آشنایی با کنترل کننده؛ بررسی و کنترل دستگاه های برنامه ریزی

کنترلر وسیله ای برای کنترل کردن است

کنترلر چیست و چه کاربردی دارد؟ 

در واقع یک دستگاه کنترلر وظیفه کنترل کردن را بر عهده دارد. این دستگاه ممکن است در واحد های صنعتی، نیروگاه های برق و دیگر مکان ها برای بررسی و کنترل دستگاه های برنامه ریزی مورد استفاده قرار بگیرد. در این مطلب از شما را با دستگاه کنترلر آشنا می کنیم.

کنترلر چیست؟

کنترلرها دستگاه هایی هستند که در کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این دستگاه ها نیاز به دادن یکسری اطلاعات ورودی دارند و در نهایت نیز از آن ها خروجی گرفته می شود. کنترلر به نوعی مغز متفکر دستگاه های اندازه گیری و دیگر دستگاه های صنعتی شما است که به شما کمک می کند تا دستگاه ها بهترین اندازه گیری را داشته باشند و اطلاعات دقیقی به شما بدهند.

در یک پروسه صنعتی مهندسین به کنترلرها نیاز دارند. آن ها هر تصمیم یا عملکردی را که قرار است اعمال کنند به کنترلر می دهند و از طریق محاسبات دقیق از دستگاه های خود خروجی می گیرند. مهندسین می توانند تمامی فرمان هایی را که می خواهند اجرا شود به این دستگاه ارسال کنند و به نوعی با کمک آن با دستگاه های خود ارتباط برقرار کنند. خوب است بدانید که انتخاب کنترلر از اصلی ترین مراحل پروسه های صنعتی است.

در بسیاری از دستگاه های صنعتی مثلا دستگاه سی ان سی و فرز که برای برش کاری های فلزات است باید کنترلر روی دستگاه نصب باشد تا خطای اندازه گیری و دیگر خطاهای محاسباتی روی دستگاه و کار اصلی ما اعمال نشود. برای این منظور حتما به برند و نوع کنترلر استفاده شده در ماشین آلات صنعتی یا دستگاه های صنعتی خود توجه کنید. 

کنترلر خطاهای اندازه گیری را کاهش می دهد

انواع کنترلرها

مانند بسیاری از دستگاه ها می توان این وسیله و تجهیز را هم به انواعی تقسیم کرد. در درجه اول این دستگاه را بر اساس ماده ای که اندازه می گیرد و یا کنترل روی آن اعمال می کنند تقسیم بندی می کنند. این نوع کنترل ها به شکل مستقل عمل می کنند و در واقع روی دستگاه ها نصب نیستند. انواع آن برای کنترل رطوبت، کنترل سطح آب و مایعات و کنترل دما وجود دارند. 

اما معمولا کنترلر های صنعتی را به شکل دیگری دسته بندی می کنند که بر مبنای  کامپیوتری بودن و یا نبودن آن ها را به سه دسته دیگر تقسیم کرده اند. در ادامه آن ها را معرفی کرده و ویژگی های آن ها را بر خواهیم شمرد.

کنترلر کامپیوتری

به این دستگاه به انگلیسی pc based گفته می شود که همان معنای کامپیوتری بودن آن است. در واقع تمامی محاسبات و پردازش ها در این مدل داخل کامپیوتر انجام می شود. این دستگاه ها به کامپیوتر متصل می شوند و پردازش را داخل pc انجام می دهند.

یکی از عمده معایب این دستگاه آن است که به شکل مستقل نمی تواند کار کند و حتما باید به کامپیوتر متصل باشد تا بتواند پردازش را انجام دهد. در صورتی که به هر دلیلی ارتباط این دستگاه با کامپیوتر قطع بشود کنترلر شما هم از کار می افتد.

به جهت وابستگی به سیستم کامپیوتر پردازش در این مدل ها کند صورت می گیرد و معمولا تابعی از سرعت سیستم کامپیوتری شما است. یکی دیگر از مشکلات این مدل کم بودن ورودی و خروجی های اتصالی آن است که برای رفع آن از بورد واسط الکترونیکی استفاده می کنند تا ورودی ها و خروجی ها را افزایش دهند. این بورد علاوه بر افزایش ورودی و خروجی به نوعی انتقال دیتا را تسریع کرده و کمک می کند داده ها به شکل یکنواختی منتقل شوند. 

کنترلر ممکن است برای پردازش به کامپیوتر متصل باشد

کنترلر نیمه کامپیوتری

این نمونه کنترلر را semi pc based می نامند. در واقع تمامی پردازش در آن ها به طور کامل در کامپیوتر انجام نمی شود و نیمه کامپیوتری هستند. این دستگاه ها هم باید به کامپیوتر وصل باشد به این دلیل که بعضی از محاسبات داخل سیستم کامپیوتری انجام می شود. 

برای محاسبات اغلب از بوردهای الکترونیکی که طراحی شده هستند استفاده می کنند. در دستگاه های نیمه کامپیوتری اغلب ازمیکروها به عنوان پردازش گرهای ورودی و خروجی استفاده می شود و عمده پردازش در این سیستم به جای کامپیوتر داخل برد انجام می شود. برای اینکه این دستگاه به کامپیوتر وصل شود باید اتصال را از طریق پورت usb کامپیوتر یا هر پورت دیگری که جواب گو است بین آن ها برقرار کرد. 

از آنجایی که این دستگاه ها به شکل کامل به کامپیوتر وصل نیستند و بیشتر محاسبات و پردازش ها داخل برد انجام می شود تابعی از سرعت کامپیوتر نیستند و به همین جهت سرعت بالاتری در پردازش نسبت به نمونه قبلی دارند. این سرعت بالاتر باعث شده قیمت این کنترلر نسبت به نوع قبلی کمی بالاتر باشد که البته بخاطر مزیت ها و سرعت بیشتر آن است. 

کنترلر غیر کامپیوتری

این دستگاه کلا برای پردازش اطلاعات نیازی به سیستم کامپیوتری ندارد. این کنترلر را stand alone هم می گویند. کنترلر stand alone در زمینه پردازش اطلاعات نسبت به دو نوع قبلی بسیار قوی تر و سرعتی تر است. این دستگاه یک سیستم پردازش داخلی دارد که به کامپیوتر وصل نیست. معمولا از لحاظ ساختاری این دستگاه ها plc هستند.

کنترلر های غیر کامپیوتری به جهت سرعت بالا اغلب برای دستگاه هایی با حجم بالای محصول و همچنین ماشین هایی که به سرعت بالای کنترلر نیاز دارند استفاده می شود. همچنین اگر پردازش شما پیچیده و سه بعدی و زمان بر است می توانید از این دسته استفاده کنید.

دستگاه های CNC به جهت حجم بالای کاری و پیچیدگی خود اغلب از این کنترلر استفاده می کنند. این دستگاه کنترل گر می تواند دارای قابلیت های جانبی مانند عملکرد لمسی و همچنین پورت های مختلف مانند پورت یو اس بی باشد. 

کنترلر غیر کامپیوتری برای پردازش به کامپیوتر نیاز ندارد

علت استفاده از کنترلر در دستگاه ها

شاید این سوال برای شما ایجاد شده باشد که اصلا چرا باید از کنترلرها استفاده کنیم. توجه کنید که در بعضی مشاغل استفاده از کنترلرها برای ماهیت کاری کاملا ضروری است مثلا کنترلر دما، کنترلر رطوبت و کنترلر سطح بیهوده در یک محیط استفاده نمی شوند و قطعا در جهت بهبود و پیشبرد اهداف کاری مجموعه مورد استفاده قرار می گیرند. به عنون مثال برای محیط هایی مثل گلخانه اندازه گیری و کنترل دقیق سطح دما و رطوبت مهم است و حتما باید کنترلر استفاده شود.

اما کنترلرهای صنعتی در دستگاه های صنعتی هم به جهت بهبود در عملکرد کاری و پردازش دقیق تر اطلاعاتی که به یک دستگاه داده می شود نقش اساسی و مهمی دارد. در واقع در صورتی که از کنترلر در این صنایع استفاده نشود نمی توان پاسخ های مطلوبی از دستگاه ها از لحاظ دو ویژگی گذرا و ماندگار بودن دریافت کرد.

اما در حالت کلی کنترلرها سه کار مهم یا سه وظیفه مهم را به انجام می رسانند: اول از همه سرعت سیستم را تعدیل می کنند، دوم سیستم های ناپایدار را به پایداری بیشتر می رسانند و در آخر سرعت سیستم ها را سرعت می بخشند. 

کنترلر برای بعضی دستگاه های صنعتی ضروری است

کلام پایانی 

کنترلر ها دستگاه هایی هستند که در صنعت و مشاغل صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این دستگاه ها وظایف کنترلی دارند . همان طور که از نامشان مشخص است داده ها و ورودی هایی که به یک دستگاه صنعتی داده می شود را مورد بررسی و پردازش قرار داده و در نهایت خروجی های مطولبی را ارائه می دهند که اگر کنترلر وجود نداشت قطعا چنین خروجی های واقعی و دقیقی هم به دست نمی آمد. کنترلرها بر اساس اتصال به کامپیوتر به سه دسته اصلی تقسیم می شوند.

گردآوری: بخش دانش کسب و کار