کنٹرول سسٹم کے 1 اجزاء
صنعتی کنٹرول سسٹم کے اجزاء کو بڑے پیمانے پر دو قسموں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے جس پر منحصر ہے کہ وہ کہاں واقع ہیں: کنٹرول سینٹر ڈیوائسز اور ریموٹ سائٹ ڈیوائسز۔ کنٹرول سینٹر ڈیوائسز سسٹم کنٹرول سینٹر میں واقع ہیں اور ان میں ہیومن مشین انٹرفیس (HMI) ، انجینئر ورک سٹیشنز ، اور ہسٹری سرور (مورخ) شامل ہیں۔ ریموٹ سائٹ ڈیوائسز وہ آلات ہیں جو پروڈکشن سائٹ پر رہتے ہیں اور براہ راست ایکچوایٹرز اور سینسروں سے جڑے ہوئے ہیں جن کا بنیادی کام جسمانی عمل کی نگرانی اور ان پر قابو پانا ہے۔ اگرچہ سائٹ کے آلات عام طور پر لوگوں کے ساتھ براہ راست تعامل نہیں کرتے ہیں ، ان پر حملہ اور سمجھوتہ کرنے کا زیادہ امکان ہوتا ہے کیونکہ پروڈکشن سائٹس عام طور پر کنٹرول مراکز سے کم محفوظ ہوتی ہیں۔
1.1 کنٹرول سینٹر کا سامان
ہیومن مشین انٹرفیس HMIS (جسے کبھی کبھی SCADA سسٹم کہا جاتا ہے) وہ نظام ہیں جو آپریٹرز کو عمل کی نگرانی اور کنٹرول کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ HMIS HMIs عام طور پر عام مقصد والے کمپیوٹر پر چلنے والے خالص سافٹ ویئر ایپلی کیشنز ہوتے ہیں ، عام طور پر آپریٹنگ سسٹم کے ماحول کے مائیکروسافٹ ونڈوز فیملی میں چلتے ہیں۔ انڈسٹری میں عام HMIs میں ونڈر ویئر ، سیمنز 'ون سی سی ، راک ویل کے آر ایس ویو ، اور اریوا ای ٹیررا شامل ہیں ، جس میں کنسیل بھی ایک اچھا انتخاب ہے۔
ہسٹری سرور مورخ ایک ڈیٹا بیس سرور ہے جو پروسیس کنٹرول سسٹم کی حالت کی تاریخ کو ریکارڈ کرتا ہے۔ کچھ معاملات میں ، اگر مورخ کافی طاقتور ہے تو ، اسے کنٹرول سسٹم کے لئے HMI کے طور پر بھی استعمال کیا جاسکتا ہے۔ مورخ عام طور پر بڑے آپریٹنگ سسٹم اور عام ہارڈ ویئر آلات پر چلتا ہے ، اور عام طور پر کارپوریٹ نیٹ ورک پر آئینہ دار ہوتا ہے۔
1.2 ریموٹ سائٹ ڈیوائسز
ریموٹ سائٹ کے آلات میں پی ایل سی ، ریموٹ ٹرمینل یونٹ آر ٹی یو ، ذہین الیکٹرانک ڈیوائسز آئی ای ڈی ، اور الیکٹرانک ریلے شامل ہیں۔ اگرچہ ان آلات کے افعال بہت مختلف ہوتے ہیں ، لیکن ان کے مقام اور مماثلتوں کی بنیاد پر ان کو ایک ساتھ مل کر گروپ کیا جاسکتا ہے۔ ان آلات میں استعمال ہونے والے ہارڈ ویئر فن تعمیر میں بھی مماثلتیں ہیں ، جو عام طور پر ینالاگ یا ڈیجیٹل ان پٹ/آؤٹ پٹ (I/O) اور کنٹرول افعال فراہم کرتے ہیں۔ وہ سینسروں سے براہ راست ڈیٹا پڑھتے ہیں اور ایکٹوئٹرز کو آپریٹنگ کمانڈ بھیجتے ہیں ، اور کچھ معاملات میں ، وہ دوسرے فیلڈ ڈیوائسز سے جڑے ہوئے ہیں۔
اس مضمون میں آلات کی ایک آسان بحث فراہم کی گئی ہے۔ در حقیقت ، مذکورہ بالا ان آلات میں سے ہر ایک (PLCs ، RTUS ، IEDs ، اور الیکٹرانک ریلے) کنٹرول سسٹم آبجیکٹ ریلیشنشل ماڈل (ORM) میں افعال کا ایک خاص سب سیٹ انجام دیتا ہے۔ مثال کے طور پر ، آر ٹی یو ، جو عام طور پر ایس سی اے ڈی اے سسٹمز کا کام ہوتا ہے جو صرف فیلڈ I/O کنٹرول فراہم کرتا ہے ، فیلڈ I/O سینسر کے ذریعہ نمونے لینے کا کام کرتا ہے ، اور انفرادی طور پر ، RTUs ایکچیوٹرز کے لئے محرک پیدا کرے گا۔ الیکٹرانک ریلے ہمیشہ نمونے لینے اور متحرک افعال کو انجام دیں گے۔ آر ٹی یو اسٹیٹس ڈیٹا فیلڈ پوائنٹس تیار کرے گا ، اور کچھ معاملات میں کمانڈ ڈیٹا فیلڈ پوائنٹس پر کارروائی کرے گا۔ ریلے اسٹیٹس ڈیٹا فیلڈ پوائنٹس تیار کرے گا ، لیکن کمانڈڈ ڈیٹا فیلڈ پوائنٹس کو سنبھالنے کا امکان کم ہی ہوتا ہے۔ عام طور پر مقامی کنٹرول کی فعالیت نہیں ہوتی ہے ، لیکن ریلے میں اس کی فعالیت ہوتی ہے۔ سینسر ، ایکچوایٹرز ، اور اعلی سطح پر قابو پانے کے افعال سے بات چیت کرنے کے علاوہ ، پی ایل سی کے پاس اہم مقامی کنٹرول افعال ہیں۔ یہ افعال ایک جیسے ہی لگ سکتے ہیں ، لیکن اورمز میں اہم اختلافات ہیں۔
2 عام کنٹرول سسٹم فن تعمیر
چترا 1 ایک عام کنٹرول سسٹم فن تعمیر کو ظاہر کرتا ہے۔ اس میں ، HMI چلانے والا ایک مشترکہ تجارتی پی سی معیاری نیٹ ورک پروٹوکول (جیسے ایتھرنیٹ) کے ذریعہ PLCs جیسے فیلڈ ڈیوائسز کے ساتھ بات چیت کرتا ہے۔ انجینئر اسٹیشن اور ہسٹری ڈیٹا بیس عام طور پر عام تجارتی پی سی یا سرور بھی ہیں جو معیاری نیٹ ورک پروٹوکول کے ذریعہ فیلڈ ڈیوائسز کے ساتھ بات چیت کرتے ہیں۔ فیلڈ ڈیوائسز ایتھرنیٹ پر مبنی صنعتی کنٹرول پروٹوکول جیسے فیلڈبس کا استعمال کرتے ہوئے دوسرے فیلڈ ڈیوائسز سے منسلک ہوتی ہیں۔ کچھ فیلڈ ڈیوائسز معیاری سیریل بس مواصلات پروٹوکول جیسے RSS232 یا RSS485 کا استعمال کرتے ہوئے ذہین آلات سے منسلک ہوتے ہیں ، اور کچھ فیلڈ ڈیوائسز براہ راست سینسر ، I \ O آلات ، اور مشین ڈیوائسز سے مربوط ہوتے ہیں۔
3 پروگرام قابل منطق کنٹرولر پی ایل سی
ایک پی ایل سی ایک فیلڈ ڈیوائس ہے جو براہ راست سینسروں اور ایکچوایٹرز یا دیگر فیلڈ ڈیوائسز سے منسلک ہوسکتی ہے۔ پی ایل سی کو مقامی طور پر منطق کے پروگراموں کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے (عام طور پر آئی ای سی 61131-3} معیاری کے مطابق بیان کردہ شکل میں) ، اور اس کے قابل ہوسکتا ہے کہ کنٹرول کمانڈز اور استفسار کی درخواستیں کنٹرول کے نظام کے مواصلات کے ذریعے ہوسکتی ہیں۔ بنیادی طور پر وہی بنیادی اجزاء استعمال کریں۔ اقسام بنیادی طور پر وہی بنیادی اجزاء استعمال کرتے ہیں۔
3.1 پی ایل سی پروگرامنگ
آئی سی سی 61131-3 میں درج زبانوں میں سے ایک کا استعمال کرتے ہوئے پی ایل سی ایس کو پروگرام کیا جاسکتا ہے:
سیڑھی ڈایاگرام (ایل ڈی) ، گرافیکل
فنکشن بلاک ڈایاگرام (ایف بی ڈی) ، گرافیکل
ساختی متن (ST) ، متنی
ہدایات کی فہرست (IL) ، متنی
تسلسل فنکشن چارٹ (ایس ایف سی) ، گرافیکل
پی ایل سی چکرا چکروں میں کام کرتا ہے جسے "اسکینز" کہا جاتا ہے ، جس میں آدانوں ، منطق پر عمل درآمد اور آؤٹ پٹ شامل ہیں۔
3.2 جنرل ماڈیولر پی ایل سی فن تعمیر
ماڈیولر پی ایل سی بیک پلین کے ذریعہ منسلک انفرادی ماڈیولز پر مشتمل ہیں۔ ایک غیر ماڈیولر پی ایل سی ایک ہی بورڈ میں موجود تمام اجزاء کو مربوط کرتا ہے۔
3.3 PLC ماڈیول تعامل
اعداد و شمار 2 میں دکھائے گئے عام مقصد کے پی ایل سی فن تعمیر میں ، ہر ماڈیول میں جسمانی سلاٹ ہوتا ہے اور اسے بیک پلین کے پتے کا ایک سلسلہ تفویض کیا جاتا ہے۔ انٹرفیس رجسٹر اور بفر یادیں بیک پلین کے پتے کی حد میں بے نقاب ہیں۔ رجسٹروں یا دیگر ماڈیول بفروں کو ماڈیول پڑھنے لکھنے کے ذریعہ پیغامات بھیجے جاتے ہیں اور موصول ہوتے ہیں۔
3.4 پروسیسر ماڈیول
پروسیسر ماڈیول PLC کا دل ہے۔ یہ ماڈیولز کے مابین کوآرڈینیشن کو نافذ کرتا ہے اور بعض اوقات بیکپلین ثالثی کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ پروسیسر ماڈیول دوسرے ماڈیولز کو پاور اپ میں تشکیل دیتا ہے اگر وہ اپنی تشکیلات کو محفوظ نہیں کرتے ہیں۔
پروسیسر ماڈیول سیڑھی کی منطق کی ترجمانی اور عملدرآمد کرتا ہے ، مواصلات کے ماڈیول یا I/O ماڈیول سے اقدار کو پڑھتا ہے ، آپریشنل حالت کو برقرار رکھتا ہے ، سیڑھی کی منطق کے "اسکین" سائیکل چلاتا ہے اور مواصلات کے ماڈیول یا I/O ماڈیول میں آؤٹ پٹ ویلیوز لکھتا ہے۔
3.5 مواصلات ماڈیول
مواصلات کے ماڈیول مواصلات کے پروٹوکول سے متعلق کوڈ کو پروسیسر ماڈیول سے لیتے ہیں۔ وہ پروسیسر ماڈیول سے وقتی حساس پروٹوکول تعامل کے اعداد و شمار کو لیتے ہیں ، اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ پروسیسر ماڈیول اپنے وقت کے حساس کنٹرول لوپ میں ہے۔ چونکہ کچھ کنٹرول سسٹم پروٹوکول بہت پیچیدہ ہیں ، لہذا مواصلات کے ماڈیول میں اعلی پروسیسنگ پاور ہوسکتی ہے ، لہذا مواصلات کا ماڈیول پروسیسر ماڈیول کی طرح پیچیدہ ہوسکتا ہے۔
3.6 I/O ماڈیولز
I/O ماڈیولز کم وولٹیج (3.3 وولٹ یا 5 وولٹ) ، کم موجودہ (ملی لیمپیر لیول) کنٹرول منطق اور ہائی وولٹیج (24 وولٹ یا اس سے زیادہ) ، اعلی موجودہ (ایمپیئر لیول) عمل کنٹرول کے درمیان سگنل کو تبدیل کرتے ہیں۔ ینالاگ I/O ماڈیولز میں ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز (ADCs) اور ڈیجیٹل ٹو-انالاگ کنورٹرز (DACS) ہوتے ہیں۔ ان ماڈیولز میں نسبتا simple آسان منطق اور نسبتا little تھوڑا سا ذہین ہارڈ ویئر ہوتا ہے ، اور ان کا واحد کام ینالاگ اور ڈیجیٹل سگنلز کے مابین تبدیل کرنا ہے۔
3.7 عام مقصد کے پروسیسرز
پروسیسر فن تعمیرات کی تین قسمیں ہیں جو عام طور پر پی ایل سی میں پائے جاتے ہیں:
بازو فن تعمیر (7 یا 9 سیریز)
موٹرولا/فریسکل 68000 سیریز فن تعمیر
IBM کا پاور فن تعمیر
اے آر ایم آرکیٹیکچر کو آرم نے ڈیزائن کیا تھا ، جو برطانیہ میں مقیم ایک کمپنی ہے جس میں 1،700 سے زیادہ ملازمین ہیں۔ آرم چپس تیار نہیں کرتی ہے ، بلکہ ان کے لئے دانشورانہ املاک (آئی پی) کو ڈیزائن اور لائسنس دیتی ہے۔ (1) بازو فن تعمیر کو ایمبیڈڈ سسٹمز اور آلات میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے ، اور اس میں خاص طور پر صارفین کے الیکٹرانکس کا ایک بہت بڑا حصہ ہوتا ہے ، جیسے سیل فون اور ذاتی ڈیجیٹل اسسٹنٹس (PDAS) ، جس کا مارکیٹ شیئر 90 ٪ سے زیادہ ہے۔ (2) اے آر ایم پروسیسر بڑے اینڈین یا لٹل اینڈین وضع میں چل سکتے ہیں ، اور بازو (32- بٹ) اور انگوٹھا (16- بٹ) انسٹرکشن سیٹ بھی استعمال کرسکتے ہیں۔ آرم پروسیسر اکثر اپنی مرضی کے مطابق سسٹم آن چیپس (ایس او سی) کا حصہ ہوتے ہیں۔
موٹرولا (اب فریسکل) 68000 سیریز ایک 32- بٹ پیچیدہ انسٹرکشن سیٹ (CISC) مائکرو پروسیسر ہے۔ یہ ایمبیڈڈ سسٹم میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ 2000 میں دنیا کا سب سے زیادہ فروخت ہونے والا 32- بٹ آرکیٹیکچر پروسیسر تھا ، اور 68000 سیریز بگ اینڈین ہے۔
پاور آرکیٹیکچر میں پاور پی سی ، ایک کم انسٹرکشن سیٹ (آر آئی ایس سی) مائکرو پروسیسر فن تعمیر شامل ہے جو آئی بی ایم ، فریسکل ، اے ایم سی سی ، ٹنڈرا ، اور پی اے سیمی کے ذریعہ نافذ کیا گیا ہے ، دوسروں کے درمیان۔ پاور فن تعمیر نے بڑے اینڈین بائٹ سلسلوں کا استعمال کیا ہے۔
3.8 میموری کی ترتیب
PLCs عام طور پر پروسیسر ماڈیول فرم ویئر اور سیڑھی منطق کے پروگراموں (یا دوسرے IEC 61131-3 زبانیں) کو اسٹور کرنے کے لئے غیر مستحکم فلیش میموری اسٹوریج کا استعمال کرتے ہیں۔ فلیش میموری کا پتہ پروسیسر کے ایڈریس اسپیس پر نقشہ لگایا جاتا ہے ، جیسا کہ آن بورڈ بورڈ کے دوسرے آلات کے کنٹرول رجسٹر ہیں۔ رام رن ٹائم کی حیثیت کو ذخیرہ کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔
3.9 ایمبیڈڈ آپریٹنگ سسٹم
بہت سے ایمبیڈڈ آپریٹنگ سسٹم بھی ریئل ٹائم آپریٹنگ سسٹم (آر ٹی اوز) ہیں۔ آر ٹی او ایس پر غور کرنے کے ل the ، آپریٹنگ سسٹم کو "تعی .ن سے تاخیر ، یا بدترین صورتحال میں مداخلت میں تاخیر یا سیاق و سباق کے وقت کے وقت کی ضمانت دی جانی چاہئے۔
پی ایل سی اکثر تجارتی آر ٹی او ایس کے نفاذ جیسے وی ایکس ورکس ، ونڈوز سی ای ، یا کیو این ایکس کا استعمال کرتے ہیں ، لیکن یہ کسٹم "اندرون خانہ" آپریٹنگ سسٹم بھی استعمال کرسکتے ہیں۔ اگرچہ ابھی تک عام نہیں ہے ، کچھ مینوفیکچروں نے پی ایل سی پر لینکس پر مبنی آپریٹنگ سسٹم کا استعمال شروع کیا ہے۔