ஆட்டோமேஷனில் பிஎல்சியின் அடிப்படைகள்

ஆட்டோமேஷனில் பிஎல்சியின் அடிப்படைகள்

நிரல்படுத்தக்கூடிய தர்க்கக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் (PLCs) நவீன தொழில்துறை தன்னியக்கத்தின் ஒரு ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக மாறியுள்ளன. அவை பன்முகத்தன்மை வாய்ந்தவை, உறுதியானவை, மேலும் பல்வேறு செயல்முறைகளையும் இயந்திரங்களையும் கட்டுப்படுத்துவதற்கு அவசியமானவை. இந்தக் கட்டுரை, PLC-களின் அடிப்படைகள், அவற்றின் கட்டமைப்பு, நிரலாக்கம், செயல்பாடுகள் மற்றும் தன்னியக்கத்தில் அவற்றின் முக்கியத்துவம் ஆகியவற்றை ஆழமாக ஆராயும்.

பிஎல்சி-களுக்கான அறிமுகம்

பிஎல்சி (PLC) என்பது மின் இயந்திரவியல் செயல்முறைகளைத் தானியக்கமாக்குவதற்கு உதவும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சிறப்பு டிஜிட்டல் கணினியாகும். இந்தச் செயல்முறைகள், தொழிற்சாலை உற்பத்தி வரிசைகளில் உள்ள இயந்திரங்களைக் கட்டுப்படுத்துவது முதல் கேளிக்கை சவாரிகள் அல்லது விளக்கு சாதனங்கள் வரை இருக்கலாம். பிஎல்சிக்கள் உறுதியானவை மற்றும் கடுமையான தொழில்துறை சூழல்களைச் சமாளிக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை நம்பகமான மற்றும் திறமையான கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடுகளை வழங்குகின்றன.

வரலாறு மற்றும் பரிணாமம்

சிக்கலான ரிலே அடிப்படையிலான கட்டுப்பாடுகளை மாற்றுவதை நோக்கமாகக் கொண்டு, 1960களின் பிற்பகுதியில் முதல் மாடுலர் பிஎல்சியை உருவாக்கிய டிக் மோர்லி என்பவரே பிஎல்சியின் கண்டுபிடிப்பிற்கான பெருமைக்குரியவர் ஆவார். பிஎல்சிகளின் அறிமுகம், அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையையும் குறைக்கப்பட்ட வயரிங் சிக்கலையும் வழங்கி, தொழில்துறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளில் ஒரு புரட்சியை ஏற்படுத்தியது. பல தசாப்தங்களாக, தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களுக்கு ஏற்ப பிஎல்சிகள் பரிணாம வளர்ச்சி அடைந்து, சிறந்த தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள், மேம்பட்ட நிரலாக்க மொழிகள் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடுகள் போன்ற மேம்பட்ட அம்சங்களை வழங்கி வருகின்றன.

ஒரு PLC-யின் கட்டமைப்பு

ஒரு PLC-யின் கட்டமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது, அதன் செயல்பாட்டை அறிந்துகொள்வதற்கு அடிப்படையானது. ஒரு வழக்கமான PLC அமைப்பானது பல முக்கியக் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. மையச் செயலாக்க அலகு (CPU): CPU என்பது PLC-யின் மூளையாகும். இது நினைவகத்தில் சேமிக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளைச் செயல்படுத்துகிறது. மேலும், இது செயல்பாடுகளை மேற்கொள்வது, தரவுகளைச் செயலாக்குவது மற்றும் பிற தொகுதிகளுடன் தொடர்பு கொள்வது போன்ற பணிகளைச் செய்கிறது.

2. நினைவகம்: பிஎல்சிக்கள் நிலையற்ற (ரேம்) மற்றும் நிலையான (ரோம், ஈஇபிரோம்) நினைவகங்களைக் கொண்டுள்ளன. ரேம் நினைவகம், செயல்பாட்டின் போது தற்காலிக தரவு சேமிப்பிற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே சமயம் நிலையான நினைவகம் கட்டுப்பாட்டு நிரலைச் சேமித்து, மின்சாரம் தடைபடும்போதும் தரவைத் தக்கவைத்துக் கொள்கிறது.

3. உள்ளீடு/வெளியீடு (I/O) தொகுதிகள்:
– உள்ளீட்டுத் தொகுதிகள்: இவை உணரிகளுடன் இடைமுகம் கொண்டு, வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் நிலை போன்ற தரவுகளைச் சேகரிக்கின்றன.
– வெளியீட்டுத் தொகுதிகள்: இவை கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடுகளைச் செயல்படுத்த, இயக்கிகள் அல்லது மோட்டார்கள், வால்வுகள் மற்றும் விளக்குகள் போன்ற சாதனங்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றன.

4. மின்சாரம் வழங்குதல்: சிபியு மற்றும் உள்ளீடு/வெளியீடு தொகுதிகளுக்குத் தேவையான மின்சாரம் விநியோகிக்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

5. தொடர்பு இடைமுகங்கள்: நவீன பிஎல்சிக்கள், மற்ற சாதனங்கள், பிஎல்சிக்கள் அல்லது ஒரு மையக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புடன் இடைமுகம் கொள்வதற்காக, தொடர்புத் துறைமுகங்களுடன் (ஈதர்நெட், RS232, RS485) பொருத்தப்பட்டுள்ளன.

PLC நிரலாக்க மொழிகள்

இயந்திரங்களையும் செயல்முறைகளையும் கட்டுப்படுத்த, பிஎல்சிக்கள் சிறப்பு மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி நிரலாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. இந்த நிரலாக்க மொழிகள், ஐந்து முதன்மை நிரலாக்க மொழிகளை வரையறுக்கும் IEC 61131-3 தரநிலையில் தரப்படுத்தப்பட்டுள்ளன:

1. ஏணி தர்க்கம் (LD): மின்சார ரிலே வரைபடங்களைப் போலவே, இது கட்டுப்பாட்டு தர்க்கத்தைக் குறிக்க குறியீடுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. அதன் உள்ளுணர்வு சார்ந்த வரைகலைத் தன்மை காரணமாக இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. செயல்பாட்டுத் தொகுதி வரைபடம் (FBD): செயல்பாடுகளையும் இணைப்புகளையும் குறிக்கத் தொகுதிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இது கட்டுப்பாட்டுத் தர்க்கத்தின் காட்சிப் பிரதிநிதித்துவத்தை வழங்குகிறது.

3. கட்டமைக்கப்பட்ட உரை (ST): சிக்கலான நெறிமுறைகள் மற்றும் தரவு கையாளுதலுக்கு ஏற்ற, பாஸ்கல் மொழியை ஒத்த ஒரு உயர் நிலை வடிவம்.

4. கட்டளைப் பட்டியல் (IL): கட்டளைகளை எளிதாகவும் வேகமாகவும் செயல்படுத்தப் பயன்படும் ஒரு கீழ்நிலை, அசெம்பிளி போன்ற மொழி.

5. தொடர் செயல்பாட்டு வரைபடம் (SFC): கட்டுப்பாட்டு செயல்முறையை ஒரு பாய்வு வரைபட வடிவில் குறிக்கிறது, இது தொடர் செயல்பாடுகளுக்கு மிகவும் ஏற்றது.

ஒரு PLC-யின் செயல்பாடு

ஒரு PLC-யின் செயல்பாட்டை, அதன் “ஸ்கேன் சுழற்சி” என்று அடிக்கடி விவரிக்கப்படும் ஒரு சுழற்சிமுறை ஸ்கேன் செயல்முறையாகப் பிரிக்கலாம். இந்த ஸ்கேன் சுழற்சி பின்வரும் படிகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. உள்ளீட்டு ஆய்வு: பிஎல்சி உள்ளீட்டு சாதனங்களின் நிலையைப் படித்து, அந்தத் தரவை நினைவகத்தில் சேமிக்கிறது.
2. நிரல் செயலாக்கம்: உள்ளீட்டுத் தரவுகளின் அடிப்படையில் கட்டுப்பாட்டுத் தர்க்கம் செயல்படுத்தப்பட்டு, அதன் விளைவாக வெளியீட்டு நிலைகளில் புதுப்பிப்புகள் ஏற்படுகின்றன.
3. வெளியீட்டு ஆய்வு: நிரல் செயலாக்கத்தின் முடிவுகளுக்கு ஏற்ப, பிஎல்சி வெளியீட்டு சாதனங்களின் நிலையைப் புதுப்பிக்கிறது.
4. தகவல் தொடர்பு மற்றும் பராமரிப்பு: பிஎல்சி ஆனது உள்ளகத் தகவல் தொடர்புகள், கண்டறிதல் மற்றும் உள்ளகப் பதிவேடுகளின் புதுப்பிப்புகளை நிர்வகிக்கிறது.

இந்த ஸ்கேன் சுழற்சி தொடர்ச்சியாக மீண்டும் மீண்டும் நடைபெறுவதால், செயல்முறைகளின் நிகழ்நேரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் கண்காணிப்பு உறுதி செய்யப்படுகிறது.

பிஎல்சிகளைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள்

தொழில்துறை தன்னியக்கத்தில் பிஎல்சிக்கள் ஏராளமான நன்மைகளை வழங்குகின்றன:

1. நம்பகத்தன்மை: பிஎல்சிக்கள் கடுமையான தொழில்துறை சூழல்களைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை அதிக நம்பகத்தன்மையையும் நீண்ட ஆயுளையும் வழங்குகின்றன.
2. நெகிழ்வுத்தன்மை: பிஎல்சிக்கள் மூலம் கட்டுப்பாட்டுத் தர்க்கத்தை மாற்றுவது அல்லது விரிவுபடுத்துவது எளிதாகிறது, இது மாறிவரும் தொழில்துறை தேவைகளுக்கு ஏற்ப விரைவாகத் தகவமைத்துக்கொள்ள உதவுகிறது.
3. குறைக்கப்பட்ட வயரிங்: நேரடியாக இணைக்கப்படும் ரிலே கட்டுப்பாடுகளைப் போலல்லாமல், பிஎல்சிக்கள் வயரிங்கின் சிக்கலையும் செலவையும் குறைக்கின்றன.
4. பழுது கண்டறிதல் மற்றும் சரிசெய்தல்: நவீன பிஎல்சிக்கள், தவறுகளை விரைவாகக் கண்டறிந்து சரிசெய்வதற்கு உதவும் மேம்பட்ட பழுது கண்டறியும் கருவிகளையும் குறிகாட்டிகளையும் வழங்குகின்றன.
5. ஒருங்கிணைப்பு: PLC-களை, SCADA (மேற்பார்வைக் கட்டுப்பாடு மற்றும் தரவு கையகப்படுத்தல்) மற்றும் DCS (பரவலாக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்) உள்ளிட்ட பிற தானியங்கு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுடன் எளிதாக ஒருங்கிணைக்க முடியும்.

தானியக்கத்தில் பிஎல்சி-களின் பயன்பாடுகள்

பல்வேறு தொழில்துறைகளில் செயல்முறைகளையும் இயந்திரங்களையும் தானியக்கமாக்குவதற்கு பிஎல்சிக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

1. உற்பத்தி: அசெம்பிளி லைன்கள் முதல் ரோபோ கைகள் வரை, உற்பத்தி ஆலைகளின் சிக்கலான செயல்பாடுகளை பிஎல்சிக்கள் கட்டுப்படுத்துகின்றன.
2. உணவு மற்றும் பானம்: உற்பத்தி வரையறுக்கப்பட்ட நிறுவனங்கள் (PLCs) உணவு மற்றும் பானப் பொருட்களின் பதப்படுத்துதல், பொட்டலமிடல் மற்றும் தரக் கட்டுப்பாட்டை நிர்வகிக்கின்றன.
3. ஆற்றல் துறை: பிஎல்சிக்கள், டர்பைன் மேலாண்மை மற்றும் விநியோக வலையமைப்புகள் உட்பட, மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் உள்ள செயல்முறைகளைக் கண்காணித்து கட்டுப்படுத்துகின்றன.
4. கட்டிடத் தானியக்கம்: HVAC (வெப்பமூட்டல், காற்றோட்டம் மற்றும் குளிரூட்டல்), விளக்குகள் மற்றும் பாதுகாப்பு அமைப்புகள் அனைத்தும் PLC அடிப்படையிலான கட்டுப்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி நிர்வகிக்கப்படுகின்றன.
5. வாகனத் தொழில்: பற்றவைத்தல், வண்ணம் பூசுதல் மற்றும் பொருத்துதல் உள்ளிட்ட வாகன உற்பத்தியின் அனைத்து நிலைகளிலும் பிஎல்சிக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பிஎல்சி-களின் எதிர்காலம்

தொழில்துறைகள், பொருட்களின் தொழில்துறை இணையம் (IIoT) மற்றும் தொழில்துறை 4.0-ஐ நோக்கி ஒன்றிணைவதால், மேம்படுத்தப்பட்ட இணைப்புத்திறன், இணையப் பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள், மற்றும் கிளவுட் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் பிக் டேட்டா பகுப்பாய்வுடனான ஒருங்கிணைப்பு போன்ற மேம்பட்ட அம்சங்களை உள்ளடக்கும் வகையில் பிஎல்சிக்கள் பரிணமித்து வருகின்றன. தொழில்துறை தன்னியக்கத்தில் செயல்திறனையும் புதுமையையும் முன்னெடுத்துச் செல்ல, ஸ்மார்ட் தொழில்நுட்பம் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவுடன் இணக்கமாகச் செயல்படும் திறனில்தான் பிஎல்சிக்களின் எதிர்காலம் அடங்கியுள்ளது.

தீர்மானம்

நிரல்படுத்தக்கூடிய தர்க்கக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் (PLCs) தொழில்துறை தன்னியக்கத்தின் முதுகெலும்பாக விளங்குகின்றன; அவை இயந்திரங்கள் மற்றும் செயல்முறைகளின் மீது துல்லியமான மற்றும் திறமையான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகின்றன. அவற்றின் பன்முகத்தன்மை, உறுதித்தன்மை மற்றும் தகவமைக்கும் திறன் ஆகியவை நவீன தொழில்துறையில் அவற்றை இன்றியமையாததாக ஆக்குகின்றன. PLC-களின் அடிப்படைகளான அவற்றின் கட்டமைப்பு, நிரலாக்கம், செயல்பாடு மற்றும் பயன்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்வது, பல்வேறு தொழில்துறை சூழல்களில் அவற்றின் திறன்களைப் பயன்படுத்திக்கொள்ள ஒரு அடித்தளத்தை வழங்குகிறது. தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து முன்னேறி வருவதால், தன்னியக்கத்தின் எதிர்காலத்தை வடிவமைப்பதில் PLC-கள் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி ஒரு முக்கியப் பங்கை வகிக்கும்.