8 نکته‌ی مهم که در برنامه‌ نویسی پی ال سی باید رعایت کنید!

انقلاب صنعتی سبب اقبال گسترده صنایع به اتوماسیون صنعتی شده است. مغز متفکر هر سیستم اتوماسیون صنعتی یک پی ال سی یا کنترل کننده صنعتی است. مدیریت فرآیندها با برنامه نویسی پی ال سی امکانپذیر است.

هدف از اتوماسیون صنعتی، بهبود فرآیندها و ارتقا کیفیت محصول نهایی است. عملکرد نادرست سیستم نه تنها کیفیت محصولات را تحت تاثیر قرار می دهد، بلکه می تواند سبب از کار افتادن سیستم شود. پی ال سی ها به کمک نرم افزارهای ویژه برنامه نویسی می شوند.

به عنوان مثال سری های مختلف پی ال سی زیمنس با نرم افزارهای متفاوت برنامه نویسی می شوند. برای لوگو 8 زیمنس از نرم افزار logo soft comfort استفاده می شود. اما کنترل کننده های پیشرفته تر مانند پی ال سی 1200 با تیا پرتال برنامه نویسی می شوند.

بدون توجه به نوع پی ال سی استفاده شده در شبکه و نرم افزاری که استفاده می کنید، رعایت برخی نکات ضروری است. در ادامه به بیان 8 نکته مهم برای برنامه نویسی پی ال سی خواهیم پرداخت. رعایت این نکات کمک می کند برنامه بهتری بنویسید و چالش های کمتری داشته باشید. با من همراه باشید.

برنامه نویسی پی ال سی

پی ال سی یا PLC مخفف عبارت Programable Logic Controller به معنای کنترل کننده منطقی برنامه پذیر است. کنترل کننده های صنعتی مغز متفکر صنایع هستند. یکی از مهمترین عوامل تعیین کننده در کیفیت اجرای فرآیندها، منطق یا برنامه ای است که برای پی ال سی نوشته می شود.

هرچقدر کیفیت برنامه نوشته شده بهتر باشد، دقت اجرای فرآیندها بالاتر است. اما در زمان نوشتن برنامه پی ال سی علاوه بر اجرای صحیح فرآیند به نکات مهم دیگری نیز باید توجه شود. از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابلیت توسعه برنامه
• قابل فهم بودن برای سایر مهندسان
• برنامه نویسی ساختاریافته
• کامنت گذاری و استفاده از توضیحات کافی
• و …

برنامه نویسی پی ال سی تاثیر بسیار زیادی در عملکرد کلی صنایع دارد. تصمیم گیری به موقع پی ال سی از هدر رفت مواد اولیه و افزایش ضایعات جلوگیری می کند. همچنین کیفیت محصول نهایی را تضمین می کند. کاهش مصرف انرژی و هزینه تعمیر و نگهداری از دیگر نتایج برنامه نویسی صحیح و دقیق پی ال سی است.

با رعایت 8 نکته مهم می توان از انجام صحیح فرایند برنامه نویسی اطمینان حاصل کرد. در ادامه به بررسی این نکات خواهیم پرداخت.

1 – طراحی الگوریتم

اولین قدم برنامه نویسی پی ال سی  یا هر کنترل کننده دیگر، طراحی الگوریتم است. برای طراحی یک الگوریتم عملیاتی لازم است تمام نیازهای سیستم، ورودی های سیستم و خروجی ها را در نظر بگیرید. سپس براساس عملکرد مورد نیاز که از سمت کارفرما تعیین می شود، مسیر اجرای برنامه یا به عبارتی روند اجرای فرآیند استخراج می شود.

طراحی الگوریتم می توان به عنوان مهمترین بخش برنامه نویسی معرفی کرد. یک الگوریتم صحیح می تواند شما را به سرمنزل مقصود برساند. در مرحله بعد بخش های مختلف برنامه براساس همین الگوریتم نگارش می شوند.

هر چقدر زمان بیشتری روی طراحی الگوریتم صرف کنید و روند اجرای برنامه را دقیق تر استخراج کنید، برنامه شما کامل تر می شود. علاوه بر این چالش های عیب یابی و رفع خطای سیستم در آینده کاهش می یابد. بهتر است پس از طراحی الگوریتم، روند اجرای برنامه را با کارفرما هماهنگ کرده و تاییدیه های لازم را  بگیرید.

2 –  برنامه نویسی ماژولار

اغلب کنترل کننده های صنعتی به صورت ماژولار طراحی می شوند. در این طراحی می توان از ماژول های توسعه مختلف برای افزایش قابلیت های پی ال سی استفاده کرد. توجه به ساختار ماژولار کنترل کننده در برنامه نویسی پی ال سی ضروری است.

برنامه‌ باید به گونه‌ای سازماندهی شود که مدیریت آن راحت باشد. به عنوان مثال امکان جداسازی یا افزایش ماژول ها در نظر گرفته شود. به بیان دیگر برنامه باید از ماژول های قابل فهم که امکان استفاده مجدد را دارند تشکیل شود.

برنامه نویسی پی ال سی به روش ماژولار امکان ایجاد تغییرات در بخش های مشابه را تسهیل می کند. یعنی نیاز نیست برای هر ماژول به صورت جداگانه تغییرات را اعمال کنید. در برخی منابع به جای برنامه نویسی ماژولار به استفاده از توابع در برنامه نویسی اشاره شده است.

3- ساختار کد را براساس نیاز مشتری تعریف کنید

در برنامه نویسی پی ال سی مشخصات کاربر نهایی را مد نظر قرار دهید. برنامه توسط یک تیم متخصص نوشته می شود اما تیم‌های نگهداری و پشتیبانی در حوزه برنامه نویسی تخصص کافی ندارند. بنابراین مهم است برنامه شما در یک قالب استاندارد ارائه شود.

در این صورت تیم نگهداری به راحتی تجهیزات را در طول روز بررسی و پشتیبانی می کنند. برنامه‌ پی ال سی باید با تجهیزات مورد استفاده در کارخانه سازگار باشد. اطمینان حاصل کنید که همه عملکردها و ویژگی‌ها به درستی کار می‌کنند.

با توجه به آشنایی تیم پشتیبانی با برنامه قبلی، در صورت امکان از بلوک های برنامه قبلی استفاده کنید. این کار اگرچه زمان برنامه نویسی پی ال سی را طولانی تر می کند، اما زمان پشتیبانی و نگهداری با به میزان چشمگیری کاهش می دهد.

4 –  برنامه نویسی پی ال سی به زبان کاربر

انواع مختلفی از زبان های برنامه نویسی پی ال سی توسعه داده شده است. هر زبان قابلیت ها و ویژگی های خاص خود را دارد. اغلب برنامه نویسان پی ال سی به یکی از این زبان ها مسلط هستند. اما باید توجه کنید همیشه نباید از زبان مورد علاقه خود استفاده کنید!

تیم نگهداری باید به صورت روزانه از تجهیزات مراقبت کند. اگر اعضای تیم نگهداری با زبان برنامه نویسی استفاده شده آشنایی نداشته باشند، نمی توانند آن را درک و در نتیجه پشتیبانی کنند. بنابراین قبل از نوشتن برنامه زبان مورد استفاده را با کارفرما هماهنگ کنید.

5 – توجه به محدودیت های پی ال سی

در راستای اجرای فرآیندهای صنعتی پردازش های مختلفی باید انجام شود. اما با توجه به محدودیت توان پردازشی پی ال سی، مدیریت آن ضروری است. باید تعیین کنید چه پردازش هایی در پی ال سی انجام شوند؟

به عنوان مثال در صنایع تولید مواد غذایی، دارویی یا شیمیایی با تنوع بالای ترکیبات مواجه هستیم. در این کاربردها ذخیره سازی تمام فرآیندهای تولید بر روی پی ال سی غیر ممکن است. اینکار علاوه بر کاهش قدرت پردازش پی ال سی، سبب اختلال در عملکرد سیستم می شود.

برای برنامه نویسی پی ال سی در این کاربردها از سیستم کنترل رسپی(recipe management application)  استفاده می شود. در این تکنیک فرآیندها بر روی یک کامپیوتر ذخیزه شده و توسط پی ال سی فراخوانی می شوند. استفاده از این تکنیک در برخی کاربردها ضروری است.

6 –  کامنت گذاری برنامه را جدی بگیرید

در زمان برنامه نویسی پی ال سی با جزئیات و پیچیدگی های مختلفی مواجه خواهید شد. علاوه بر این متغیرها و پارامترهای تعریف شده در پروژه های مختلف نامگذاری متفاوتی دارند. استفاده از کامنت گذاری کمک می کند در آینده به راحتی برنامه را درک کنید.

عدم کامنت گذاری برنامه زمان رفع مشکل و تغییرات برنامه را به شدت افزایش می دهد. کامنت گذاری به برنامه نویس بعدی کمک می کند تا کد را از دید نویسنده اولیه درک کند. عدم کامنت گذاری می تواند توسعه برنامه در آینده را با مشکلات جدی مواجه کند.

7 – استانداردسازی پیغام های خطا

بروز خطا در طول اجرای فرآیندهای صنعتی اجتناب ناپذیر است. به عنوان مثال عملکرد نامناسب سنسورها از جمله خطاهای بسیار رایج است. در زمان برنامه نویسی پی ال سی مطمئن شوید که تمام پیغام های خطا هدفمند و استاندارد باشند.

همچنین پیغام خطا در مورد عملکرد تجهیزات مشابه باید یکسان باشد. علاوه بر این برخی تجهیزات ممکن است حالت های خطای متنوعی داشته باشند. در این صورت نمایش پیغام متناسب با هر خطا ضروری است. به عنوان مثال درایو فرکانس متغیر خطاهای متنوعی را شناسایی و گزارش می کند.

8 – از نرم افزار مناسب استفاده کنید!

برای اطمینان از پایداری و پیشگیری از حالات ناخواسته از نرم افزار معرفی شده توسط تولید کننده پی ال سی استفاده کنید. برنامه نویسی در محیط های دیگر ممکن است مشکلات پیش بینی نشده ای را به همراه داشته باشد.

عموما تولیدکنندگان پی ال سی نرم افزارهای ویژه ای را برای هر کنترل کننده معرفی می کنند. به عنوان مثال نسل جدید پی ال سی های زیمنس با تیا پرتال برنامه نویسی می شوند. در صورتی که برنامه نویسی لوگو 8 با نرم افزار ویژه لوگو انجام می شود.

جمع بندی

برنامه نویسی پی ال سی از جمله فرآیندهای کلیدی اجرای اتوماسیون صنعتی است. انجام صحیح این مرحله نقش بسیار موثری در بهبود اجریا فرآیند نهایی دارد. برای رسیدن به یک برنامه استاندارد لازم است به برخی نکات کلید توجه کنید.

با رعایت نکات کلیدی بیان شده در این مقاله می توانید از نوشتن یک برنامه استاندارد برای پی ال سی اطمینان حاصل کنید. یک برنامه نویس پی ال سی باید بتواند برنامه استاندارد بنویسد!