PLC کا کام کرنے کا اصول

 

PLC بنیادی طور پر ایک "ماڈیولر مائکرو کمپیوٹر" ہے جو خاص طور پر صنعتی ماحول کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس کے کام کرنے والے اصول کا مرکز بیرونی آلات پر درست کنٹرول حاصل کرنے کے لیے "ہارڈ ویئر کے ذریعے سگنل وصول کرنے، سافٹ ویئر کے ذریعے منطق پر کارروائی کرنے، اور ہارڈ ویئر کے ذریعے ہدایات کو آؤٹ پٹ کرنے" کا بند لوپ میکانزم ہے۔ اس میکانزم کا نفاذ ہارڈ ویئر کے ڈھانچے اور سافٹ ویئر سسٹم کے درمیان اعلیٰ درجے کی ہم آہنگی پر انحصار کرتا ہے۔

PLC کا ہارڈویئر ڈھانچہ ماڈیولر ڈیزائن کو اپناتا ہے، جسے کنٹرول کی ضروریات کے مطابق لچکدار طریقے سے جوڑا جا سکتا ہے۔ بنیادی اجزاء میں مندرجہ ذیل پانچ حصے شامل ہیں، ہر ایک میں محنت کی واضح تقسیم اور قریبی تعاون:

سینٹرل پروسیسنگ یونٹ (CPU):PLC کے "دماغ" کے طور پر، یہ صارف کے پروگراموں میں منطقی کارروائیوں، ڈیٹا پروسیسنگ، اور ہدایات کے نظام الاوقات کو انجام دینے کے لیے ذمہ دار ہے۔ یہ ان پٹ سگنلز کو تیزی سے پڑھ سکتا ہے، سیڑھی کے خاکے اور دیگر پروگرام چلا سکتا ہے، حساب کے نتائج کا فیصلہ کر سکتا ہے، اور آؤٹ پٹ ماڈیول کو کنٹرول ہدایات بھیج سکتا ہے۔ اس کی حساب کی رفتار براہ راست PLC کی جوابی کارکردگی کا تعین کرتی ہے، اور مین اسٹریم انڈسٹریل PLCs کی ہدایات پر عمل درآمد کا وقت مائیکرو سیکنڈ کی سطح تک پہنچ سکتا ہے۔

یادداشت:سسٹم میموری اور یوزر میموری میں تقسیم۔ سسٹم میموری کا استعمال آپریٹنگ سسٹم، ڈرائیور پروگرامز، اور PLC کے دیگر بنیادی سافٹ ویئر کو ذخیرہ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جو آلات کے بنیادی آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔ صارف کی میموری صارف کے تحریری کنٹرول پروگرامز (جیسے پروڈکشن پروسیس منطق، فالٹ ہینڈلنگ میکانزم) اور عارضی ڈیٹا (جیسے ڈیوائس آپریٹنگ پیرامیٹرز، گنتی کے نتائج)، سپورٹنگ پروگرام کو اپ ڈیٹ کرنے کے لیے وقف ہے۔

ان پٹ/آؤٹ پٹ (I/O) ماڈیول: PLC اور بیرونی آلات کے درمیان "پل"، دو طرفہ سگنل کی تبدیلی کو فعال کرتا ہے۔ ان پٹ ماڈیول اینالاگ سگنلز (جیسے درجہ حرارت، دباؤ) یا ڈیجیٹل سگنلز (جیسے آن-آف سگنلز) کو سینسرز (جیسے فوٹو الیکٹرک سوئچز، ٹمپریچر سینسرز)، بٹن، نوبس، اور دیگر آلات کو PLC کے ذریعے پہچانے جانے والے برقی سگنلز میں تبدیل کرنے کا ذمہ دار ہے۔ آؤٹ پٹ ماڈیول CPU کے کیلکولیشن کے نتائج کو کنٹرول سگنلز میں تبدیل کرتا ہے جو بیرونی ایکچیوٹرز (جیسے موٹرز، سولینائڈ والوز، انڈیکیٹر لائٹس) کے ذریعے حاصل کیے جاسکتے ہیں، جو "پرسیپشن فیصلے پر عمل درآمد" کے بند-لوپ کے عمل کو مکمل کرتے ہیں۔

پاور ماڈیول:پورے PLC سسٹم کے لیے مستحکم ورکنگ پاور فراہم کرتا ہے، عام طور پر AC پاور (جیسے AC 220V) کو صنعتی سائٹس سے DC پاور (جیسے DC 24V) میں تبدیل کرتا ہے جس کی PLC کو اندرونی طور پر ضرورت ہوتی ہے۔ پیچیدہ صنعتی ماحول میں آلات کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے اس میں اوور وولٹیج اور اوور کرنٹ پروٹیکشن فنکشنز بھی ہیں۔

مواصلاتی ماڈیول:PLC اور دیگر آلات کے درمیان باہمی ربط کا احساس کرتا ہے، مرکزی دھارے کے صنعتی مواصلاتی پروٹوکولز جیسے کہ PROFINET، Modbus، EtherNet/IP، وغیرہ کو سپورٹ کرتا ہے۔ کمیونیکیشن ماڈیول کے ذریعے PLC کو ٹچ اسکرینز، صنعتی کمپیوٹرز، MES سسٹمز (مینوفیکچرنگ ایگزیکیوشن سسٹم) یا دیگر PLCs کے ساتھ نیٹ ورک کیا جا سکتا ہے۔

PLC کے سافٹ ویئر سسٹم کو سسٹم سافٹ ویئر اور یوزر سافٹ ویئر میں تقسیم کیا گیا ہے۔ سسٹم سافٹ ویئر مینوفیکچرر کی طرف سے پہلے سے انسٹال کیا گیا ہے اور ہارڈ ویئر ڈرائیورز، پروگرام کی تالیف، اور نظام کی تشخیص کے لیے ذمہ دار ہے۔ صارف سافٹ ویئر ایک کنٹرول پروگرام ہے جسے انجینئرز نے پیداواری ضروریات کی بنیاد پر لکھا ہے۔ مرکزی دھارے کے پروگرامنگ کے طریقوں میں سیڑھی کا خاکہ (LD)، سٹرکچرڈ ٹیکسٹ (ST)، فنکشنل بلاک ڈایاگرام (FBD) وغیرہ شامل ہیں۔ ان میں سے، روایتی ریلے کنٹرول سرکٹس کی خصوصیات کی تخروپن کی وجہ سے سیڑھی کا خاکہ صنعتی سائٹس میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا پروگرامنگ طریقہ بن گیا ہے۔

سافٹ ویئر کنٹرول کی بنیادی منطق ہے "منطقی آپریشن اور ٹائمنگ کنٹرول" - انجینئرز پروگرامنگ کے ذریعے پیداواری عمل کو منطقی رشتوں میں تبدیل کرتے ہیں جیسے کہ "AND"، "OR" اور "NO"، یا ٹائمنگ رولز جیسے "تاخیر" اور "گنتی"۔ پی ایل سی کا سی پی یو ان اصولوں کو پہلے سے طے شدہ ترتیب میں عمل میں لاتا ہے تاکہ پیداواری عمل کا خودکار کنٹرول حاصل کیا جا سکے۔ مثال کے طور پر، بوتل بند پانی کی پروڈکشن لائن میں، خودکار فلنگ لاجک کو پروگرام ترتیب دے کر مکمل کیا جا سکتا ہے کہ "فائلنگ مشین کو 0.2 سیکنڈ کی تاخیر سے شروع کریں جب فوٹو الیکٹرک سینسر بوتل کا پتہ لگاتا ہے، اور 3 سیکنڈ بھرنے کے بعد رک جاتا ہے"۔

PLC نہ صرف ایک آلہ ہے بلکہ صنعتی کنٹرول کے خیالات کا مجسم بھی ہے۔ اس نے نہ صرف پیداواری عمل میں "دستی آپریشن" سے "منطق پر مبنی" تک ایک چھلانگ حاصل کی بلکہ پوری مینوفیکچرنگ انڈسٹری کو ذہین، لچکدار اور موثر ترقی کی طرف بھی بڑھایا۔