انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب به نوع صنعت، تجربه تیم برنامه‌نویسی و ابزارهای موجود بستگی دارد اما به طور کلی منطق نردبانی (Ladder Logic) محبوب‌ترین و پرکاربردترین زبان برنامه‌نویسی PLC شناخته شده است. به دلیل سادگی، انعطاف‌پذیری بالا و فهم سریع آن توسط برق‌کاران که با نقشه‌های شماتیکی کار کرده‌اند، مورد توجه قرار دارد. درضمن صنعت نیز بر انتخاب زبان تاثیر می‌گذارد به عنوان مثال، در فرآیندهای شیمیایی، دیاگرام بلوک‌های عملکردی (FBD) به خوبی با نقشه‌های P&ID سازگار است.
البته این را نیز باید درنظر گرفت که با ورود نیروی کار جوان‌تر به صنعت تولید، اکثر آنان با زبان‌های مدرنی مانند Java، Python و JavaScript آشنا هستند. این زبان‌ها شباهت بیشتری به متن ساخت‌یافته (Structured Text) دارند که روند یادگیری را تسهیل می‌کند.
انواع زبان‌های برنامه‌نویسی PLC
پنج نوع از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی PLC که توسط استاندارد IEC 611313 تعریف شده‌اند عبارتند از:
- Structured Text (ST)
2. Sequential Function Charts (SFC)
3. Ladder Logic Diagram (LD)
4. Function Block Diagram (FBD)
5. Instruction List (IL)
برنامه‌نویسی PLC با منطق نردبانی (Ladder Logic)
منطق نردبانی یکی از اولین زبان‌های PLC بود که برای شبیه‌سازی مدارهای رله‌ای طراحی شد. در این زبان، هر پله (Rung) به ترتیب مورد ارزیابی قرار می‌گیرد و در صورت تحقق شروط، دستورات خروجی اجرا می‌شوند. محبوبیت این زبان به دلیل سادگی و شهودی بودن آن است.
مزایای منطق نردبانی:
سادگی در پیاده‌سازی و عیب‌یابی: این زبان بصری بوده و به راحتی قابل درک است.
طراحی مدولار: با افزودن یا حذف پله‌ها، می‌توان منطق را به آسانی تغییر داد.
معایب منطق نردبانی:
منحنی یادگیری دشوار برای برخی: افرادی با پس‌زمینه زبان‌های مدرن ممکن است با این زبان چندان راحت نباشند.
سرعت پایین در توسعه: این زبان به دلیل طبیعی بودن طراحی آن کندتر از زبان‌های مدرن است.
برنامه‌نویسی PLC با متن ساخت‌یافته (Structured Text)
این زبان شباهت زیادی به زبان‌های برنامه‌نویسی مانند C و Java دارد و برای کاربران این زبان‌ها، یادگیری آن آسان است.
مزایای متن ساخت‌یافته:
شباهت به زبان‌های مدرن: یادگیری آن برای برنامه‌نویسان سنتی راحت است.
امکان پیاده‌سازی پیچیدگی: این زبان برای مدیریت داده‌ها و عملکردهای پیشرفته مناسب است.
معایب متن ساخت‌یافته:
عیب‌یابی دشوارتر: lack of visual aids makes debugging challenging.
احتمال بالای خطا: نیاز به رعایت بهترین شیوه‌های برنامه‌نویسی برای جلوگیری از مشکلات.
زبان برنامه‌نویسی دیاگرام بلوک‌های عملکردی (Function Block Diagrams FBD)
این زبان به طراحی و شبیه‌سازی فرآیندهای شیمیایی کمک می‌کند و با ویرایشگر بصری کاربرپسند خود، فرآیندهای کنترل را به راحتی پیاده‌سازی می‌کند.
مزایای FBD:
اولین فرآیندهای پیچیده: قابلیت پیاده‌سازی دستورات پیشرفته مانند PID و کنترل حرکت به آسانی وجود دارد.
کاربرپسندی بالا: طراحی از طریق کشیدن و رها کردن آسان است.
معایب FBD:
مشکلات استانداردسازی: ممکن است برنامه‌نویسان از رویکردهای متفاوت استفاده کنند.
پیچیدگی در مقیاس‌بندی: در فرآیندهای بسیار پیچیده، مدیریت سخت می‌شود.
زبان برنامه نویسی نمودار جریان ترتیبی (Sequential Function Charts SFC)
SFC برای فرآیندهای تدریجی طراحی شده و شرایط شروع مشخصی دارد. این زبان بیشتر برای تولید فرآورده‌هایی که شامل مراحل متوالی هستند، مناسب است.
مزایای SFC:
شبیه‌سازی مؤثر: ابزاری مؤثر برای فرآیندهای دفتری و تولیدی مانند آبجو.
ترکیب با متن ساخت‌یافته: ممکن است برای شرایط خاص به سادگی استفاده شود.
معایب SFC:
محدودیت در کاربرد: مناسب برای فرآیندهای غیر ترتیبی نیست.
پیچیدگی در مدیریت جریان‌های موازی: با افزایش شاخه‌ها، عیب‌یابی دشوارتر می‌شود.
زبان برنامه‌نویسی فهرست دستورات (Instruction Lists IL)
IL به دلیل شباهت آن با زبان‌های چگونه C و عدم دسترسی عمومی در بیشتر پلتفرم‌ها معمولاً کمتر استفاده می‌شود.
مزایای IL:
استانداردسازی بالا: نیاز به تعریف دقیق متغیرها و شرایط دارد.
تمرکز بر دستورات: وضوح بیشتری در پردازش داده‌ها ایجاد می‌کند.
معایب IL:
عدم دسترسی وسیع: بیشتر در پلتفرم‌های خاص استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
این پنج زبان برنامه‌نویسی PLC هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. برای شروع کار با PLC، یادگیری منطق نردبانی توصیه می‌شود. پس از تسلط بر این زبان، آشنایی با سایر زبان‌ها نیز به مرور اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
