor) مانند CPU هستند که منطق را پیاده سازی می کند و ارتباطات بین همه ماژول ها را کنترل می کند.

ذخیره سازی حافظه توسط پردازنده به منظور ذخیره نتایج عملیات منطقی اجرا شده توسط ریزپردازنده مورد نیاز است. سایر قسمت های CPU که به حافظه نیز نیاز دارند برنامه های EPROM یا EEPROM plus RAM هستند.

برای درک بیشتر CPU (Central Processing Unit)، باید آنچه را که CPU برای PLC انجام می دهد، توضیح دهیم. کاربرداده ها را با استفاده از ladder logic وارد می کند و CPU این فعالیت را کنترل می کند. از طریق روشی به نام اسکن، برنامه PLC اجرا می شود.

این اسکن معمولاً با خواندن وضعیت ورودی ها توسط CPU شروع می شود. سپس برنامه کاربردی اجرا می شود. بعد آن CPU وظایف تشخیصی و ارتباطی داخلی را انجام می دهد. سپس وضعیت خروجی ها به روز می شود. این یک روند تکراری است که از نو شروع می شود.

واحد پردازش مرکزی CPU) PLC) مانند یک CPU کامپیوتر شخصی است که تمام عملکردهای یک کامپیوتر را کنترل می کند. از دریافت سیگنال گرفته تا ارسال یا کنترل و عملکرد منطقی. به طور مشابه CPU پی ال سی هر عملکرد و مدارهای plc را کنترل می کند. این بخش اصلی plc است و بدون آن plc چیزی نیست، زیرا هیچ سیستم کنترلی وجود ندارد بنابراین در مقاله امروز، جزئیات مربوط به CPU  را مورد بحث قرار خواهیم داد. بنابراین بیایید با مقدمه ای بر واحد پردازش مرکزی CPU) PLC) شروع کنیم.

 

واحد پردازش مرکزی (CPU) PLC

واحد پردازش مرکزی plc در یک کنترل کننده PLC ثابت، تک عنصری ساخته شده است در حالی که پی ال سی های ماژولار معمولاً از یک واحد پلاگین استفاده می کنند.

واحد پردازش مرکزی، سیستم کنترل و کامپیوتر همگی نام‌هایی هستند که توسط تولیدکنندگان مختلف برای نشان دادن واحد مشابهی که وظایف مشابهی را انجام می‌دهند استفاده می‌شوند. CPU ها در سرعت مدیریت و انتخاب های ذخیره سازی متفاوت هستند.

یک واحد کامپیوتری می تواند بین دو قسمت واحد پردازش مرکزی و حافظه یا واحد ذخیره سازی توزیع شود. واحد پردازش مرکزی برنامه ها را اجرا می کند و تصمیمات مورد نیاز PLC را برای کار و ارتباط با سایر واحدها اتخاذ می کند. واحد حافظه با کمک الکترونیک، برنامه های کنترل کننده PLC را با سایر داده های عددی قابل بازیابی، ذخیره می کند.

واحد پردازش مرکزی CPU) PLC)

منبع تغذیه (PLC (power supply

منبع تغذیه کنترلر PLC، برق ضروری (معمولاً پنج ولت DC) را به CPU می رساند و واحدهای ورودی و خروجی به صفحه پشتی قاب متصل می شوند.

منابع برق در نرخ های مختلف موجود هستند. منبع تغذیه ۱۱۵ ولت AC یا ۲۳۰ ولت AC را به ولتاژ عملیاتی (جریان مستقیم) اجباری برای پردازنده، حافظه یا storage، و مدارهای الکتریکی ورودی و خروجی، تبدیل می کند.

منبع تغذیه PLC معمولاً برای تحمل آسیب های موقت برق، بدون ایجاد اختلال در روند PLC ساخته می شود. زمانی که plc می تواند از دست دادن برق را تحمل کند، به عنوان زمان وقفه شناخته می شود، به طور معمول از ده میلی ثانیه تا سه ثانیه متغیر است.

منبع تغذیه PLC

عملکرد کلید سوئیچ CPU  کنترلر PLC

کلید سوئیچ CPU  پی ال سی سه عملکرد اصلی را ارائه می دهد که در زیر توضیح داده شده است.

موقعیت RUN

  • این حالت کلید سوئیچ، CPU را در حالت Running تبدیل می کند.
  • این برنامه ladder logic را انجام داده و ابزارهای خروجی را اجرا می کند.
  • این شما را از انجام تغییر برنامه نویسی آنلاین باز می دارد.
  • کاربران را از استفاده از برنامه نویسی یا اجزای رابط عملیاتی برای تغییر سبک CPU باز می دارد.

موقعیت PROG

این ویژگی کلید سوئیچ CPU را در شرایط Program تبدیل می کند.

CPU را از اسکن یا اجرای برنامه‌نویسی نردبانی متوقف می‌کند و خروجی‌های تنظیم‌کننده متوقف می‌شوند.

این به اپراتور اجازه می دهد تا ورود و حذف برنامه را انجام دهد.

همچنین کاربران را از استفاده از ابزار برنامه نویسی یا رابط عملیاتی برای تغییر حالت CPU منع می کند.

موقعیت REM

  • این ویژگی کلید سوئیچ، پردازنده را به سبک دور تبدیل می کند که می تواند حالت اجرا، برنامه یا تست باشد.
  • این به ما اجازه می دهد تا حالت CPU را از یک مؤلفه رابط برنامه نویسی یا عملیاتی تغییر دهیم.
  • این به ما اجازه می دهد تا برنامه نویسی آنلاین را تغییر دهیم.

عملکرد کلید سوئیچ CPU  کنترلر PLC

تفاوت بین CPU  پی ال سی و CPU کامپیوتر

CPU  پی ال ​​سی

  • برنامه مورد استفاده در این پردازنده برای ساده سازی کنترل تولید در نظر گرفته شده است.
  • این پردازنده طرح عملکرد را اجرا می کند، فرآیند ذخیره سازی و ورودی ها را کنترل می کند، برنامه منطق اپراتور را ارزیابی می کند و خروجی های مناسب ایجاد می کند.
  • CPU یک PLC می تواند از بیش از یک پردازنده تشکیل شده باشد که سرعت کلی کار آن را افزایش می دهد.
  • هر پردازنده CPU کنترلگرplc دارای حافظه و دستورالعمل مخصوص به خود است که به صورت آنی و مستقل کار می کند.
  • به دلیل داشتن چند پردازنده، پویش و عملکرد هر پردازنده آزاد می شود و در نتیجه زمان پاسخگویی کاهش می یابد
  • طرح‌های PLC مقاوم به خطا، پردازنده‌های دو برابری را برای رویه‌های سنگین تامین می‌کند. این طرح ها به اپراتور اجازه می دهد تا طرح را با دو پردازنده منظم کند، که در صورت بروز خطای CPU، امکان انتقال سوئیچ به CPU دوم را فراهم می کند.

 

CPU کامپیوتر

  • این CPU فقط برای کارهای ریاضی عمومی و محاسباتی ساخته شده است.
  • CPU کامپیوتر فقط توابع منطقی حسابی و توابع کنترل ساده را انجام می دهد.
  • CPU کامپیوتر فقط یک پردازنده دارد.
  • این CPU تنها یک پردازنده دارد که بسیاری از عملکردها را به تنهایی انجام می دهد.
  • به دلیل یک پردازنده واحد، پویش همه پارامترها به عهده تک پردازنده CPU است.
  • ما نمی توانیم از CPU یک کامپیوتر برای طرح‌های مقاوم به خطا استفاده کنیم.

 

ویژگی های  CPU کنترلگر  PLC

اینها ویژگی های مهم CPU  پی ال سی هستند که در اینجا توضیح داده شده اند.

  • CPU همچنین شامل مدارهایی برای اتصال به دستگاهی است که قابل برنامه ریزی است.
  • در جایی روی واحد، اتصالی را پیدا می کنیم که به PLC اجازه می دهد به یک ابزار قابل برنامه ریزی بیرونی متصل شود.
  • توانایی تصمیم گیری CPU های PLC از ساده ترین فرآیند منطقی، بسیار فاصله دارد و کاملا قابل اعتماد برای پردازش پیچیده ترین برنامه ها و محاسبات است.
  • CPU وظایف دیگری مانند کنترل زمان، محاسبه، مرتبط کردن، ارتباط، کنترل نشانه و وظایف پیچیده ریاضی را اجرا می کند.
  • CPU کنترلگر PLC به دلیل پیشرفت در تجهیزات کامپیوتری و پاسخ بیشتر از برنامه های مختلف به طور مداوم تغییر کرده است.
  • امروزه CPU های نسل جدید، سریعتر هستند و دستورات اضافی برایشان تعریف شده است که در مدل های جدید معرفی می شوند.
  • از آنجایی که PLC از ریزتراشه (microchip) ساخته شده است، می توان آنها را برای انجام کارهایی آماده کرد که یک کامپیوتر نیز می تواند انجام دهد.
  • با توجه به اهداف کنترلی خود، PLC می تواند با (SCADA) تعامل داشته باشد.