در یک سیستم پی ال سی ماژولار، کارت های پردازنده و ماژول های ارتباطی دو جزء اصلی هستند که وظایف مدیریتی و هوشمندسازی سیستم را بر عهده دارند.
1. کارت پردازنده
کارت پردازنده یا CPU، مغز متفکر سیستم PLC است. این ماژول وظیفه اصلی اجرای منطق کنترل، تصمیم گیری و مدیریت کل فرآیند اتوماسیون را بر عهده دارد.
وظایف و عملکرد:
1. اجرای برنامه: CPU برنامه کنترلی نوشته شده توسط کاربر (معمولاً به زبان هایی مانند نردبانی یا Ladder Diagram) را به صورت متناوب و بسیار سریع اجرا می کند.
2. اسکن: چرخه کاری CPU شامل سه مرحله است:
-
خواندن ورودی ها: دریافت وضعیت داده ها از تمام ماژول های ورودی (I/O).
-
اجرای منطق برنامه: پردازش داده های ورودی بر اساس برنامه کنترلی و محاسبه خروجی های مورد نیاز.
-
به روزرسانی خروجی ها: ارسال فرمان های محاسبه شده به ماژول های خروجی برای فعال سازی عملگرها.
3. مدیریت حافظه: مدیریت حافظه داخلی PLC شامل ذخیره سازی برنامه، داده های کنترلی، مقادیر تایمرها و شمارنده ها.
4. عیب یابی: نظارت بر وضعیت عملکرد خود PLC و تشخیص خطاهای سخت افزاری یا نرم افزاری.
کاربرد:
-
قلب سیستم کنترل: در هر فرآیند صنعتی، CPU وظیفه اصلی کنترل، مانند زمان بندی دقیق، محاسبات ریاضی، اجرای منطق مشروط و تصمیم گیری های لحظه ای را بر عهده دارد.
-
سیستم های بزرگ: در PLC های ماژولار، CPU می تواند خطوط تولید پیچیده، ربات ها، و فرآیندهای گسترده با هزاران نقطه ورودی و خروجی را مدیریت و هماهنگ کند.
2. ماژول های ارتباطی
ماژول های ارتباطی (گاهی اوقات به آنها کارت های CP نیز گفته می شود) به PLC اجازه می دهند تا با سایر تجهیزات و سیستم های کنترلی در شبکه تبادل اطلاعات داشته باشد. این ماژول ها نقش مترجم و رابط شبکه را ایفا می کنند.
وظایف و عملکرد:
-
تبادل داده با شبکه های دیگر: فراهم کردن امکان ارتباط با سایر PLC ها، کامپیوترها، پنل های اپراتوری، سیستم های نظارتی، و درایوهای کنترل موتور.
-
پشتیبانی از پروتکل های صنعتی: این ماژول ها پروتکل های استاندارد شبکه صنعتی مانند اترنت صنعتی، پروفی نت، پروفی باس، مادباس، و غیره را پیاده سازی می کنند.
-
ارتباط از راه دور: در سیستم های ماژولار بزرگ، از ماژول های ارتباطی برای اتصال به ماژول های ورودی/خروجی دور از مرکز استفاده می شود تا نیاز به سیم کشی طولانی و پرهزینه کاهش یابد.
کاربرد:
-
شبکه بندی کارخانه: یکپارچه سازی تمام دستگاه های اتوماسیون در سطح کارخانه برای جمع آوری داده ها، کنترل متمرکز و تبادل اطلاعات بین ماشین ها.
-
مانیتورینگ و نظارت: ارسال اطلاعات وضعیت فرآیند (مانند دما یا سرعت) به سیستم های مانیتورینگ سطح بالاتر برای تحلیل و ثبت داده ها.
-
کنترل دستگاههای هوشمند: ارسال دستورات کنترل به دستگاه های هوشمند شبکه مانند روبات ها یا درایوهای فرکانس متغیر که از طریق کابل شبکه به PLC متصل هستند.