سخت افزار PLC
قسمتهای تشكیل دهنده یك سیستم PLC به صورت زیر تقسیم می شود
منبع تغذیه ولتاژهای مورد نیاز PLC را تامین میكند.این منبع معمولاً از ولتاژهای 24Vdc و 110Vac یا 220Vac، ولتاژ 5 Vdc را ایجاد می كند. ماكزیمم جریان قابل دسترسی منطبق با تعداد ماژولها ی خروجی مصرفی است. جهت دستیابی به راندمان بالا معمولاً از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می شود. برای تغذیه رله ها و محركها (Actuator) معمولاً از ولتاژ24 Vdc بصورت مستقیم و بدون هیچ كارت ارتباطی استفاده می شود .
در برخی از PLC ها برای نگهداری اطلاعات حافظه موقت ( ثبات ها و پرچم ها و ... ) در هنگام قطع تغذیه از یک باتری پشتیبان ( Backup Battery ) از جنس Lithium استفاده می شود . ولتاژ این باتری معمولاً 8.2تا 2.3 ولت میباشد . معمولا بر روی PLC یک LED که نشانگر این است که باتری در حال تمام شدن است ، تعبیه شده تا قبل از تخلیه کامل ، باتری عوض شود .
• واحد پردازش مركزی CPU
وظیفه این واحد، دریافت اطلاعات از ورودیها، پردازش این اطلاعات مطابق دستورات برنامه و صدور فرمانهایی است كه به صورت فعال یا غیر فعال كردن خروجی ها ظاهر می شود.
• حافظه یا Memory
این بخش وظیفه نگهداری اطلاعات و برنامه را بر عهده دارد و بر سه نوع است :
الف ) حافظه دائم (EEPROM , EPROM) : كه جهت نگهداری و ذخیره همیشگی برنامه كاربر استفاده می شود.
ب ) حافظه موقت (RAM ) : این حافظه برای نگهداری اطلاعات به صورت موقت (داده ها و فلگ ها و تایمر ها و شمارنده ها و برنامه های كاربردی كاربراست ) استفاده می شود . اطلاعات این بخش با قطع تغذیه از بین میرود . این حافظه از نوع RAM ساخته می شود .
ج ) کارت حافظه : این کارتها برای استفاده در حافظه اصلی CPU و همچنین در مدولهای CP طراحی میشوند و به صورت RAM یا FALASH EPROM CARD و با ظرفیتهای مختلف در دسترس میباشند.
• ماژولهای ورودی
ورودی هایی كه در سیستم های PLC مورد استفاده قرار می گیرند در حالت كلی به صورت زیر می باشند:
الف) ورودیهای دیجیتال(Digital Input) : این ورودیها معمولاً بصورت سیگنالهای 0 یا 24 VDC می باشند . گاهی برای پردازش به تغییر سطح ولتاژ نیاز دارند. معمولاً برای انجام این عمل ماژولهایی خاص در PLC در نظر گرفته می شود . جهت حفاظت مدارهای داخلی PLC از خطرات ناشی از اشكالات بوجود آمده در مدار یا برای جلوگیری از ورود نویزهای موجود در محیط های صنعتی ،ارتباط ورودیها با مدارت داخلی PLC توسط كوپل كننده های نوری انجام می گیرد. بدلیل ایزوله شدن ورودی ها از بقیه اجزای مدار داخلی PLC ، هرگونه اتصال كوتاه و یا اضافه ولتاژ نمی تواندآسیبی به واحدهای داخلی PLC وارد آورد.
ب) ورودی های آنالوگ(Analog Input) : این گونه ورودیها در حالت استاندارد4-20 mA و یا 0-20mA بوده ،مستقیما به ماژول آنالوگ متصل می شوند . ماژولهای ورودی آنالوگ، سیگنالهای دریافتی پیوسته رابه مقادیر دیجیتال تبدیل نموده و سپس مقادیر دیجیتال حاصل توسط CPU پردازش می شود.
• ماژولهای خروجی
خروجی های استفاده شده در PLCها به دو صورت زیرمی باشند:
الف)خروجیهای دیجیتال:این فرمانهای خروجی به صورت سیگنالهای 0-24 VDC بوده كه در خروجی ظاهر می شوند. بنابراین هر خروجی از لحاظ منطقی می تواند مقادیر “0” یا “1” را داشته باشد. این سیگنالها به تقویت كننده های قدرت یا مبدل های الكتریكی ارسال می شوند تا مثلا ماشین را به حركت در آورند یا آنرا از حركت باز دارند.
ب) خروجیهای آنالوگ: سطوح ولتاژ و جریان استاندارد خروجی می تواند یكی از مقادیر ،4-20 mA ، 0- 20mA باشد . معمولاً ماژولهای خروجی آنالوگ ، مقادیر دیجیتال پردازش شده توسط CPU را به سیگنالهای آنالوگ مورد نیاز جهت پروسه تحت كنترل تبدیل می نمایند . این خروجی ها بوسیله واحدی به نام Isolator از سایر قسمتهای داخلی PLC ایزوله می شوند. بدین ترتیب مدارت حساس داخلی PLC از خطرات ناشی از امكان بروز اتصالات نا خواسته خارجی محافظت می گردند.
نکته : برای حفاظت از مدارات داخلی PLC نسبت به تغییر ورودی یا خروجی ها و یا عواملی نظیر اتصال کوتاه و غیره از مدارات ایزوله کننده ( جدا کننده ) و یا کوپل کننده های نوری ( Optical Coupler ) استفاده می کنند تا محیط داخلی از محیط خارجی جدا شود . این کار را هم برای ورودی و هم برای خروجی انجام می دهند .
• ماژولهای تغییر شكل سیگنال
در مواقعی كه سیگنالهای موجود در محدوده استانداردنباشند، لازم است از یك ماژول تغییر شكل دهنده استفاده شود تا محدوده سیگنالها را تغییر داده و به محدوده استاندارد تبدیل كند.
• ماژول ارتباط پروسسوری Communication Processor)CP)
این ماژول ارتباط بین CPU مركزی را با CPU های جانبی بر قرار می سازد.
