ماژول ورودی/خروجی

ماژول‌ های ورودی/خروجی در پی ال سی به عنوان پیوند حیاتی بین مغز سیستم (واحد پردازش مرکزی یا CPU) و تجهیزات فیزیکی موجود در یک کارخانه یا فرآیند صنعتی عمل می‌ کنند. وظیفه اصلی این ماژول‌ ها این است که سیگنال‌ های الکتریکی و فیزیکی دنیای واقعی را به اطلاعات دیجیتالی که PLC می‌ تواند پردازش کند، تبدیل کنند و برعکس.

1. ماژول‌ های ورودی

ماژول‌ های ورودی، سیگنال‌ ها را از تجهیزات میدانی مانند سنسورها، کلیدها و شستی‌ ها دریافت می‌ کنند. دو نوع اصلی از این ماژول‌ ها وجود دارد:

الف) ورودی دیجیتال

این ماژول‌ ها برای خواندن سیگنال‌ هایی به کار می‌ روند که تنها می‌ توانند دو حالت داشته باشند: "روشن" یا "خاموش" (True یا False).

کاربرد: تشخیص اینکه یک کلید روشن شده است، یک سنسور مجاورتی وجود جسمی را حس کرده است، یا یک شستی اضطراری فشرده شده است. این ماژول‌ ها وضعیت این تجهیزات را به صورت یک سیگنال دودویی (باینری) به CPU منتقل می‌ کنند.

ب) ورودی آنالوگ

این ماژول‌ ها برای خواندن سیگنال‌ هایی استفاده می‌ شوند که مقادیر پیوسته دارند و متناسب با یک کمیت فیزیکی خاص هستند.

کاربرد: خواندن مقادیر دقیق دما از ترموکوپل‌ ها، فشار از ترانسمیترهای فشار، یا دبی مایعات. سیگنال‌ های آنالوگ معمولاً به صورت جریان (مانند 4 تا 20 میلی‌ آمپر) یا ولتاژ (مانند 0 تا 10 ولت) دریافت شده و به مقادیر عددی دیجیتال تبدیل می‌ شوند تا CPU بتواند آنها را در محاسبات کنترلی استفاده کند.

2. ماژول‌ های خروجی

ماژول‌ های خروجی، فرمان‌ های پردازشی که توسط CPU صادر شده‌ اند را دریافت کرده و آنها را به سیگنال‌ های الکتریکی مناسب برای کنترل عملگرها تبدیل می‌ کنند. این ماژول‌ ها نیز دو نوع اصلی دارند:

الف) خروجی دیجیتال

این ماژول‌ ها برای روشن یا خاموش کردن تجهیزات به کار می‌ روند.

کاربرد: فعال کردن کنتاکتورها برای راه‌ اندازی موتورها، روشن کردن لامپ‌ های هشدار، یا باز و بسته کردن شیرهای برقی (Solenoid Valves). در واقع این ماژول‌ ها یک سیگنال روشن/خاموش را برای فعال‌ سازی عملگرهای نهایی ارسال می‌ کنند.

ب) خروجی آنالوگ

این ماژول‌ ها برای ارسال سیگنال‌ های پیوسته به عملگرهایی استفاده می‌ شوند که نیاز به تنظیم دقیق دارند.

کاربرد: تنظیم سرعت یک درایو کنترل سرعت (VFD)، کنترل دقیق موقعیت یک شیر تنظیم دبی، یا تنظیم توان یک المنت حرارتی. این ماژول‌ ها مقادیر عددی را از CPU گرفته و آنها را به سیگنال‌ های آنالوگ ولتاژی یا جریانی تبدیل می‌ کنند تا فرآیند به شکل دقیق تنظیم شود.

کاربرد کلی ماژول‌ I/O

کاربرد اصلی ماژول‌ های I/O، اتصال و جداسازی است. آنها:

اتصال: امکان اتصال پی ال سی به طیف وسیعی از تجهیزات صنعتی را فراهم می‌ کنند.
جداسازی: مدارهای حساس PLC را از ولتاژهای بالا، نویزهای الکتریکی و محیط خشن صنعتی جدا و محافظت می‌ کنند.