تاریخچه مختصری از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)
کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) به یک وسیله ضروری برای خودکارسازی فرآیندهای تولید تبدیل شده‌اند. PLC ها که در دهه 1960 توسعه یافتند، به اندازه چمدان ها شروع به کار کردند و برنامه های منطقی را قبل از بارگذاری روی دستگاه با صفحه کلید عددی، روی یک تخته پیش نویس نیاز داشتند. از آن زمان، PLCها کوچکتر، سریعتر و قدرتمندتر شده اند تا بتوانند با تقاضاهای روزافزون و پیچیدگی های تولید مدرن سازگاری داشته باشند.
اولین PLC ها
اولین کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی به عنوان راه‌حلی برای جایگزینی بانک‌های بزرگ رله‌ها و تایمرهای سیم‌کشی شده ایجاد شدند. در آن زمان، استفاده از رله ها و تایمرها برای برنامه هایی که اکنون توسط PLC ها مدیریت می شوند، چالش های متعددی را به همراه داشت. بیشتر این چالش ها ناشی از نیاز به استفاده از چندین رله برای کنترل تنها یک ماشین بود که فضای زیادی را اشغال می کرد. علاوه بر این، رله ها باید به ترتیب خاصی سیم کشی می شدند تا دستگاه به درستی کار کند. اگر فقط یک رله خراب شود، کل سیستم از کار می‌افتد و عیب‌یابی ممکن است گاهی ساعت‌ها طول بکشد. علاوه بر این، اجرای تغییرات مجموعه دیگری از چالش‌ها را به همراه داشت زیرا اغلب نیاز به پیکربندی مجدد کل سیستم داشتند.
ظهور اولین PLC در سال 1968 به این معنی بود که بانک‌های بزرگ رله‌ها را می‌توان با یک دستگاه واحد جایگزین کرد که نگهداری آن آسان‌تر بود و می‌توانست با منطق نردبان رله از قبل پذیرفته شده برنامه‌ریزی شود. علاوه بر این، PLC مجهز به حافظه کافی برای حفظ برنامه های بارگذاری شده در صورت قطع برق بود و همچنین برای کار در محیط های صنعتی که اغلب آلودگی، رطوبت، الکترومغناطیس و ارتعاش وجود داشت، طراحی شد.
دهه 1970
با عرضه ریزپردازنده های ارزان قیمت در اواخر دهه 1970، تولیدکنندگان PLC شروع به توسعه دستگاه های برنامه نویسی گرافیکی کردند. این دستگاه‌ها PLCها را قادر می‌سازند به صورت دیجیتالی با نمایش‌های گرافیکی برای کنتاکت‌های رله باز و بسته، دکمه‌های فشاری، سوئیچ‌ها، سیم‌پیچ‌های رله، استارت‌های موتور، سوپاپ‌ها، تایمرها و غیره برنامه‌ریزی شوند. متأسفانه، این دستگاه های برنامه نویسی بسیار گران بودند و اغلب هزینه بیشتری از PLCی که برای برنامه ریزی طراحی شده بودند، داشتند. دستگاه های برنامه نویسی نیز تنها با کنترلرهای یک سازنده سازگار بودند و باعث کاهش بیشتر کاربرد آنها شد.
دهه 1980
بسته‌های نرم‌افزاری شخص ثالث که با چندین پلت‌فرم سخت‌افزاری PLC کار می‌کردند در دهه 1980 برای کاهش هزینه‌های بالای دستگاه‌های برنامه‌نویسی اولیه در دسترس قرار گرفتند. این بسته‌های نرم‌افزاری شخص ثالث همچنین قابلیت‌های مستندسازی و گزارش‌دهی بسیار بهبود یافته‌ای را در دستگاه‌های برنامه‌نویسی OEM ارائه می‌دهند. این امر باعث شد تا تولیدکنندگان PLC بسته های برنامه نویسی رقیب خود را توسعه داده و به بازار عرضه کنند و همچنین بسیاری از شرکت های نرم افزاری شخص ثالث را خریداری کنند.
دهه 1980
استاندارد IEC 61131-3 برای کنترل‌کننده‌های قابل برنامه‌ریزی معرفی شد که استانداردی است که همه نرم‌افزارهای PLC با آن مخالف هستند. IEC با تعریف استانداردهای مختلف برای انواع داده ها، قراردادهای نامگذاری، جریان برنامه و سایر عناصر برنامه نویسی، سازگاری را به برنامه های نرم افزار PLC می آورد. به طور خاص، عملکردها و بلوک‌های عملکرد تضمین‌شده استاندارد یکسان به نظر می‌رسند و ورودی‌ها و خروجی‌های تعریف‌شده یکسانی دارند، که درک برنامه را برای مهندسان یا پرسنل تعمیر و نگهداری آسان‌تر می‌کند. IEC همچنین پنج زبان برنامه نویسی سازگار با PLC را ایجاد کرد که شامل نمودارهای بلوک تابع LD (FBD)، نمودار تابع متوالی (SFC)، متن ساخت یافته (ST) و IL است.
دهه 1990
در دهه 1990، سازندگان شروع به درخواست ماشین‌آلاتی کردند که پایانه‌های تعاملی را شامل شوند که به آنها اجازه می‌داد نرم‌افزار PLC خود را نظارت کنند. علاوه بر این، پایانه‌ها به اپراتورها اجازه می‌دهند تا به سرعت متوجه شوند که چه مشکلی در دستگاه‌هایشان وجود دارد و از صرف ساعت‌ها برای عیب‌یابی جلوگیری می‌کند. این ایده منجر به توسعه رابط انسان و ماشین (HMI) شد.
در ابتدا، HMI ها صرفا یک جایگزین دیجیتالی برای دکمه های فشاری فیزیکی بودند و برای برنامه هایی که کمتر از 20 دکمه فشاری داشتند، بسیار گران به حساب می آمدند. با این حال، با توسعه مداوم و افزایش تقاضا برای نظارت بر ماشین، HMI ها توانایی ترجمه داده های ماشین ضبط شده توسط PLC و نمایش آن را در قالب وضعیت سیستم، آلارم، زمان چرخه، گزارش ها، تعداد تولید و موارد دیگر به دست آوردند.
در پایان دهه 1990، PLCها کوچکتر، سریعتر، قدرتمندتر و مجهز به حافظه بسیار بیشتری شدند. همانطور که جهان به سمت قرن بیست و یکم حرکت کرد، این پیشرفت‌ها در فناوری PLC به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا عصر جدیدی از اتصال به اینترنت، داده‌های بزرگ و حتی انواع هوش مصنوعی را در کف کارخانه پیاده‌سازی کنند.
روندهای فعلی
امروزه، PLC ها همان عملکرد اصلی و سادگی را حفظ می کنند که در ابتدا باعث محبوبیت آنها در بین تولید کنندگان شده بود. با این حال، به لطف پیشرفت مداوم در فناوری پردازنده و حافظه، اندازه PLC ها در حالی که قدرت و سرعت آن افزایش می یابد، همچنان کاهش می یابد. این پیشرفت های تکنولوژیکی منجر به قابلیت های جدیدی مانند یکپارچه سازی سیستم بینایی، کنترل حرکت و پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی متعدد شده است. PLC های مدرن همچنین به طور یکپارچه با سیستم های ERP و MES و همچنین نرم افزار نظارت بر ماشین قدرتمند و SCADA ادغام می شوند و راه های جدیدی را برای تولیدکنندگان فراهم می کنند تا از طریق تجزیه و تحلیل داده های ماشینی، کارایی و عملکرد خود را بهبود بخشند.
درباره راه حل های فرآیندی
Process Solutions واقع در نزدیکی سیاتل، واشنگتن، بیش از 30 سال تجربه در ارائه سیستم های کنترل با کیفیت بالا و قابل اعتماد دارد. با بیش از 100 مهندس و تکنسین در کارکنان و خروجی بیش از 3000 پنل کنترل صنعتی در سال، Process Solutions بزرگترین یکپارچه کننده سیستم های کنترل شمال غرب است. علاوه بر طراحی، ساخت و راه‌اندازی پنل کنترل سفارشی، خدمات سیستم‌های کنترل Process Solutions شامل برنامه‌نویسی PLC و HMI، یکپارچه‌سازی سیستم ربات، سیستم‌های مدیریت انرژی و تبرید، نرم‌افزار SCADA و نرم‌افزار مانیتورینگ ماشین DAQuery است.
