زبان های برنامه نویسی که توسط زیمنس PLC پشتیبانی می شوند چیست؟

به عنوان یک تامین کننده قابل اعتماد زیمنس DCS/PLC، من این امتیاز را داشتم که عمیقاً در دنیای کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی زیمنس (PLC) جستجو کنم. یکی از سوالات متداول مشتریان ما در مورد زبان های برنامه نویسی پشتیبانی شده توسط PLC های زیمنس است. در این پست وبلاگ، یک مرور کلی از این زبان‌ها، ویژگی‌ها و موارد کاربرد آن‌ها ارائه خواهم کرد.

نمودار نردبانی (LD)

Ladder Diagram شاید شناخته شده ترین و پرکاربردترین زبان برنامه نویسی برای PLC های زیمنس باشد. از مدارهای رله الکتریکی الهام گرفته شده است، که آن را برای مهندسان برق و تکنسین ها بسیار شهودی می کند.

در LD، برنامه ها به صورت یک سری پله، شبیه به پله های یک نردبان نمایش داده می شوند. هر پله از کنتاکت های ورودی و سیم پیچ های خروجی تشکیل شده است. کنتاکت‌های ورودی می‌توانند معمولاً باز (NO) یا معمولاً بسته (NC) باشند و وضعیت سنسورهای مختلف یا سایر دستگاه‌های ورودی را نشان می‌دهند. از سوی دیگر، سیم پیچ های خروجی برای کنترل محرک هایی مانند موتور، شیر برقی و غیره استفاده می شوند.

به عنوان مثال، اگر می خواهید موتوری را بر اساس وضعیت سوئیچ لیمیت کنترل کنید، می توانید از یک کنتاکت NO برای نمایش سوئیچ محدود و یک سیم پیچ خروجی برای نمایش موتور استفاده کنید. هنگامی که کلید محدود فعال می شود (بسته)، جریان از پله عبور می کند و موتور روشن می شود.

سادگی نمودار نردبانی آن را برای مبتدیان ایده آل می کند. این امکان توسعه سریع منطق کنترل ساده را فراهم می کند و عیب یابی آن آسان است زیرا نمایش بصری بسیار شبیه مدارهای الکتریکی فیزیکی است. شما می توانید بسیاری از مدل های PLC زیمنس مانند مدل های سری S7 - 1200 را بیابید که از برنامه نویسی Ladder Diagram به راحتی پشتیبانی می کنند.

متن ساختاریافته (ST)

Structured Text یک زبان برنامه نویسی سطح بالا برای PLC های زیمنس است. از نظر نحو و ساختار شبیه پاسکال یا سی است. ST امکان ایجاد الگوریتم های پیچیده و محاسبات ریاضی را فراهم می کند.

با ST می توانید از متغیرها، توابع و ساختارهای کنترلی مانند حلقه ها (FOR, WHILE) و دستورات شرطی (IF - THEN - ELSE) استفاده کنید. این باعث می شود آن را برای برنامه هایی که نیاز به کنترل دقیق و پردازش پیچیده داده دارند، مناسب کند.

به عنوان مثال، در یک سیستم کنترل فرآیند شیمیایی، ممکن است لازم باشد نرخ جریان، دما و فشار را بر اساس قرائت سنسور محاسبه کنید و سپس شیرها را بر اساس آن تنظیم کنید. ST می تواند این محاسبات را به طور موثر انجام دهد. شما می توانید توابعی را برای انجام کارهای خاص تعریف کنید، مانند محاسبه مقدار میانگین مجموعه ای از خوانش های حسگر در یک دوره زمانی.

با این حال، ST نیاز به درک خوبی از مفاهیم برنامه نویسی دارد. این بیشتر برای برنامه نویسان با تجربه که با زبان های برنامه نویسی سطح بالا آشنا هستند مناسب است. بسیاری از PLC های پیشرفته زیمنس، مانند سری S7 - 1500، به طور کامل از برنامه نویسی متن ساختاریافته پشتیبانی می کنند و کاربران را قادر می سازند تا برنامه های کنترلی پیچیده ای را توسعه دهند.

نمودار بلوک تابع (FBD)

Function Block Diagram یکی دیگر از زبان های برنامه نویسی گرافیکی است که توسط PLC های زیمنس پشتیبانی می شود. از بلوک ها برای نمایش توابع و خطوط برای نمایش جریان داده ها بین این بلوک ها استفاده می کند.

هر بلوک تابع دارای ورودی و خروجی است و وظیفه خاصی را انجام می دهد. به عنوان مثال، بلوک های تابعی برای عملیات های حسابی، عملیات منطقی و توابع تایمر وجود دارد. می توانید این بلوک ها را به یکدیگر متصل کنید تا یک برنامه کنترلی ایجاد کنید.

FBD برای برنامه نویسی ماژولار مفید است. شما می توانید بلوک های عملکردی قابل استفاده مجدد ایجاد کنید و سپس آنها را برای ساختن سیستم های کنترل بزرگتر ترکیب کنید. این نمایش تصویری واضحی از جریان داده و تعامل بین توابع مختلف ارائه می دهد.

در سیستم تسمه نقاله، می توانید از FBD برای ایجاد یک برنامه کنترلی استفاده کنید. شما می توانید یک بلوک عملکرد برای کنترل سرعت، دیگری برای تراز تسمه، و سومی برای نظارت بر ایمنی داشته باشید. با اتصال این بلوک ها می توانید از عملکرد روان و ایمن تسمه نقاله اطمینان حاصل کنید. PLC های زیمنس طیف گسترده ای از بلوک های عملکردی از پیش تعریف شده را ارائه می دهند که می تواند زمان توسعه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

فهرست دستورالعمل (IL)

Instruction List یک زبان برنامه نویسی سطح پایین برای PLC های زیمنس است. از یک سری دستورالعمل برای کنترل PLC استفاده می کند. هر دستور یک عملیات واحد است، مانند بارگذاری یک مقدار در یک ثبات، انجام یک عملیات حسابی یا انتقال داده.

IL بسیار نزدیک به کد ماشین PLC است. درجه بالایی از کنترل بر منابع PLC را فراهم می کند. با این حال، خواندن و نوشتن در مقایسه با سایر زبان های برنامه نویسی نیز سخت ترین است.

IL عمدتا برای بهینه سازی برنامه های موجود یا برای برنامه هایی که حداکثر کارایی مورد نیاز است استفاده می شود. به عنوان مثال، در سیستم های کنترل حرکت با سرعت بالا، می توان از IL برای تنظیم دقیق الگوریتم کنترل برای دستیابی به کوتاه ترین زمان پاسخ ممکن استفاده کرد.

نمودار توابع متوالی (SFC)

نمودار توابع ترتیبی برای برنامه نویسی سیستم های کنترل متوالی استفاده می شود. فرآیند کنترل را به یک سری مراحل و انتقال تقسیم می کند. هر مرحله نشان دهنده وضعیت خاصی از سیستم است و انتقال ها زمانی را مشخص می کنند که سیستم از یک مرحله به مرحله بعدی حرکت کند.

SFC برای برنامه هایی که فرآیند کنترل دارای یک توالی مشخص است، مانند ماشین بسته بندی، بسیار مفید است. دستگاه ممکن است مراحلی برای تغذیه محصول، بسته بندی و برچسب زدن آن داشته باشد. هر مرحله را می توان به عنوان یک مرحله در SFC نشان داد، و انتقال می تواند بر اساس سیگنال های حسگر یا تاخیرهای زمانی باشد.

SFC روشی واضح و ساختار یافته برای برنامه ریزی سیستم های کنترل متوالی ارائه می دهد. درک فرآیند کنترل کلی و اصلاح آن در صورت لزوم را آسان می کند. PLC های زیمنس از برنامه نویسی SFC پشتیبانی می کنند و به کاربران این امکان را می دهند تا برنامه های کاربردی کنترل متوالی کارآمد را توسعه دهند.

سازگاری با مدل های PLC زیمنس

مدل های مختلف PLC زیمنس از ترکیب های مختلف این زبان های برنامه نویسی پشتیبانی می کنند. به عنوان مثال، سری S7 - 200 SMART که یک گزینه مقرون به صرفه برای برنامه های کاربردی در مقیاس کوچک است، از نمودار نردبانی، نمودار بلوک تابعی و متن ساختاریافته پشتیبانی می کند.

سری S7 - 1200 که برای برنامه های متوسط ​​مناسب است، از تمام زبان های برنامه نویسی ذکر شده در بالا پشتیبانی می کند، از جمله نمودار نردبانی، متن ساختاریافته، نمودار بلوک توابع، فهرست دستورالعمل ها و نمودار توابع متوالی.

سری رده بالای S7 - 1500 پشتیبانی کامل از همه این زبان ها را نیز همراه با ویژگی های پیشرفته برای انجام وظایف کنترلی پیچیده ارائه می دهد.

هنگام انتخاب یک زبان برنامه نویسی برای PLC زیمنس، باید پیچیدگی برنامه، مهارت های برنامه نویسی خود و الزامات خاص پروژه را در نظر بگیرید.

محصولات مرتبط و نقش آنها

علاوه بر درک زبان های برنامه نویسی، دانستن برخی از محصولات مرتبط نیز مهم است. به عنوان مثال،6GK1162 - 3AA00یک ماژول ارتباطی برای PLC های زیمنس است. PLC را قادر می سازد تا با دستگاه های دیگر مانند حسگرها، محرک ها و سایر PLC ها از طریق پروتکل های ارتباطی مختلف ارتباط برقرار کند.

را6FX2001یک دستگاه رابط انسان و ماشین (HMI) است. این به اپراتورها اجازه می دهد تا با PLC تعامل داشته باشند، وضعیت سیستم را نظارت کنند و تنظیمات را انجام دهند. با زبان برنامه نویسی مناسب، می توانید یک رابط کاربر پسند در HMI ایجاد کنید تا اطلاعات مهم را نمایش داده و ورودی را از اپراتورها دریافت کنید.

را6DP1614 - 8BBیک دستگاه نمایشگر است که می تواند همراه با PLC های زیمنس استفاده شود. این یک نمایش تصویری از وضعیت سیستم ارائه می دهد که برای نظارت و عیب یابی بسیار مفید است.

نتیجه گیری

در نتیجه، PLC های زیمنس از طیف گسترده ای از زبان های برنامه نویسی پشتیبانی می کنند که هر کدام مزایا و موارد کاربردی خاص خود را دارند. چه مبتدی باشید که به دنبال یک زبان ساده و شهودی مانند Ladder Diagram هستید یا یک برنامه نویس باتجربه که به زبان سطح بالایی مانند Structured Text نیاز دارد، زیمنس شما را تحت پوشش قرار داده است.

به عنوان تامین کننده DCS/PLC زیمنس، ما متعهد هستیم که بهترین محصولات و پشتیبانی را برای شما ارائه دهیم. اگر علاقه مند به خرید PLC های زیمنس هستید یا در برنامه نویسی به کمک نیاز دارید، لطفاً برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. ما می توانیم به شما در انتخاب مدل PLC مناسب، زبان برنامه نویسی و محصولات مرتبط برای برنامه خاص خود کمک کنیم.

مراجع

• اسناد رسمی زیمنس
• "کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی: اصول و کاربردها" نوشته دیوید ای بل
• مقالات فنی مختلف در مورد زبان های برنامه نویسی PLC زیمنس