کنترل فرآیندهای صنعتی بدون استفاده از PLC (Programmable Logic Controller) تقریبا غیرممکن است. یکی از اجزای کلیدی یک PLC ماژول های آنالوگ و دیجیتال هستند که ورودی ها و خروجی ها را مدیریت می کنند. اگر به دنبال یادگیری نحوه کار این ماژول ها هستید جای درستی آمده اید! در این آموزش plc با زبان ساده اما دقیق تفاوت بین ماژول های آنالوگ و دیجیتال نحوه عملکردشان کاربردهایشان و روش های انتخاب آن ها را بررسی خواهیم کرد.
PLC چیست و چرا ماژول های I/O اهمیت دارند؟
PLC یک کنترل کننده صنعتی است که برای اتوماتیک سازی فرآیندها در صنایعی مانند تولید انرژی حمل ونقل و کشاورزی استفاده می شود. ماژول های I/O (ورودی/خروجی) در PLC اطلاعات را از حسگرها و عملگرها دریافت و ارسال می کنند. این ماژول ها می توانند به دو دسته ی کلی تقسیم شوند :
- ماژول های دیجیتال (Digital I/O)
- ماژول های آنالوگ (Analog I/O)
تفاوت بین ماژول های دیجیتال و آنالوگ
ماژول دیجیتال و ماژول آنالوگ هر دو وظیفه انتقال داده ها را دارند اما در نحوه پردازش اطلاعات تفاوت های اساسی دارند. در جدول زیر این تفاوت ها را مشاهده می کنید :
| ویژگی | ماژول دیجیتال | ماژول آنالوگ |
| نوع سیگنال | ۰ و ۱ (روشن/خاموش) | پیوسته (مانند ۰ تا ۱۰ ولت) |
| کاربرد | سنسورهای مجاورت سوئیچ ها | ترموکوپل ها سنسورهای فشار |
| دقت | کم | زیاد |
| نوع کنترل | روشن/خاموش (On/Off) | متغیر (ولتاژ یا جریان) |
| پیچیدگی پردازش | ساده | پیچیده |
ماژول دیجیتال در PLC چیست؟
ماژول های دیجیتال به عنوان ساده ترین نوع ماژول های PLC سیگنال های دودویی (۰ یا ۱) را پردازش می کنند. این سیگنال ها معمولاً نمایانگر دو حالت روشن/خاموش باز/بسته یا بله/خیر هستند.
اجزای ماژول دیجیتال
یک ماژول دیجیتال شامل بخش های زیر است :
- ورودی دیجیتال : دریافت سیگنال از دستگاه هایی مانند دکمه های فشاری سنسورها میکروسوئیچ ها
- خروجی دیجیتال : ارسال سیگنال به عملگرهایی مثل رله ها موتورهای ON/OFF چراغ های سیگنال
کاربردهای ماژول دیجیتال
از ماژول های دیجیتال در کاربردهای زیر استفاده می شود :
- کنترل روشن/خاموش دستگاه ها مثل موتورها و شیرهای برقی
- تشخیص وضعیت تجهیزات مثل باز یا بسته بودن درها
- کنترل ایمنی مانند خاموش شدن خودکار در شرایط اضطراری
نحوه اتصال ماژول دیجیتال به PLC
برای اتصال تجهیزات دیجیتال به ماژول های PLC باید موارد زیر را رعایت کنید :
- استفاده از ولتاژهای استاندارد (۲۴V DC یا ۲۲۰V AC)
- استفاده از ورودی های PNP یا NPN بر اساس نوع سنسور
- رعایت ایزولاسیون الکتریکی برای جلوگیری از تداخل سیگنال ها
ماژول آنالوگ در PLC چیست؟
ماژول های آنالوگ سیگنال های پیوسته را دریافت و پردازش می کنند. سیگنال های آنالوگ می توانند هر مقداری بین حداقل و حداکثر داشته باشند و معمولا شامل ولتاژ (مانند ۰ تا ۱۰ ولت) یا جریان (مانند ۴ تا ۲۰ میلی آمپر) هستند.
اجزای ماژول آنالوگ
یک ماژول آنالوگ شامل بخش های زیر است :
- ورودی آنالوگ : دریافت داده از حسگرهای دما فشار سطح مایعات
- خروجی آنالوگ : ارسال سیگنال به درایوهای موتور ولوهای کنترلی
کاربردهای ماژول آنالوگ
از ماژول های آنالوگ در صنایع زیر استفاده می شود :
- سیستم های کنترل دما و فشار در فرآیندهای تولیدی
- کنترل سطح مایعات در مخازن
- مانیتورینگ شرایط محیطی مانند رطوبت و گازها
نحوه اتصال ماژول آنالوگ به PLC
اتصال تجهیزات آنالوگ نیازمند رعایت موارد زیر است :
- تعیین نوع سیگنال (ولتاژ/جریان)
- کالیبراسیون دقیق برای دقت بیشتر
- استفاده از ترمینال های مناسب برای کاهش نویز
چگونه بهترین ماژول I/O را برای PLC انتخاب کنیم؟
برای انتخاب یک ماژول مناسب برای سیستم PLC باید به عوامل زیر توجه کنید :
- نوع سیگنال مورد نیاز : اگر فقط نیاز به سیگنال های روشن/خاموش دارید دیجیتال مناسب است. در غیر این صورت آنالوگ را انتخاب کنید.
- محدوده سیگنال ها : بررسی کنید که آیا سیگنال های مورد نیاز در محدوده ۰ تا ۱۰ ولت یا ۴ تا ۲۰ میلی آمپر هستند.
- تعداد ورودی/خروجی : میزان I/O مورد نیاز را از قبل محاسبه کنید تا ماژول مناسب را انتخاب کنید.
- سازگاری با PLC : حتماً ماژولی انتخاب کنید که با برند و مدل PLC مورد استفاده شما سازگار باشد.
- دقت و سرعت پردازش : برای کاربردهای حساس مانند ابزار دقیق دقت بالاتر ماژول آنالوگ را در نظر بگیرید.
جدول مقایسه برندهای معروف ماژول های I/O در PLC
| برند | دقت ماژول آنالوگ | پشتیبانی از پروتکل ها | هزینه |
| زیمنس (Siemens) | بالا | Profinet Profibus | بالا |
| امرن (Omron) | متوسط | Modbus Ethernet/IP | متوسط |
| دلتا (Delta) | متوسط | Modbus RTU | اقتصادی |
| اشنایدر (Schneider) | بالا | Modbus Ethernet/IP | بالا |
پرسش های متداول کاربران
۱. چگونه می توان نویز در سیگنال های آنالوگ را کاهش داد؟
برای کاهش نویز می توان از شیلد مناسب کابل های مخصوص سیگنال های آنالوگ و استفاده از فیلترهای نرم افزاری در PLC استفاده کرد.
۲. آیا می توان ماژول دیجیتال را به عنوان آنالوگ استفاده کرد؟
خیر ماژول های دیجیتال فقط دو حالت دارند (۰ و ۱) و قابلیت پردازش سیگنال های پیوسته را ندارند.
۳. آیا امکان افزایش تعداد ماژول های I/O در PLC وجود دارد؟
بله بیشتر PLCها دارای ماژول های گسترشی هستند که به شما امکان اضافه کردن ورودی/خروجی های بیشتر را می دهند.
با این اطلاعات شما می توانید تصمیم بگیرید که کدام نوع ماژول برای پروژه صنعتی شما مناسب تر است. اگر سوالی دارید در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "معرفی ماژول های آنالوگ و دیجیتال در PLC" هستید؟ با کلیک بر روی تکنولوژی, کسب و کار ایرانی، به دنبال مطالب مرتبط با این موضوع هستید؟ با کلیک بر روی دسته بندی های مرتبط، محتواهای دیگری را کشف کنید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "معرفی ماژول های آنالوگ و دیجیتال در PLC"، کلیک کنید.
