ઓટોમેશન કેબિનેટ્સ અને પેનલ્સમાં પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર્સ (PLC) નું ઇન્સ્ટોલેશન અને કનેક્શન

પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર (PLC) એ એક વિશિષ્ટ પ્રકારનું કમ્પ્યુટર છે જેનો ઉપયોગ તકનીકી પ્રક્રિયાઓ અને ઑબ્જેક્ટ્સને સ્વચાલિત કરવા માટે થાય છે.

PLC (અંગ્રેજી સંક્ષેપ — (PLC) પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર) શબ્દની રજૂઆત 1971માં એલન-બ્રેડલી યુએસએના એન્જિનિયર ઓડો જોસેફ સ્ટ્રગર દ્વારા કરવામાં આવી હતી. તેમણે PLC પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓને એકીકૃત કરવામાં પણ મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી.

કંટ્રોલ સિસ્ટમમાં એલ્ગોરિધમ લાગુ કરતી વખતે, લોજિકલ ઓપરેશન્સ અને સેન્સર, એક્ટ્યુએટર્સ અને માનવ-મશીન ઇન્ટરફેસ સાથે સંચારની વિશેષ સંસ્થા સામાન્ય રીતે જરૂરી છે.

પીએલસીની એક મહત્વની વિશેષતા તેનું રીઅલ-ટાઇમ ઓપરેશન છે. આ વિશિષ્ટ માઇક્રોપ્રોસેસર્સના ઉપયોગ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે જે ચોક્કસ સમય અંતરાલમાં વિનંતી પર સિસ્ટમના પ્રતિભાવની ખાતરી આપે છે.

PLC સામાન્ય રીતે પ્રતિકૂળ બાહ્ય પરિસ્થિતિઓમાં કામ કરે છે - તાપમાન, ભેજ, ધૂળ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન, રેડિયેશન. તેથી, સામાન્ય હોમ કમ્પ્યુટર્સનો ઉપયોગ નિયંત્રણો તરીકે થતો ન હતો.

રશિયામાં 2007 થી.ખાસ પ્રોગ્રામેબલ કંટ્રોલર GOST R IEC 61131-1-2016 અમલમાં છે.

પીએલસી પર આધારિત છે માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ - સિંગલ-ચિપ આર્કિટેક્ચર સાથે વિશિષ્ટ માઇક્રોપ્રોસેસર્સ. માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ ચિપસેટ અને મધરબોર્ડ વગર, ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ વિના કામ કરી શકે છે. પરંતુ આ મોડનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સરળ સ્થાનિક ઓટોમેશન સિસ્ટમમાં થાય છે. જટિલ સિસ્ટમોમાં, ખાસ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમ્સના નિયંત્રણ હેઠળ પૂરતા પ્રમાણમાં શક્તિશાળી પ્રોસેસર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

હેતુ, ઉપકરણ અને PLC પ્રકારો વિશે વધુ માહિતી માટે, અહીં જુઓ: પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર્સ શું છે

પીએલસીની વિવિધતા ખૂબ મોટી છે. ઓટોમેશન અને ઈલેક્ટ્રોનિક્સના ક્ષેત્રમાં એક પણ કંપની એવી નથી કે જે પોતાની પીએલસીનું ઉત્પાદન કરતી ન હોય. તેમ છતાં, તમામ પીએલસી તેમના સામાન્ય આર્કિટેક્ચર અને બાહ્ય ઉપકરણોને કનેક્ટ કરવા માટે ઇન્ટરફેસના માનકીકરણ દ્વારા એક થાય છે.

વિશ્વના સૌથી મોટા પીએલસી ઉત્પાદકો આજે સિમેન્સ એજી, એલન-બ્રેડલી, રોકવેલ ઓટોમેશન, સ્નેડર ઇલેક્ટ્રિક, ઓમરોન, મિકુબિચી, લોવાટો છે. પીએલસીનું ઉત્પાદન અન્ય ઘણા ઉત્પાદકો દ્વારા કરવામાં આવે છે, જેમાં રશિયન કંપનીઓ Kontar LLC, Oven, Kontel LLC, Segnetiks, Fastwel Group, Tecon અને અન્યનો સમાવેશ થાય છે.

OWEN પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર્સ

SIMATIC S7 શ્રેણીમાંથી સિમેન્સ પ્રોગ્રામેબલ કંટ્રોલર્સ

પ્રમાણભૂત મોનોબ્લોકમાં પીએલસીના દેખાવનું ઉદાહરણ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. આ OWEN (રશિયા) તરફથી PLC અને 9 સિમેન્સ (જર્મની) તરફથી PLC છે. પાવર, સેન્સર્સ અને એક્ટ્યુએટરને કનેક્ટ કરવા માટેના કનેક્ટર્સ બૉક્સની બંને બાજુઓ પર સ્થિત છે.

OWEN (રશિયા) તરફથી પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર PLC 63 અને સિમેન્સ (જર્મની) તરફથી PLC

ઇનપુટ-આઉટપુટના નીચેના પ્રકારો છે: અલગ, એનાલોગ, સાર્વત્રિક, સમર્પિત અને ઇન્ટરફેસ.

સામાન્ય રીતે, અલગ ઇનપુટ્સનો ઉપયોગ સેન્સર્સને કનેક્ટ કરવા માટે થાય છે જે બે સ્થિતિમાં હોઈ શકે છે: "સક્રિય - નિષ્ક્રિય" અથવા "ચાલુ - બંધ". અલગ ઇનપુટ્સનો ઉપયોગ કરીને, તમે બટનો, સ્વીચો, મર્યાદા સ્વીચો, થર્મોસ્ટેટ્સ અને અન્ય સાધનોને કનેક્ટ કરી શકો છો.

નિયંત્રકો TAns ના અલગ ઇનપુટ્સ સામાન્ય રીતે +24 V DC ના સ્તર સાથે પ્રમાણભૂત સંકેતો સ્વીકારવા માટે ગણવામાં આવે છે. સિંગલ ડિજિટલ ઇનપુટ (+24 V ઇનપુટ વોલ્ટેજ પર) માટે લાક્ષણિક વર્તમાન મૂલ્ય લગભગ 10 mA છે.

PLC ડિસ્ક્રીટ આઉટપુટનો ઉપયોગ અલગ ઇનપુટ તરીકે વિદ્યુત પરિમાણો સાથે આઉટપુટ સિગ્નલ જનરેટ કરવા માટે થાય છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ડ્રાઇવને ચાલુ અથવા બંધ કરવાને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે.

GOST IEC 61131-2-2012 (પરિચય તારીખ 2014-07-01) મુજબ, એનાલોગ ઇનપુટ એ એક ઉપકરણ છે જે પ્રોગ્રામેબલ કંટ્રોલર સિસ્ટમમાં ઓપરેશન માટે સતત સિગ્નલને એક અલગ બાઈનરી નંબરમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

એનાલોગ ઇનપુટ્સ માટે, સૌથી સામાન્ય પ્રમાણભૂત DC વોલ્ટેજ રેન્જ છે –10… + 10 V અને 0… + 10 V. વર્તમાન ઇનપુટ્સ માટે, રેન્જ 0–20 mA અને 4–20 mA છે.

એનાલોગ ઇનપુટ્સ એનાલોગ સેન્સર્સને PLC સાથે જોડાણની મંજૂરી આપે છે.

GOST 61131-2-2012 (પરિચય તારીખ 2014-07-01) અનુસાર, એનાલોગ આઉટપુટ એ એક ઉપકરણ છે જે બાઈનરી નંબરને એનાલોગ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

PLC ને વિશિષ્ટ I/O થી સજ્જ કરી શકાય છે જે સમયગાળો માપન, ધાર ફિક્સેશન, પલ્સ ગણતરી અને મોટર નિયંત્રણને સક્ષમ કરે છે.

આ અથવા આ ઇનપુટ્સ-આઉટપુટની સંખ્યા એ મુખ્ય પરિબળ છે જે પીએલસીની ક્ષમતાઓ નક્કી કરે છે, જ્યારે તેના આધારે ઓટોમેશન સિસ્ટમ બનાવતી હોય છે.

પીએલસી આઉટપુટ અને બાહ્ય ઉપકરણોનું જોડાણ

ડિઝાઇન અને માઉન્ટિંગ પદ્ધતિ દ્વારા, PLC હાઉસિંગના ચાર સંસ્કરણો છે:

• DIN રેલ પર માઉન્ટ કરવા માટે આવાસ;
• દિવાલ માઉન્ટ કરવા માટે આવાસ;
• પેનલ સંસ્કરણ;
• એમ્બેડેડ મોડ્યુલર સિસ્ટમો માટે ઓપન ફ્રેમ ડિઝાઇન.

ડીઆઈએન રેલ માઉન્ટિંગ હાઉસિંગ પીએલસીને કંટ્રોલ કેબિનેટ પેનલ પર માઉન્ટ કરવા માટે રચાયેલ છે અને પ્રમાણભૂત ડીઆઈએન રેલ પર ફિક્સિંગ માટે વિશિષ્ટ સ્પ્રિંગ લૉક ધરાવે છે.

વોલ માઉન્ટ કેસ સામાન્ય રીતે ધૂળ અને ભેજ સુરક્ષા ધોરણો અનુસાર બનાવવામાં આવે છે અને તેમાં પાવર અને સિગ્નલ બંને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરના જોડાણ માટે બિલ્ટ-ઇન સીલબંધ સીલ હોય છે.

જ્યારે ઓટોમેશન કેબિનેટના પ્રવેશદ્વારમાં PLC ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે ત્યારે PLC ના પેનલ સંસ્કરણનો ઉપયોગ થાય છે. પેનલ પીએલસીમાં સામાન્ય રીતે ટચ સ્ક્રીન ડિસ્પ્લે હોય છે જે ઓટોમેટેડ પ્રોસેસ લાઇન અથવા સ્થાનિક ઓટોમેશન સિસ્ટમનો નેમોનિક ડાયાગ્રામ બતાવે છે અને તેનો ઉપયોગ ઓપરેટર દ્વારા નિયંત્રણ પરિમાણોને ઇનપુટ કરવા માટે થાય છે.

ઓપન-ફ્રેમ પીએલસીનો ઉપયોગ એમ્બેડેડ (ઓન-બોર્ડ) ઓટોમેશન સિસ્ટમ બનાવવા માટે થાય છે. આ કિસ્સામાં, પીએલસી એ એક પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ છે જેમાં બાહ્ય ઉપકરણોને કનેક્ટ કરવા માટે કનેક્ટર્સનો સમૂહ અને અન્ય બોર્ડ સાથે કનેક્ટ કરવા માટે ફાસ્ટનર છે.

કનેક્ટર્સને સ્ક્રુ ક્લેમ્પ અથવા ડિટેચેબલ હેઠળ PLC સાથે જોડાયેલા વાયરથી બનાવી શકાય છે. બાદમાં જાળવણીમાં સ્પષ્ટ લાભ ધરાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે જ્યારે પીએલસી બદલી રહ્યા હોય. આ કિસ્સામાં, વાયરના જોડાણને ગૂંચવવું અશક્ય છે. જો કે, ડબલ કનેક્ટર્સનો ઉપયોગ પીએલસીની કિંમતમાં વધારો કરે છે, જેના કારણે ઉત્પાદકો વધુ વખત પીએલસીમાં વાયરના સ્ક્રુ કનેક્શનને અલગ કરી શકાય તેવા જોડાણોનો ઉપયોગ કરે છે.

મોનોબ્લોક પીએલસીમાં સામાન્ય રીતે કંટ્રોલ કેબિનેટની આગળની પેનલમાં બિલ્ટ-ઇન અથવા રિમોટ ડિસ્પ્લે સ્થાપિત હોય છે. તેઓ ગ્રાફિક, સંશ્લેષણ અથવા સંવેદનાત્મક હોઈ શકે છે.

નીચેની આકૃતિ બિલ્ટ-ઇન LCD ડિસ્પ્લે અને કીબોર્ડ સાથે PLC બતાવે છે જેનો ઉપયોગ સ્થાનિક રીતે નિયંત્રણ અલ્ગોરિધમના પરિમાણોને સેટ કરવા માટે થાય છે.

પીએલસી કનેક્ટરના સંપર્કો પીએલસી વપરાશકર્તાને વિવિધ પ્રકારના સેન્સર્સને કનેક્ટ કરવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે: એનાલોગ, ડિસ્ક્રીટ, તેમજ એક્ટ્યુએટર્સ અને I/O ઉપકરણો.

વધુમાં, પીએલસી પાસે વિવિધ પ્રકારની સંચાર ચેનલોનો ઉપયોગ કરીને વિતરિત ઓટોમેશન સિસ્ટમના અમલીકરણ માટે સાધનો માટે પ્રમાણભૂત ઈન્ટરફેસનો સમૂહ છે: વાયર, રેડિયો, ઈન્ટરનેટ.

પ્રોગ્રામેબલ લોજિક નિયંત્રકો વિવિધ હેતુઓ માટે ઓટોમેશન કેબિનેટ્સ (અથવા પેનલ્સ) ના ઉત્પાદન માટેનો આધાર છે.

કેબિનેટ પેનલ પર ઓટોમેશન તત્વોની સ્થાપના ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ ડિઝાઇન અનુસાર હાથ ધરવામાં આવે છે, જે દરેક સિસ્ટમ માટે અલગથી સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર વિકસાવવામાં આવે છે.

ઓટોમેશન કેબિનેટ ઇન્સ્ટોલેશન ટેક્નોલોજી વિતરણ બોક્સમાં પાવર અને સિગ્નલ વાયરનું અલગ રૂટીંગ પૂરું પાડે છે (ઉદાહરણ તરીકે, પાવર વાયર — જમણા બોક્સમાં અને સિગ્નલ વાયર — ડાબી બાજુના બૉક્સમાં, માઉન્ટિંગ પેનલને સંબંધિત), વાયરનું ફરજિયાત માર્કિંગ. પ્રોજેક્ટ માટે, અને ખાસ ટર્મિનલ્સ સાથેના વાયર પરના છેડાને ક્રિમિંગ કરો.

ઓટોમેશન કેબિનેટમાં આંતરિક તાપમાન નિયંત્રણ પ્રદાન કરવા માટે બિલ્ટ-ઇન એર કંડિશનર અથવા હીટર હોઈ શકે છે.

પીએલસી આધારિત ઓટોમેશન કેબિનેટ

લગભગ તમામ આધુનિક પીએલસીમાં બિલ્ટ-ઇન સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય હોય છે જે 110 થી 265 વોલ્ટ (AD-DC વોલ્ટેજ કન્વર્ટર)ની AC વોલ્ટેજ રેન્જમાં અથવા DC પાવર સપ્લાય (DC-DC વોલ્ટેજ કન્વર્ટર) માંથી બહારના સ્ત્રોતમાંથી પાવર પ્રદાન કરે છે.

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયમાં સંખ્યાબંધ બિલ્ટ-ઇન સ્વચાલિત સુરક્ષા હોય છે: શોર્ટ સર્કિટ, ઓવરહિટીંગ અને ઓવરલોડ.

સામાન્ય PLC પાવર કનેક્શન માટે અગાઉથી સર્જ સપ્રેશન ફિલ્ટરની જરૂર પડે છે. પલ્સ્ડ પાવર સપ્લાયની પસંદગી જરૂરી ઉર્જા વપરાશના મૂલ્ય અને નજીવી શક્તિઓના જરૂરી આઉટપુટ મૂલ્યો અનુસાર કરવામાં આવે છે.

જો અકસ્માત અથવા ખામીને કારણે ઇનપુટ વોલ્ટેજનો મુખ્ય સ્ત્રોત બંધ થઈ ગયો હોય, તો ઉપકરણ અથવા સિસ્ટમનું ઑપરેશન અથવા યોગ્ય રીતે શટડાઉન અવિરત પાવર સપ્લાય દ્વારા સુનિશ્ચિત કરી શકાય છે.

પીએલસીની સુરક્ષાની ડિગ્રી IP માર્ક (ઇન્ગ્રેસ પ્રોટેક્શન રેટિંગ) સાથે એન્ક્રિપ્ટેડ છે. IP શાબ્દિક રીતે પ્રવેશ સુરક્ષા ડિગ્રી તરીકે ભાષાંતર કરે છે. હાલમાં, બાહ્ય વાતાવરણની અસરોથી સાધનોને બચાવવા માટે આ સૌથી સામાન્ય હોદ્દો સિસ્ટમ છે. તેનો ઉપયોગ ધૂળ અને પાણી સહિત ભૌમિતિક પરિમાણો દ્વારા સાધનોમાં વિવિધ ભૌતિક કણોના પ્રવેશ સામે રક્ષણ દર્શાવવા માટે થાય છે.

રક્ષણની IP ડિગ્રી - ડીકોડિંગ, સાધનોના ઉદાહરણો

પીએલસી બિડાણો, તેમજ કેબિનેટ અથવા પેનલ જેમાં તેઓ ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે, તેમાં અમુક અંશે રક્ષણ હોઈ શકે છે.

ઓટોમેશન કેબિનેટ્સ અને પેનલ્સમાં ચોક્કસ પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર્સ (PLCs) નું ઇન્સ્ટોલેશન અને કનેક્શન ઉત્પાદકોની સૂચનાઓ અનુસાર થવું જોઈએ.

પ્રોગ્રામેબલ લોજિક નિયંત્રકો સાથે ઓટોમેશન પેનલના ચિત્રો: