آشنایی با ساختمان PLC ها

PLC به عنوان یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی، از قسمت ها و بخش های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام از آنها وظیفه خاصی را برعهده دارد.

 

 

بلاک دیاگرام PLC

در دیدکلی PLC از سه قسمت اصلی ساخته می شود:

1- CPU

2- کارت های ورودی

3- کارت های خروجی

 

CPU :

CPU اصلی ترین قسمت یک PLC بوده و به عنوان مغز PLC محصوب می گردد. CPU وظیفه پردازش برنامه را برعهده دارد.

کارت های ورودی :

این کارت ها به عنوان مبدل سیگنال الکتریکی به دیتا (صفر و یک منطقی) بوده و سیگنال الکتریکی را از سنسورها دریافت نموده و پس از تبدیل به دیتا، در اختیار CPU قرار می دهد.

کارت های خروجی :

این کارت ها به عنوان مبدل دیتا به سیگنال الکتریکی بوده و دیتاهای دریافتی از CPU را تبدیل به سیگنال الکتریکی نموده و در اختیار مصرف کننده های متصل به PLC قرار می دهند.

 

به موارد بالا می توان بخش های دیگری از قبیل منبع تغزیه، کارت های شبکه و …. را نیز افزود.

اطلاعات ورودی به PLC به کارت های Input وارد شده و پس از آنکه از فرم سیگنال الکتریکی به فرم دیتا تبدیل شدند، در اختیار CPU قرار می گیرند. CPU مطابق برنامه نوشته شده، فرمان های لازم را به صورت دیتا صادر نموده و به کارت های Output ارسال می نماید. دیتای ارسالی از CPU، در کارت های خروجی به سیگنال الکتریکی تبدیل شده و برای مصرف کننده ها از قبیل کنتاکتورها، استارترها، ولوها و … ارسال می گردد.

 

بخش های حافظه CPU :

CPU به منظور ذخیره سازی برنامه کاربر و نیز اطلاعات ورودی، خروجی و … دارای حافظه می باشد. حافظه CPU های s7 از چهار بخش زیر تشکیل شده است:

1- Load Memory

2- Work Memory

3- System Memory

4- Retentive Memory

 

1- Load Memory :

در این بخش از حافظه، کل برنامه کاربر قرار می گیرد. به عبارت دیگر، وقتی برنامه نوشته شده توسط کاربر به PLC منتقل می شود، در این بخش از حافظه قرار می گیرد.

Load Memory  ممکن است به دو صورت وجود داشته باشد:

— داخلی

— خارجی

 

— داخلی :

جنس این حافظه از نوع RAM بوده و در صورت قطع تغذیه CPU، برنامه درون آن پاک می شود.

Load Memory داخلی فقط در CPU های S7-400 و مدل های قدیمی S7-300 وجود دارد و مدل های جدید CPU های S7-300 فاقد آن می باشند.

— خارجی (کارت حافظه) :

در همه PLC های S7-Siemens می توان از کارت حافظه به عنوان حافظه خارجی استفاده نمود. برای این کار روی CPU محلی تعبیه شده است که می توان در آن کارت حافظه مناسب قرار داد.

 

2- Work Memory :

حافظه کاری CPU بوده و بخش های اجرایی برنامه کاربر، از Load Memory به آن منتقل می گردد. به عبارتی می توان گفت که Work Memory میز کار CPU بوده و CPU در آن عمل پردازش برنامه را انجام می دهد.

 

3- System Memory :

در این بخش از حافظه، برنامه ای قرار نمی گیرد بلکه مخصوص ذخیره سازی دیتاهای مختلف است. System Memory قسمت های مختلفی دارد که حافظه ورودی ها (PII) و حافظه خروجی ها (PIQ)، ناحیه بیت مموری، حافظه تایمرها و حافظه کانترها از مهمترین این قسمت های هستند.

این قسمت از حافظه CPU غیر قابل توسئه می باشد.

 

4- Retentive Memory :

به معنای حافظه ماندگار بوده و می توان برخی از عناصر که در System Memory قرار دارند را در آن به صورت ماندگار تعریف نمود.

 

از آنجایی که نواحی مختلف ذخیره سازی اطلاعات در System Memory از قبیل ناحیه بیت مموری، حافظه تایمرها و حافظه کانترها، دارای حالت ماندگار نبوده و ممکن است با STOP و RUN شدن CPU اطلاعاتشان پاک شود، لذا می توان آنها را در بخش Retentive Memory به صورت ماندگار تعریف کرد.

دقت شود که در CPU های S7-400 ماندگاری اطلاعات درون Retentive Memory بستگی به وجود باتری پشتیبان و نیز نوع راه اندازی CPU دارد.