- ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్
- మైక్రోకంట్రోలర్లు
- 1. ఆర్కిటెక్చర్
- 6. అప్లికేషన్స్
- పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో పిఎల్‌సిలను మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో భర్తీ చేయడం
ఇటీవలి కాలంలో ఆర్డునో మరియు ఇతర మైక్రోకంట్రోలర్ ఆధారిత బోర్డుల స్కోరు ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్‌లపై ఆసక్తిని పెంచింది, మైక్రోకంట్రోలర్‌ల ప్రపంచాన్ని గొప్ప సంఖ్యలో తెరిచింది. ఇది మైక్రోకంట్రోలర్ వినియోగదారుల సంఖ్యను పెంచడమే కాక, వారు ఉపయోగించే స్కోప్ మరియు అనువర్తనాలను కూడా పెంచింది. అందువల్ల గత కొన్ని వ్యాసాలలో, గొప్ప ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్ పరికరాలను రూపొందించడానికి ముఖ్యమైన కొన్ని ముఖ్య విషయాలను మేము కవర్ చేసాము; మీ ప్రాజెక్ట్ కోసం సరైన మైక్రోకంట్రోలర్‌ను ఎంచుకోవడం, మైక్రోకంట్రోలర్ మరియు మైక్రోప్రాసెసర్ మధ్య ఎంచుకోవడం. అదే పంథాలో, నేటి వ్యాసం కోసం, నేను మైక్రోకంట్రోలర్‌లను ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్ (పిఎల్‌సి) తో పోలుస్తాను.
ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్
ఒక ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్ (PLC) కేవలం పారిశ్రామిక నియంత్రణ వ్యవస్థలు మరియు ఇతర వ్యవస్థలు రూపకల్పన పరికరం కంప్యూటింగ్ వ్యవస్థ యొక్క మన్నికను ఉన్న ఒక ప్రత్యేక ప్రయోజనం ఉంది.
ఆటోమేషన్ పరిశ్రమ తయారీ ప్రక్రియలో ఉపయోగించిన హార్డ్‌వైర్డ్ రిలేలు, సీక్వెన్స్‌లు మరియు టైమర్‌లను భర్తీ చేయడానికి వీటిని మొదట అభివృద్ధి చేశారు, కాని నేడు అవి స్కేల్ అయ్యాయి మరియు రోబోట్ ఆధారిత పంక్తులతో సహా అన్ని రకాల తయారీ ప్రక్రియల ద్వారా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ రోజుల్లో, పిఎల్‌సిలలో నడుస్తున్న యంత్రం లేదా పరికరాలు లేని పదంలో ఒక్క ఫ్యాక్టరీ కూడా లేదు. వారి విస్తృత స్వీకరణ మరియు వాడకానికి ప్రధాన కారణం వారి మొరటుతనం మరియు తయారీ అంతస్తులతో సంబంధం ఉన్న కఠినమైన నిర్వహణ / వాతావరణాన్ని తట్టుకోగల సామర్థ్యం లోతుగా పాతుకుపోయినట్లు చూడవచ్చు. రియల్ టైమ్ ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్స్కు ఇవి మంచి ఉదాహరణ పారిశ్రామిక సెట్టింగులకు కీలకమైన అవసరం అయిన చాలా తక్కువ వ్యవధిలో నిర్దిష్ట ఇన్‌పుట్‌లకు అవుట్‌పుట్‌లను ఉత్పత్తి చేయగల అధిక సామర్థ్యం వారికి ఉన్నందున, రెండవ ఆలస్యం మొత్తం ఆపరేషన్‌కు అంతరాయం కలిగిస్తుంది.
మైక్రోకంట్రోలర్లు
మరోవైపు మైక్రోకంట్రోలర్లు ఒకే చిప్‌లోని చిన్న కంప్యూటింగ్ పరికరాలు, ఇవి ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రాసెసింగ్ కోర్లను కలిగి ఉంటాయి, వీటిలో మెమరీ పరికరాలు ప్రోగ్రామబుల్ స్పెషల్ మరియు జనరల్ పర్పస్ ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్పుట్ (I / O) పోర్ట్‌లతో పాటు పొందుపరచబడతాయి. నిర్దిష్ట పునరావృత పనులు మాత్రమే చేయాల్సిన అనువర్తనాల్లో ఇవి అన్ని రకాల రోజువారీ పరికరాల్లో ఉపయోగించబడతాయి. అవి సాధారణంగా బేర్ మరియు అవసరమైన కనెక్షన్లు లేకుండా స్వతంత్ర పరికరాలుగా ఉపయోగించబడవు. పిఎల్‌సిల మాదిరిగా కాకుండా, వాటికి డిస్ప్లే వంటి ఇంటర్ఫేస్లు లేవు మరియు స్విచ్‌లు సాధారణంగా ఈ భాగాలను అనుసంధానించగల జిపిఐఓలను కలిగి ఉంటాయి.
నేటి ట్యుటోరియల్ వివిధ శీర్షికల క్రింద పిఎల్‌సిలు మరియు మైక్రోకంట్రోలర్ సిస్టమ్‌లను పోల్చడంపై దృష్టి పెడుతుంది;
- ఆర్కిటెక్చర్
- ఇంటర్ఫేస్లు
- పనితీరు మరియు విశ్వసనీయత
- అవసరమైన నైపుణ్య స్థాయి
- ప్రోగ్రామింగ్
- అప్లికేషన్స్
1. ఆర్కిటెక్చర్
PLC లు ఆర్కిటెక్చర్:
పిఎల్‌సిలను సాధారణంగా ఉన్నత స్థాయి మైక్రోకంట్రోలర్‌గా పేర్కొనవచ్చు. అవి తప్పనిసరిగా ప్రాసెసర్ మాడ్యూల్, విద్యుత్ సరఫరా మరియు I / O మాడ్యూళ్ళతో రూపొందించబడ్డాయి. ప్రాసెసర్ మాడ్యూల్ సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ (CPU) మరియు మెమరీని కలిగి ఉంటుంది. మైక్రోప్రాసెసర్‌తో పాటు, కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్‌లతో పాటు ప్రోగ్రామ్ చేయగల (యుఎస్‌బి, ఈథర్నెట్ లేదా ఆర్‌ఎస్ 232) కనీసం ఇంటర్‌ఫేస్‌ను కూడా సిపియు కలిగి ఉంటుంది. విద్యుత్ సరఫరా సాధారణంగా ప్రత్యేక మాడ్యూల్, మరియు I / O గుణకాలు ప్రాసెసర్ నుండి వేరుగా ఉంటాయి. I / O మాడ్యూళ్ళ రకాల్లో వివిక్త (ఆన్ / ఆఫ్), అనలాగ్ (నిరంతర వేరియబుల్) మరియు మోషన్ కంట్రోల్ లేదా హై-స్పీడ్ కౌంటర్లు వంటి ప్రత్యేక మాడ్యూల్స్ ఉన్నాయి. ఫీల్డ్ పరికరాలు I / O మాడ్యూళ్ళకు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి.
పిఎల్‌సి కలిగి ఉన్న ఐ / ఓస్ మాడ్యూళ్ల మొత్తాన్ని బట్టి, అవి పిఎల్‌సి మాదిరిగానే లేదా ప్రత్యేక ఎన్‌క్లోజర్‌లో ఉండవచ్చు. నానో / మైక్రో పిఎల్‌సిలు అని పిలువబడే కొన్ని చిన్న పిఎల్‌సిలు సాధారణంగా శక్తి, ప్రాసెసర్ మొదలైన వాటితో సహా అన్ని భాగాలను ఒకే ఆవరణలో కలిగి ఉంటాయి.
మైక్రోకంట్రోలర్స్ ఆర్కిటెక్చర్
పైన వివరించిన పిఎల్‌సిల నిర్మాణం కొంతవరకు మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో సమానంగా ఉంటుంది, అయితే మైక్రోకంట్రోలర్ సిపియు నుండి ఐ / ఓ పోర్టులు మరియు బయటి ప్రపంచంతో కమ్యూనికేషన్‌కు అవసరమైన ఇంటర్‌ఫేస్‌ల వరకు ఒకే చిప్‌లో ప్రతిదీ అమలు చేస్తుంది. మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క నిర్మాణం క్రింద చూపబడింది.
ఒక నిచ్చెన తర్కం / రేఖాచిత్రం యొక్క ఉదాహరణ ఆధారిత కోడ్ పైన చూపించాం. ఇది సాధారణంగా నిచ్చెనలా కనిపిస్తుంది, ఇది దాని పేరు వెనుక కారణం. ఈ సరళీకృత రూపం పిఎల్‌సిలను ప్రోగ్రామ్ చేయడం చాలా సులభం చేస్తుంది, మీరు స్కీమాటిక్‌ను విశ్లేషించగలిగితే, మీరు పిఎల్‌సిలను ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చు.
ఆధునిక ఉన్నత స్థాయి ప్రోగ్రామింగ్ భాషల యొక్క ఇటీవలి ప్రజాదరణ కారణంగా, పిఎల్‌సిలు ఇప్పుడు సి, సి ++ మరియు బేసిక్ వంటి భాషలను ఉపయోగించి ప్రోగ్రామ్ చేయబడుతున్నాయి, అయితే అన్ని పిఎల్‌సిలు సాధారణంగా పరిశ్రమ ఐఇసి 61131/3 కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ ప్రమాణానికి కట్టుబడి ఉంటాయి మరియు ప్రోగ్రామింగ్ భాషలకు మద్దతు ఇస్తాయి. వీటిలో ప్రామాణికం; నిచ్చెన రేఖాచిత్రం, నిర్మాణాత్మక వచనం, ఫంక్షన్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం, సూచనల జాబితా మరియు సీక్వెన్షియల్ ఫ్లో చార్ట్.
ఆధునిక రోజు పిఎల్‌సి సాధారణంగా పైన పేర్కొన్న ఏదైనా భాషల ఆధారంగా అప్లికేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా ప్రోగ్రామ్ చేయబడుతుంది, యుఎస్‌బి, ఈథర్నెట్, ఆర్‌ఎస్ 232, ఆర్‌ఎస్ -485, ఆర్‌ఎస్ -422, ఇంటర్‌ఫేస్‌లను ఉపయోగించి పిఎల్‌సికి అనుసంధానించబడిన పిసిలో నడుస్తుంది.
మరోవైపు మైక్రోకంట్రోలర్లు అసెంబ్లీ వంటి తక్కువ స్థాయి భాషలను లేదా సి మరియు సి ++ వంటి ఉన్నత స్థాయి భాషలను ఉపయోగించి ప్రోగ్రామ్ చేయబడతాయి. దీనికి సాధారణంగా ప్రోగ్రామింగ్ భాష ఉపయోగించబడుతుండటం మరియు ఫర్మ్‌వేర్ అభివృద్ధి సూత్రాల గురించి సాధారణ అవగాహన అవసరం. ప్రోగ్రామర్లు సాధారణంగా డేటా స్ట్రక్చర్స్ వంటి భావనలను అర్థం చేసుకోవాలి మరియు ప్రాజెక్ట్ కోసం చాలా మంచి ఫర్మ్వేర్ను అభివృద్ధి చేయడానికి మైక్రోకంట్రోలర్ ఆర్కిటెక్చర్ గురించి లోతైన అవగాహన అవసరం.
మైక్రోకంట్రోలర్లు సాధారణంగా పిసిలో నడుస్తున్న అప్లికేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా కూడా ప్రోగ్రామ్ చేయబడతాయి మరియు అవి సాధారణంగా ప్రోగ్రామర్లు అని పిలువబడే అదనపు హార్డ్‌వేర్ ద్వారా ఆ పిసికి అనుసంధానించబడతాయి.
పిఎల్‌సిలో ప్రోగ్రామ్‌ల ఆపరేషన్ మైక్రోకంట్రోలర్‌తో సమానంగా ఉంటుంది. PLC అంకితమైన నియంత్రికను ఉపయోగిస్తుంది, ఫలితంగా వారు ఒక ప్రోగ్రామ్‌ను పదే పదే ప్రాసెస్ చేస్తారు. ప్రోగ్రామ్ ద్వారా ఒక చక్రం స్కాన్ అంటారు మరియు ఇది లూప్ ద్వారా వెళ్ళే మైక్రోకంట్రోలర్ మాదిరిగానే ఉంటుంది.
ఒక PLC నడుస్తున్న కార్యక్రమం ద్వారా ఆపరేటింగ్ చక్రం క్రింద చూపించాం.
6. అప్లికేషన్స్
పారిశ్రామిక నియంత్రణ వ్యవస్థలలో ఉపయోగించే ప్రాథమిక నియంత్రణ అంశాలు పిఎల్‌సిలు. పారిశ్రామిక యంత్రాలు, కన్వేయర్లు, రోబోట్లు మరియు ఇతర ఉత్పత్తి శ్రేణి యంత్రాల నియంత్రణలో వారు అనువర్తనాన్ని కనుగొంటారు. SCADA ఆధారిత వ్యవస్థలలో మరియు అధిక స్థాయి విశ్వసనీయత మరియు తీవ్రమైన పరిస్థితులను తట్టుకునే సామర్థ్యం అవసరమయ్యే వ్యవస్థలలో కూడా ఇవి ఉపయోగించబడతాయి. వీటిని పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు;
1. నిరంతర బాటిల్ ఫిల్లింగ్ సిస్టమ్
2.బ్యాచ్ మిక్సింగ్ సిస్టమ్ 3.
స్టేజ్ ఎయిర్ కండిషనింగ్ సిస్టమ్
4. ట్రాఫిక్ కంట్రోల్
మరోవైపు మైక్రోకంట్రోలర్లు రోజువారీ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల్లో అనువర్తనాన్ని కనుగొంటారు. అవి అనేక వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు స్మార్ట్ పరికరాల యొక్క ప్రధాన బిల్డింగ్ బ్లాక్స్.
పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో పిఎల్‌సిలను మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో భర్తీ చేయడం
మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డులను ఉపయోగించడానికి సులభమైన ఆగమనం మైక్రోకంట్రోలర్‌లను ఉపయోగిస్తున్న పరిధిని పెంచింది, అవి ఇప్పుడు కొన్ని అనువర్తనాల కోసం స్వీకరించబడుతున్నాయి, వీటి కోసం మైక్రోకంట్రోలర్‌లను మినీ DIY కంప్యూటర్ల నుండి అనేక సంక్లిష్ట నియంత్రణ వ్యవస్థలకు అనుచితంగా భావించారు. పిఎల్‌సిల స్థానంలో మైక్రోకంట్రోలర్‌లను ఎందుకు ఉపయోగించడం లేదు అనే ప్రశ్నలకు ఇది దారితీసింది, మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో పోలిస్తే పిఎల్‌సిల ధర ప్రధాన వాదన. పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించటానికి ముందు సాధారణ మైక్రోకంట్రోలర్‌లకు చాలా చేయవలసిన అవసరం ఉంది.
ఈ వ్యాసంలో ఇప్పటికే పేర్కొన్న పాయింట్ల నుండి సమాధానం కనుగొనగలిగినప్పటికీ, రెండు ముఖ్య అంశాలను హైలైట్ చేయడానికి ఇది సరిపోతుంది.
1. మైక్రోకంట్రోలర్లు మొండితనం మరియు పిఎల్‌సిల వంటి తీవ్రమైన పరిస్థితులను తట్టుకునే సామర్థ్యంతో రూపొందించబడలేదు. ఇది పారిశ్రామిక అనువర్తనాలకు సిద్ధంగా లేదు.
2. పారిశ్రామిక సెన్సార్లు మరియు యాక్యుయేటర్లు సాధారణంగా IEC ప్రమాణం ప్రకారం రూపొందించబడతాయి, ఇవి సాధారణంగా ప్రస్తుత / వోల్టేజ్ మరియు ఇంటర్‌ఫేస్‌ల పరిధిలో ఉంటాయి, ఇవి మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో నేరుగా అనుకూలంగా ఉండకపోవచ్చు మరియు ఖర్చును పెంచే ఒకరకమైన సహాయక హార్డ్‌వేర్ అవసరం.
ఇతర అంశాలు ఉన్నాయి కానీ ఈ వ్యాసం యొక్క పరిధిలో ఉండటానికి, మేము ఇక్కడ ఆగిపోవాలి.
చుట్టుముట్టడం, ఈ నియంత్రణ పరికరాలు ప్రతి కొన్ని వ్యవస్థలలో ఉపయోగం కోసం రూపొందించబడ్డాయి మరియు ఒక నిర్దిష్ట అనువర్తనం కోసం ఉత్తమమైన వాటిపై నిర్ణయం తీసుకునే ముందు వాటిని బాగా పరిగణించాలి. కొన్ని తయారీదారులు మైక్రోకంట్రోలర్ ఆధారిత పిఎల్‌సిలను నిర్మిస్తున్నారని గమనించడం ముఖ్యం, పారిశ్రామిక కవచాలు ఇప్పుడు ఆర్డునో ఆధారిత పిఎల్‌సిలను క్రింద చూపించాయి.
