تاریخچه plc

PLC یا کنترلر منطقی برنامه پذیر، انقلابی در صنعت اتوماسیون ایجاد کرده است. شما حضور PLCها را در هر حوزه‌ای مشاهده می‌کنید؛ از تجهیزات کارخانجات گرفته تا دستگاههای فروش خودکار. اما آنها تا قبل از اولین روز سال 1968 حتی وجود نداشتند! در عوض چیزی که وجود داشت مجموعه‌ای از چالشهایی بود که نیاز به یک راه حل اساسی داشتند. به منظور درک تاریخچه PLC ما باید در ابتدا درکی از مشکلاتی که قبل از ظهور PLCها وجود داشت، بدست بیاوریم.

در ابتدا، پیشنهاد می کنیم ویدئوی جذاب زیر را در مورد روند بوجود آمدن پی ال سی توسط دیک مورلی حتماً ببینید:

قبل از روزهای حضور PLC در صنعت، تنها راه کنترل ماشین آلات استفاده از مجموعه ای از رله ها بود. رله ها با استفاده از یک سیم پیچی کار میکنند؛ هنگامی که جریان الکتریکی وارد این سیم پیچی می شود، یک نیروی مغناطیسی ایجاد می کند تا سوویچ را به طور موثری به وضعیت ON یا OFF ببرد. هنگامی که جریان از رله قطع می شود، سوویچ رها شده و مجدداً به وضعیت استاندارد ON یا OFF بازمیگردد. پس اگر ما به طور مثال بخواهیم خاموش یا روشن بودن یک موتور را کنترل کنیم، می توانیم یک رله بین منبع تغذیه و موتور قرار دهیم. این گونه رله ها به عنوان رله های پاور (تغذیه) شناخته می شوند.

در یک کارخانه ممکن است نیاز به کنترل چندین موتور داشته باشیم؛ پس باید تعداد زیادی رله پاور داشته باشیم. پس کارخاجات شروع به فراهم کردن کابینتهای برقی پر از رله های پاور کردند. اما سوال مهمی که پیش می آید این است: چه چیزی سیم پیچ های موجود در رله های پاور را قطع و وصل می کند، قبل از اینکه رله پاور موتور را روشن کند؟ و اگر ما بخواهیم این موضوع را کنترل کنیم چگونه امکان پذیر است؟ به چه چیزی نیاز داریم؟ پاسخ روشن است، رله های بیشتر… این رله ها به عنوان رله های کنترلی شناخته می شوند؛ چون رله های پاور را کنترل می کنند. به کل این مجموعه “بانک رله” گفته می شد چرا که شامل مجموعه زیادی از رله های تغذیه و کنترلی بود.

دیک مورلی morley پدر پی ال سی

می توانیم باز هم ادامه دهیم ولی شما همین الان هم می توانید تصویری از نحوه کنترل ماشین آلات  در دوران پیش از پی ال سی ها در ذهن خود مجسم کنید! و مهمتر از آن شما احتمالاً در حال فکر کردن به برخی از مشکلات سیستم کنترل الکترومغناطیسی با استفاده از مجموعه رله ها هستید.

مشکلات سیستم سنتی کنترلی (بانک رله)

یک کارخانه مدرن را در نظر بگیرید. به این موضوع بنگرید که چطور تعداد زیادی رله و بانک رله برای کنترل یک ماشین نیاز خواهد بود! تمامی این رله ها باید به ترتیب کاملاً مشخصی سیم کشی شوند تا فرآیند کنترل به درستی صورت پذیرد. اگر تنها یک رله با نقص مواجه شود، عملکرد کل سیستم با مشکل مواجه خواهد شد. عیب یابی در چنین شرایطی شاید ساعتها طول بکشد!  سیستم بانک رله در چنین شرایطی نیاز به فضای زیاد و همچنین زمانبندی نگهداری و تعمیرات مشخصی دارد. همچنین ایجاد هر گونه تغییر در چنین سیستمی به سادگی امکان پذیر نخواهد بود. تمامی این مشکلات باعث شده بود تا تحول در چنین سیستمی به دغدغه بزرگ بسیاری از مهندسان و پرچمداران حوزه اتوماسیون صنعتی تبدیل شده بود.

نمونه ای از بانکهای رله
یک نمونه از بانک های رله

 

اتاق رله
اتاق رله صنعتی حاوی مجموعه ای از بانکهای رله

 

تولد و ابداع PLC

به دلیل وجود مشکلات سیستم بانک رله، تغییر دادن ساختاری آن در دستور کار بسیاری از افراد و شرکتهای پیشرو قرار گرفته بود. اما می توان گفت یک نفر در این حوزه با پرچمی برافراشته تر از بقیه حرکت کرد. و او کسی نبود جز دیک مورلی. دانش آموخته دانشگاه MIT که درس خود را نیمه کاره رها کرد و به دنبال ندای قبلی خود برای اثرگذاری حرکت کرد! او پی ال سی را در روز سال نو در 1968 پی ریزی کرد. مورلی با لقب “پدر پی ال سی” در صنعت اتوماسیون شناخته می شود.

فهرستی از نیازمندی های مورد نیاز مورلی و بقیه شرکت ها در این حوزه به شرح زیر بود:

  • یک سیستم با تکنولوژی حالت جامد (Solid State) که مشابه یک کامپیوتر قابل انعطاف باشد اما از لحاظ هزینه قابل رقابت با سیستم سنتی بانک رله باشد.
  • به سادگی قابلیت نگهداری و تغییر داشته باشد.
  • قابلیت کار کردن در محیط های صنعتی با وجود گرد و خاک، رطوبت، نویزهای الکترومغناطیسی و ارتعاش را داشته باشد.
  • باید ماژولار باشد تا بتوان به راحتی بخشهای مختلف آن را تغییر و یا توسعه داد.

برنامه نویسی آنچه که قرار بود پی ال سی نام بگیرد، باید به سادگی و قابل درک و استفاده توسط مهندسان می بود. به مرور زمان وقتی که سیستم های کنترلی مبتنی بر رله، پیشرفت بیشتری کرده و پیچیده تر شدند، شکل ظاهری و ساختار سیستم مشابه یک ساختار نردبانی شد. از آن به بعد به آن ساختار لدر (ladder) نیز گفته شد. در این ساختار قطعات زیادی نظیر کنتاکت رله، کلیدهای فشاری (پوش باتن ها)، سوویچهای انتخاب کننده، سوویچهای محدودکننده، شیر برقی، راه انداز موتور، چراغ و … استفاده می شود.

ساختار نردبانی لدر ladder
ساختار لدر یا نردبانی

در نهایت دیک مورلی 2 شرکت در این زمینه تاسیس کرد به نامهای “همکاران بدفورد” و “مودیکان” که توسط آنها پی ال سی طراحی اولیه و ظهور پیدا کرد. مدلهای اولیه پی ال سی به نام مدل 084 وارد چرخه بازار شدند و پس از آن نیز مدل بعدی 184 که برطرف کننده نقایص مدل قبلی بود تولید گردید.

شرکتهایی نظیر جنرال موتورز و جنرال الکتریک قراردادهای میلیون دلاری با مودیکان برای خرید PLC های طراحی شده امضا کردند. و PLC اینچنین شروع به جاانداختن خود در صنعت، کارخانجات و اتوماسیون صنعتی کل دنیا نمود. پس از مودیکان، شرکتهای دیگری نظیر آلن بردلی شروع به تولید PLC نمودند.

در پایان تصاویر اولین نمونه های ساخته شده پی ال سی ها را مشاهده بفرمایید:

اولین plc های تولید شده

 

 

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید