برنامه‌نویسی و اتوماسیون دستگاه‌ها و خطوط صنعتی: کلیدی برای افزایش بهره‌وری نفتاب

دقیقا اینجاست که زبان برنامه‌نویسی ربات‌های صنعتی اهمیت پیدا می‌کند. در واقع این زبان‌ها هستند که باعث می‌شوند ماشین‌ها به همان نحوه‌ای که انسان فکر می‌کند وظایف خود را انجام بدهند. تعداد زبان‌های برنامه‌نویسی ربات‌های صنعتی زیاد است و خیلی از ربات‌ها زبان برنامه‌نویسی مخصوص خود را دارند. در ادامه به برخی از محبوب‌ترین این زبان‌ها و علت محبوبیت آن‌ها می‌پردازیم. به صورت کلی برنامه نویسی به مهارتی گفته می شود که با استفاده از آن، برنامه نویس با کامپیوتر ارتباط برقرار می کند تا بتواند با کمک زبان های برنامه نویسی مختلف و روز دنیا، یک نرم افزار را توسعه دهند.

دسترسی های Java طوری‌ست که اپراتور خیلی راحت می‌تواند مطابق با نیازهای خود انواع الگوریتم‌ها ایجاد کند. صرف نظر از سیستم، هر فردی که با یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی تعامل دارد باید یک سری درس در مورد سخت افزار PLC، برنامه نویسی، عیب یابی و طراحی بگذراند. به دلیل پیچیدگی سیستم‌های PLC، مسیر یادگیری ممکن است برای بسیاری از کسانی که وارد این حوزه می‌شوند، آشکار نباشد. همراه با پیچیدگی چالش در دستیابی به سخت افزار و نرم افزار، بسیاری را از اتوماسیون سیستم‌های کنترل دوری می‌کند. ما می‌خواهیم مسیری را که فکر می‌کنیم برای یک فرد برای یادگیری برنامه‌نویسی PLC و همچنین سیستم‌های مرتبط برای تبدیل شدن به یک مهندس اتوماسیون بهینه است، ترسیم کنیم. با سلام؛لازم به اشاره است که زبان‌های برنامه نویسی، خودشان هم نوعی نرم‌افزار هستند.

با استفاده از کامپوننت در برنامه نویسی، تیم‌های توسعه می‌توانند به راحتی وظایف را بین اعضای تیم تقسیم کنند و هر توسعه‌دهنده بر روی کامپوننت‌های خاصی تمرکز کند. کامپوننت در برنامه نویسی به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهند تا بخش‌های خاصی از کد را به صورت مستقل تست و عیب‌یابی کنند. این موضوع باعث می‌شود تا مشکلات سریع‌تر و دقیق‌تر شناسایی و برطرف شوند. امروزه بالاترین میانگین درآمد از برنامه نویسی به صورت ماهیانه در کشور آمریکا از 160 هزار دلار هم عبور کرده است و همین امر باعث شده است که افراد بسیار زیادی به این حوزه سوق داده شوند. برای بررسی میزان درآمد در کشور های خارجی، از شما دعوت می کنیم که به این مقاله بین المللی در مورد میزان درآمد از برنامه نویسی در خارج از کشور سر بزنید.

استفاده از این زبان بدون دردسر است چرا که یکی از سازگارترین زبان‌های برنامه‌نویسی رباتیک با انواع مختلفی از سیستم‌ها است. کامپوننت در برنامه‌نویسی به یک بخش مجزا و مستقل از نرم‌افزار گفته می‌شود که وظیفه‌ای خاص را انجام می‌دهد و می‌تواند به صورت مستقل توسعه، تست و استفاده شود. هر کامپوننت معمولاً شامل ترکیبی از کد، داده‌ها و منطق پردازشی است که با همدیگر کار می‌کنند تا یک قابلیت خاص را فراهم کنند. کامپوننت‌ها می‌توانند در قالب ماژول‌ها، ویجت‌ها یا بخش‌های قابل استفاده مجدد در برنامه‌های بزرگ‌تر دیده شوند. دستورات زیادی در برنامه نویسی پی ال سی وجود دارند، در ادامه به تعدادی از آنها اشاره خواهیم کرد؛ اما به صورت کامل وارد مبحث آموزش برنامه نویسی پی ال سی نخواهیم شد.

در واقع این انسان‌ها هستند که تعیین می‌کنند ربات‌ها چه وظایفی دارند و چگونه باید این وظایف را انجام دهند. در واقع تنها راه‌ارتباطی با ربات‌ها و قراردادن آن‌ها در مسیر درست، استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی رباتیک است. انتخاب زبان‌ برنامه‌نویسی درست می‌تواند در بهبود فرآیند‌های ربات و انجام صحیح وظایف نقش داشته باشد. البته درک درست از نیاز پروژه باید صورت بگیرد تا زبانی مناسب انتخاب شود. یکی از مشکلاتی که تقریبا همه برنامه نویسان در ابتدای مسیر فعالیت و یادگیری خود با آن دست و پنجه نرم می کنند، نداشتن مسیر یادگیری برنامه نویسی به صورت دقیق است. در ابتدای مسیر برنامه نویسی، باید حوزه مد نظر خود را به درستی با قاطعیت کامل انتخاب کنید و در ابتدای مسیر خود باید درک درستی از حل مسائل و طراحی الگوریتم داشته باشید.

حال بگذارید بببینیم کاربرد برنامه نویسی چیست و واقعاً به چه کاری می‌آید؟ برنامه نویسی یا همان کدنویسی تقریباً در تمام جنبه‌های زندگی مُدرن کاربرد دارد. تمام اپلیکیشن‌ها یا همان برنامه‌های نصب شده روی گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها یا کامپیوترها به وسیله کدها اجرا می‌شوند. در سایر سیستم‌های دیجیتال مثل تلویزیون، ماشین حساب و حتی یخچال هم از برنامه نویسی استفاده شده است. امروزه تقریباً همه اتومبیل‌ها هم دارای کامپیوترهای تعبیه شده هستند که در آن‌ها هم برای کنترل همه چیز از سیستم تهویه گرفته تا تزریق کننده‌های سوخت از برنامه نویسی استفاده می‌شود. علاوه بر این، بسیار انعطاف پذیر است و به کاربران اجازه می‌دهد تا عملیات پیچیده‌را براحتی انجام دهند.

اعمال ریاضی که این  بلوک‌ها میتوانند انجام دهند (به غیر از اعمال ساده)، سینوس، کسینوس، جذر و غیره می‌باشد که در پست آن کاملا گفته شد‌ه است. یک نکته مهم در این بلوک و بلوک اعداد صحیح این است که موقع وارد کردن اعداد اعشاری در ورودی باید آن‌ها را به فرمت (به عنوان مثال 4.5000e+00) نیز قرار داد تا برای پی ال سی قابل شناسایی باشد. یکی از بلوک‌های ساده و کاربردی در پی ال سی، بلوک عملیات ریاضی ساده روی اعداد صحیح می‌باشد. به عنوان مثال دو ورودی با فرمت integer را دریافت کرده و حاصل جمع آن‌ها را در خروجی به ما می‌دهد. از زمان ظهور رابط‌های گرافیکی فرآیند برنامه‌ریزی ربات‌ها بسیار ساده‌تر و کاربرپسند‌تر شده است.

بنابراین در این بخش از مطلب مجله فرادرس به هر یک از دو جنبه مختلف این سوال پرداخته شده است. البته برنامه نویسی به سادگی دستور دادن به یک شخص فاقد هوشمندی نیست. دلیلش این است که در برنامه نویسی، نمی‌توان به زبان انسان با کامپیوتر ارتباط برقرار کرد. کدهای ماشین یک نوع زبان عددی به حساب می‌آیند که به آن زبان دودویی یا باینری (Binary) گفته می‌شود. ابتدا HMI را تعریف کردیم و سپس مبانی و کاربردهای این زبان برنامه نویسی را مرور کردیم.

به عبارت دیگر، در برنامه‌نویسی OOIP هر آبجکت (شیء) در برنامه کنترلی می‌تواند با یک آبجکت (شیء) در پروسه متناظر شود، به طوری که برنامه کنترلی از لحاظ ظاهری شباهت زیادی به پروسه کنترل‌شونده داشته باشد. در شکل ۴ می‌توانید تشابه یک برنامه کنترلی OOIP را با دیاگرام پروسه کنترل‌شونده مشاهده کنید. مهندسان کنترل، همواره پیگیر دستاوردهای جدید در علوم کامپیوتر برای توسعه استفاده از نمادهای گرافیکی برای آدرس‌دهی و پیکربندی سیستم‌های کنترلی هستند. از آنجایی که کنترل کننده موتور کاملاً مستقل و متکی به خود است، تمام هشدارها، راه اندازی مجدد و… خود را کنترل می‌کند. در بسیاری از موارد، سطحی که از کنترل کننده موتور استفاده می‌کند حتی نیازی به دانستن اینکه آیا موتور واقعاً روشن شده است یا خیر. یعنی، مگر اینکه سطح بعدی نیاز داشته باشد که بداند آیا موتور پاسخ می‌دهد یا خیر، همانطور که اگر سیستم یک موتور اضافی داشته باشد، این اتفاق می‌افتد.

استفاده از زبان برنامه‌نویسی ربات‌های صنعتی که تکنیک آسان‌تری دارد می‌تواند کارایی ربات را افزایش داده و هزینه و زمان کمتری را تلف کند. نمودار نردبانی به عنوان یک زبان گرافیکی برنامه‌نویسی برای پی ال سی، با استفاده از منطق AND، OR و NOT مانند مدارهای الکتریکی عمل می‌کند. رله‌ها به عنوان عناصر کنترلی، با شرایط از پیش تعیین شده فعال یا غیرفعال می‌شوند. هر پله نمودار به عنوان یک تابع شرط و معلولی عمل می‌کند که در صورت تحقق شرایط ورودی، عملکردی خاص در خروجی تولید می‌کند. این امر موجب عملکرد دقیق و کاربردی برنامه‌های کنترلی در محیط‌های صنعتی می‌شود.

اغلب این سه اصطلاح را به جای هم به کار می‌برند و بسیاری از افراد تفاوتی بین آن‌ها قائل نمی‌شوند. اما در دنیای حرفه‌ای برنامه نویسی، تفاوت‌هایی بین این سه اصطلاح وجود دارند که بد نیست در این بخش به آن‌ها پرداخته شود. بنابراین هر یک از این سه اصطلاح در ادامه تعریف شده‌اند تا تفاوت آن‌ها مشخص شود. الگوریتم برنامه نویسی نحوه انجام یک کار را شرح می‌دهد و کامپیوتر هر بار گام‌های تعیین شده در الگوریتم‌ها را دقیقاً به طور یکسان انجام می‌دهد. البته زمانی مراحل دستورات تعیین شده در یک الگوریتم قابل اجرا هستند که این دستورالعمل‌ها به زبان قابل درک برای کامپیوتر تبدیل شوند. در پاسخ به این سوال که الگوریتم برنامه نویسی چیست ، به بیان ساده، می‌توان یک الگوریتم را درست مثل یک دستور آشپزی در نظر گرفت.

در واقع هدف از برنامه نویسی ایجاد یک برنامه نرم افزاری است که کار خاصی را انجام می‌دهد و مقصود مورد نظر را برآورده می‌کند. محبوبیت برنامه نویسی در سال‌های اخیر به قدری افزایش یافته است که تقریباً اکثر افراد در مورد آن چیزهایی شنیده‌اند. با توجه به درآمد و حقوق بالای برنامه نویسی و جذابیت‌های متعدد آن، افراد بسیاری تصمیم می‌گیرند که وارد دنیای برنامه نویسی شوند. در این راستا، اولین سوالی که به وجود می‌آید این است که اصلاً برنامه نویسی چیست و چه کاربردی دارد؟ علاوه بر آن، سوال‌های دیگری هم پیرامون مفهوم برنامه نویسی برای بسیاری از افراد به وجود می‌آیند. مثلاً این سوال که الگوریتم برنامه نویسی چیست ، انواع برنامه نویسی چیست ، هدف از برنامه نویسی چیست ، شرکت برنامه نویسی چیست و بسیاری از سوالات دیگر در خصوص برنامه نویسی وجود دارند.

حل‌کردن هر کدام از این چالش نیاز به تخصص و تجربه لازم دارد بنابراین باید از فردی متخصص کمک بگیرید. اطمینان حاصل کنید که تست‌های شما تمامی جنبه‌های مختلف کامپوننت را پوشش می‌دهند، از جمله ورودی‌ها، خروجی‌ها و حالات خطا. بسته به نوع شرایط کاری شما در کشور های مختلف متفاوت است اما در خارج از کشور به 160 هزار دلار هم رسیده است. ما یک تیم از افراد متخصص هستیم تا به شما کمک کنیم به آنچه که میخواهید بصورت آسان و کاملا منصفانه برسید. همانطور که در تصویر می‌بینید کدها با نقطه ویرگول (؛) از هم جدا شده‌اند.

با تقسیم کد به کامپوننت‌های مجزا، می‌توان تغییرات و به‌روزرسانی‌ها را به صورت مستقل انجام داد، بدون اینکه تأثیری بر دیگر بخش‌های نرم‌افزار داشته باشد. توجه داشته باشید که ممکن است بخواهید برای شروع نسخه رایگان RSLogix 500 Lite، RSLinx و همچنین RSLogix 500، Emulate را دانلود کنید. زیمنس بسته نرم افزاری آزمایشی معادل را به مدت 30 روز در وب سایت خود ارائه می‌دهد. بله، اما برای پروژه‌های بسیار پیچیده ممکن است نیاز به ترکیب نمودار نردبانی با سایر روش‌های برنامه‌نویسی باشد تا به همکاری‌های پیچیده بپردازد. جدول تابع متوالی (SFC) به برنامه نویس اجازه می‌دهد تا در زمان‌بندی به صورت کدگذاری عمل کند.

مقاله را با معرفی PLC شروع کردیم و در ادامه به کاربردهای یادگیری برنامه نویسی PLC برای مکانیک‌ها، برقکارها و مهندسین سیستم‌های کنترل پرداختیم. چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با برنامه نویسی PLC دارید میتوانید بصورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید. همچنین برای خرید دستگاه‌های مذکور و دیگر تجهیزات لازم و آگاهی از قیمت و مشخصات فنی آنها میتوانید به بخش فروشگاه ما مراجعه کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر همین الان از طریق واتساپ با ما در تماس باشید. یک برنامه نویس پیشرفته PLC شروع به یادگیری مفاهیمی مانند دستورالعمل‌های افزودنی، برچسب‌های داده‌های تعریف شده توسط کاربر، برنامه نویسی مقاوم به خطا، سخت افزار خارجی و غیره می‌کند.

یک کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی در هسته، یک کامپیوتر صنعتی با درجه بالایی از قابلیت اطمینان است که می‌تواند یک برنامه را بدون وقفه اجرا کند. کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه ریزی بعنوان یک جایگزین مقرون به‌صرفه برای سیستم‌های مبتنی بر رله چند سال پس از رایج شدن ترانزیستورها ایجاد شدند. یک کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی در هسته، رایانه‌ای با درجه بالایی از قابلیت اطمینان است که می‌تواند یک برنامه را بدون وقفه اجرا کند. بسیاری از سازمانهای بزرگ و شرکتی نیاز به یک برنامه تحت ویندوز دارند تا عملکرد خوبی داشته باشند. از جمله برنامه‌های ویندوزی هستند که اغلب با زبانهای برنامه نویسی خانواده سی مانند C، C# و C++ توسعه پیدا می‌کنند. براساس اینکه برنامه خود را در سیستم عامل اندروید می‌سازید یا در آیفون، از ابزارها و زبانهای برنامه نویسی مختلفی می‌توانید استفاده کنید.

الگوریتم نباید حاوی هیچ مورد نامشخص و ناواضحی باشد تا ابهامی برای خواننده آن به وجود نیاید. یک الگوریتم همواره به یک راه حل ختم می‌شود و باید همیشه بهینه‌ترین راه حلی باشد که به ذهن می‌رسد. در واقع،‌ دستور دادن به این شخص فاقد هوشمندی بسیار شبیه به نحوه انجام برنامه نویسی است. با این تفاوت که در واقعیت به جای یک شخص فاقد هوشمندی، با یک کامپیوتر فاقد هوشمندی سرو کار داریم. چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با زبان های برنامه نویسی PLC دلتا دارید.

در این مقاله، ضمن بررسی اصول برنامه‌نویسی صنعتی، تکنیک برنامه‌نویسی شیء‌گرای صنعتی (OOIP) را شرح دادیم. در ادامه، انواع زبان‌های برنامه‌نویسی PLC و HMI بررسی شد و به ویژگی‌های هر یک از آن‌ها اشاره شد. برنامه‌نویسی SFC یک زبان برنامه‌نویسی گرافیکی است که یک توصیف ترتیبی از سیستم کنترل  ارائه می‌دهد. برنامه‌نویسی در اتوماسیون صنعتی، فرایند نوشتن دستورات و الگوریتم‌هایی است که به دستگاه‌ها و سیستم‌های صنعتی می‌گوید چه کاری انجام دهند. این برنامه‌ها معمولاً در دستگاه‌هایی مانند PLC (کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر)، HMI (واسط انسان و ماشین) و روبات‌ها اجرا می‌شوند.

این بلوک همه پیچیدگی‌های مربوط به ورودی‌های آنالوگ شامل اسکیل کردن، کلمپ کردن، فیلتر کردن و ایجاد آلارم در یک آبجکت را در بر می‌گیرد (کپسوله می‌کند). از ابزارهای پروفایلینگ استفاده کنید تا بخش‌های کد که ممکن است باعث کاهش عملکرد شوند را شناسایی و بهینه کنید. IL به دلیل شباهت آن با زبان‌های چگونه C و عدم دسترسی عمومی در بیشتر پلتفرم‌ها معمولاً کمتر استفاده می‌شود. کامپیوتر بر اساس رویه مراحل را دنبال می‌کند و نتایج به صورت خروجی‌ها (Outputs) قابل مشاهده خواهند بود. در چنین شرایطی برای اینکه بتوانیم با این شخص ارتباط برقرار کنیم، باید دستورالعمل‌ها را از زبان خودمان به زبانی تبدیل کنیم که این شخص متوجه می‌شود.

با این حال، یکی از معایب اصلی برنامه نویسی Step 7 عدم پشتیبانی آن از سیستم‌های توزیع شده یعنی سیستم‌های کامپیوترهای متصل به‌هم است. این امر می‌تواند برنامه نویسی سیستم‌های توزیع شده را دشوارتر و وقت گیرتر کند زیرا کاربر باید کد را به چندین زبان برنامه نویسی مختلف بنویسد. علاوه بر این برنامه‌نویسی توزیع‌شده می‌تواند پیچیده باشد زیرا هر رایانه باید برای کار خاص پیکربندی شود و کد باید در تمام ماشین‌های متصل به‌هم آزمایش شود. با آن که آموزش برنامه نویسی PLC به زبان STL، یک گرایش کاربردی و سطح بالا در برند زیمنس به حساب می آید. فراموش نکنیم که در صنعت از FBD، به عنوان بهترین زبان برنامه نویسی PLC زیمنس یاد می کنند. از سی پلاس پلاس (C++) و سی (C) به طور گسترده برای شروع آموزش برنامه نویسی در مراکز عالی کشور استفاده می‌شود.

این شامل طیف گسترده ای از بلوک‌های استاندارد است که امکان برنامه ریزی کارآمد و پیکربندی وظایف را فراهم می‌کند. پس از همه این کار‌ها، برنامه‌نویس پی ال سی دستورات ایجاد شده و ترسیم شده را در نرم‌افزار‌های مرتبط با برند پی ال سی، پیاده‌‌سازی می‌کنند. به طور خلاصه، بستری برای همه زبان‌های برنامه‌نویسی PLC وجود دارد که آن‌ها را بررسی کردیم. پیشینه، تجربه و برنامه شما که با آن کار می‌کنید، واقعاً کلید انتخاب زبان برنامه‌نویسی PLC شما خواهد بود. MATLAB یکی از بهترین زبان‌هایی است که می‌تواند شبیه‌سازی، تجزیه و تحلیل داده‌ها را انجام دهد. علاوه بر این می‌تواند سیستم‌های رباتیک که دارای رابط‌هایی خاص هستند را توسعه دهد.

با در نظر گرفتن این مزایا، استفاده از کامپوننت‌ها در توسعه نرم‌افزار به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا به صورت کارآمدتر، سریع‌تر و با کیفیت‌تر کار کنند. این روش توسعه نه تنها باعث کاهش هزینه‌ها و زمان می‌شود، بلکه به ایجاد نرم‌افزارهای پایدارتر و قابل نگهداری‌تر نیز کمک می‌کند. استفاده بیش از حد از کامپوننت‌ها می‌تواند منجر به افزایش اندازه کد و کاهش کارایی برنامه شود. برخی از کامپوننت‌ها ممکن است بیش از حد بزرگ و پیچیده شوند که این موضوع می‌تواند بر عملکرد برنامه تأثیر منفی بگذارد. اگرچه استفاده از کامپوننت در برنامه نویسی مزایای بسیاری دارد، اما معایب و چالش‌هایی نیز وجود دارد که باید به آنها توجه کرد. با استفاده از کامپوننت‌ها، تیم‌های توسعه می‌توانند به صورت همزمان روی بخش‌های مختلف برنامه کار کنند، بدون اینکه به یکدیگر وابسته باشند.

استفاده از کامپوننت‌ها در برنامه‌نویسی به یک روش استاندارد و پراستفاده تبدیل شده است و به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا نرم‌افزارهای کارآمدتر، قابل نگهداری‌تر و مقیاس‌پذیرتری را ایجاد کنند. یکی از دلایل اصلی محبوبیت برنامه نویسی، رشد سریع تکنولوژی در دنیا است که در حال حاضر همه مشاغل به این حوزه نیازمند هستند. از دیگر دلایل محبوبیت می توان به نیاز بازار به تکنولوژی های جدید مانند هوش مصنوعی، بلاکچین و یادگیری ماشین اشاره کرد. از دیگر دلایل محبوبیت برنامه نویسی می توان به انعطاف زمان و مکان برنامه نویسی اشاره کرد. اما با تغییر نیازهای کسب و کار و آشکار شدن پیچیدگی‌های کف تولید، PLC ها تکامل یافتند. آنها اکنون برای ایجاد برنامه، بهینه سازی آن برای یک پروژه خاص و تغییر آن بسته به نیازهای تجاری، به یک شخص اختصاصی نیاز داشتند که برنامه نویسی PLC را بلد باشد.

در دنیایی که تماماً به صورت دیجیتالی متصل است، مهارت‌های کدنویسی تقریباً در تمام جنبه‌های زندگی انسان دخیل هستند. از این رو، پرورش مهارت‌های برنامه نویسی برای موفقیت در هر حوزه‌ای بسیار ضروری به نظر می‌رسد. برنامه نویسان کدهایی را برای ایجاد محصولات دیجیتالی نوین با استفاده از مهارت‌های استثنایی کدنویسی خود خلق می‌کنند. برای خلق چنین محصولاتی تنها مهارت برنامه نویسی کافی نیست و باید این مهارت را با مهارت‌های تجزیه-تحلیل و تفکر خلاقانه تلفیق کرد. این خلاصه ای از دوره آموزشی برنامه نویسی پی  ال سی برای سهولت یاد گیری این حرفه می باشد.

این زبانها بسیار نزدیک به زبان ماشین (صفر و یک) هستند، به طور مستقیم با پردازنده رایانه ارتباط دارند و به همین دلیل می‌توان با استفاده از آن‌ها دستورات پایه ای برنامه نویسی را اجرا کرد. مانند زبان ماشین (Machine Languages) و زبان اسمبلی (Assembly Languages). تاکنون به صورت مجزا تمام زبان‌های برنامه نویسی در PLC را که مورد تایید IEC می‌بودند را بررسی نمودیم، در این قسمت تصاویری از یک برنامه واحد که به 5 زبان مذکور نوشته شده است را قرار دادیم. این برنامه جهت انتخاب حالت خودکار یا دستی و سپس فعالسازی یک سیکل بعد از 3 ثانیه نوشته شده است. به راحتی با مقایسه این 5 برنامه می‌توانید یک دید خوب نسبت به کدها داشته باشید.

مسئله دیگر به شرکت‌های سازنده برمی گردد چرا که هرکدام بنابر محدودیت‌های سخت افزاری خود تعداد مشخصی حلقه و آرایه در اختیار برنامه نویس قرار داده اند که ممکن است پاسخگوی نیاز ما نباشد. امروز می‌خواهیم مروری دقیق بر زبان‌های برنامه نویسی در پی ال سی داشته و هرکدام را به شکلی مفصل شرح دهیم و درنهایت بهترین آنها را با ذکر دلیل انتخاب نماییم. جدا از اهدافی که هر زبان برنامه نویسی برآورده می‌کند، معمولاً تمایلات و سلیقه شخصی هم در انتخاب یک زبان برنامه نویسی دخیل هستند. در واقع، برای برآورده کردن یک هدف خاص و پیاده‌سازی یک قابلیت عملکردی مشخص، قدرت انتخاب وجود دارد و می‌توان از بین چند زبان برنامه نویسی یکی را برگزید. می‌توانید چند زبان برنامه نویسی را امتحان کنید و به این وسیله مشخص می‌شود که کدام یک از آن‌ها برای شما مناسب‌تر هستند. و البته یک نکته کلیدی را هرگز از یاد نبرید که چیزی به عنوان بهترین زبان برنامه نویسی وجود ندارد.

این زبان به صورت پله‌های افقی با دو ریل عمودی ساخته شده است که نشان‌دهنده اتصال الکتریکی در نمودارهای رله منطقی است. می‌توانید تمام شرایط لازم ورودی را برای تأثیرگذاری بر شرایط خروجی، چه منطقی و چه فیزیکی برنامه‌ریزی کنید. توصیه می‌شود اگر به دنبال کار در صنعت هستید یکی از دو سیستم عامل مهم در بازار فعلی را انتخاب کنید. این سیستم عامل‌ها Allen Bradley (Rockwell Automation) و Siemen هستند. همانطور که از اسم این بلوک مشخص است، برای ما عمل شمارش را انجام می دهند.

توسعه فناوری پی ال سی در دهه‌ ۷۰ و ۸۰، نمودار نردبانی را به یک روش موثر و محبوب برای برنامه‌نویسی این کنترلر‌ها تبدیل کرد. در نهایت، Step 7 از بسیاری از فناوری‌های جدیدتر، مانند دسترسی به وب یا اتصالات بی‌سیم پشتیبانی نمی‌کند. به این ترتیب، برنامه‌های کاربردی با استفاده از Step 7 باید با استفاده از فناوری سنتی‌تر و مستقل نوشته شوند. زیرا ممکن است به آخرین ویژگی‌ها یا عملکردهایی که در سایر زبان‌های برنامه نویسی یافت می‌شود دسترسی نداشته باشند. در مرحله بعد باید خود را با مؤلفه‌ها و عملکردهای مختلف Step 7 آشنا کنید.

کار اول همه ورودی‌ها را می‌خواند، کار بعدی همه ورودی‌ها را مقیاس‌بندی می‌کند، کار بعدی روی نقاط مقیاس‌شده هشدار می‌دهد و… . برنامه نویسی کامپوننت محور یک پارادایم برنامه نویسی است که بر اساس استفاده از کامپوننت‌های مستقل و قابل استفاده مجدد برای ساخت نرم افزار ساخته شده است. به طور کلی، استفاده از کامپوننت در برنامه نویسی باعث می‌شود تا نرم‌افزارها قابل نگهداری‌تر، مقیاس‌پذیرتر و توسعه‌پذیرتر باشند. این روش توسعه به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا نرم‌افزارهای با کیفیت‌تری را در زمان کمتر و با هزینه‌های پایین‌تر ایجاد کنند. یکی از مزایای اصلی کامپوننت در دوره برنامه نویسی این است که می‌توان آنها را در بخش‌های مختلف نرم‌افزار و حتی در پروژه‌های مختلف مجدداً استفاده کرد.

در واقع یک پلتفرم نرم افزاری کنترل کننده منطق قابل برنامه ریزی (PLC) است که برای برنامه ریزی، آزمایش و عیب یابی سیستم های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شود. Step 7 در دو نسخه استاندارد و حرفه‌ای ارائه می‌شود و با سیستم عامل ویندوز سازگار است. با مقاله امروز سپیانی همراه باشید تا با برنامه نویسی Step 7 آشنا شوید. علاوه بر پرداختن به سوال برنامه نویسی چیست به بیان ساده و با ارائه مثال، در این مقاله به سایر سوالات رایجی هم پاسخ داده شده است که پیرامون برنامه نویسی مطرح می‌شوند و اهمیت دارند. هدف از برنامه نویسی، رسیدن به دنباله‌ای از دستورالعمل‌ها است که در آن اجرای یک وظیفه روی کامپیوتر اغلب برای حل یک مسئله خودکارسازی می‌شود.

بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی که در گذشته محبوب بودند دیگر پرطرفدار نیستند. بسیاری از این زبان‌ها در گذر زمان به جایگاه پایینتری سقوط کردند و حتی منسوخ شدند. به همین دلیل در این بخش بهترین و پرکاربردترین زبانهای‌ برنامه نویسی را معرفی کردیم. برای این منظور می‌توان از دوره آموزشی رایگان اصول و مبانی برنامه نویسی فرادرس استفاده کرد. در این بخش مسیری برای شروع یادگیری از مفاهیم پایه برنامه نویسی تا مراحل پیشرفته را با استفاده از دوره‌های آموزشی فرادرس ترسیم شده است.

در اصل OpenPLC که بعنوان یکپارچه سازهای صنعتی (II) شناخته می‌شود، از زبان‌های برنامه نویسی PLC دلتا منبع باز است. OpenPLC مجموعه قدرتمندی از ابزارهای برنامه نویسی را ارائه می‌دهد و برای توسعه سریع برنامه‌های کنترل برای انواع سیستم‌های صنعتی طراحی شده‌است. بر خلاف نرم افزار iX، OpenPLC از یک زبان برنامه نویسی مبتنی بر اسکریپت BASIC استفاده می‌کند که به کاربران امکان ایجاد و تغییر عملکرد Delta PLC خود را بدون نیاز به اصلاح کد منبع می‌دهد. علاوه بر این، OpenPLC از طیف گسترده ای از پروتکل‌های ارتباطی پشتیبانی می‌کند و کاملاً با اکثر نرم افزارهای شخص ثالث سازگار است. یکی از مهم‌ترین بخش‌های مربوط به کنترل کننده‌های منطقی یا همان پی ال سی ها، برنامه نویسی PLC است که در صنعت بسیار پرکاربرد است.

ادعای ABB این است که کنترل‌کننده‌های آن می‌توانند بین خود و هر ماژول دیگر از ABB ارتباط برقرار کنند. فرصت یادگیری برنامه‌ نویسی PLC بسیاری از افراد را به سمت مشاغل پردرآمد، محیط‌‌های کاری امن و رشد عالیِ شغلی سوق داده است. باید ببینید که چگونه مهارت برنامه‌نویسی PLC ممکن است بر شغل، حقوق و پیشرفت شما تأثیر بگذارد. بی تردید ++C رده نخست قدرت، پرفورمنس و گستردگی را در این حوزه داراست. به طور کلی، در برنامه‌نویسی وظیفه‌گرا دنبال کردن جریان اطلاعات و بررسی علت و معلول و رابطه میان کدهای برنامه کنترلی دشوار است. به بیان نرم‌افزاری، این نوع برنامه‌نویسی «کپسوله‌سازی» (Encapsulation) یا «درون‌پوشانی» نامیده می‌شود.

با LD، شما با ترکیب نمادها (زبان گرافیکی) برای انجام اقدامات خاصی برنامه‌ریزی می‌کنید. LD یکی از محبوب‌ترین نوع زبان‌های برنامه نویسی PLC است زیرا به عنوان زبان تصویری، شناخته شده است که با داشتن ابزارهای اشکال زدایی مناسب و نمایش خوب برای منطق گسسته، می‌توان آن را فراگرفت. البته از آنجایی که هر زبان توسط یک شرکت توسعه داده شده بود امکان انتخاب یک زبان واحد فراهم نشد و به همین دلیل 5 زبان برنامه نویسی به عنوان استاندارد جهانی در حوزه کار و ساخت PLC تعیین گردید!. زبان برنامه نویسی IL (Instruction List) یک زبان سطح پایین، مشابه زبان اسمبلی مبتنی بر متن می‌باشد و برای افرادی که تجربه کار با زبان اسمبلی دارند، مناسب است. به طور کلی سطح زبان برنامه نویسی هرچه پایین‌تر باشد به زبان ماشین نزدیک‌تر و در مقابل از زبان انسان دورتر است بنابراین فهم این زبان‌ها برای انسان دشوارتر و عیب‌یابی آن‌ها سخت‌تر می‌باشد.

کامپوننت‌ها باعث می‌شوند کدها به بخش‌های کوچکتر و مدیریت‌پذیرتر تقسیم شوند. این ساختاردهی بهبود یافته باعث می‌شود کدها خواناتر و قابل درک‌تر باشند. پروژه‌ها می‌توانند به بخش‌های کوچکتر و مستقلی تقسیم شوند که هر یک وظیفه خاصی دارند. این امر باعث می‌شود که تیم‌های مختلف بتوانند به صورت موازی و بدون وابستگی شدید به یکدیگر کار کنند. کامپوننت‌ها می‌توانند بارها و بارها در بخش‌های مختلف یک پروژه یا حتی پروژه‌های مختلف استفاده شوند. این استفاده مجدد از کد باعث می‌شود تا نیاز به نوشتن کد از ابتدا برای وظایف مشابه کاهش یابد.

ربات‌ها هم مانند انسان دارای مغز هستند که مغز آن‌ها کامپیوتر است که به ربات می‌گوید چه کاری را باید انجام دهد. این اطلاعات را که داده می‌نامیم، از طریق حسگرهای روی بدن ربات جمع‌آوری می‌شود. برای این‌که ربات بداند که چگونه داده‌ها را پردازش کند و چگونه وظایفش را انجام دهد نیاز به برنامه دارد. برنامه در واقع همان دستورالعمل‌های کدهاست که مسیر کاری ربات را روشن می‌کند. برنامه‌نویسی ربات صنعتی به زبان خاصی نوشته می‌شود که کامپیوتر ربات‌ها بتواند آن را درک کند. مهندسی نرم افزار کنترل‌های صنعتی دارای الزامات منحصر بفردی برای قابلیت اطمینان بالا و سهولت استفاده توسط طیف گسترده‌ای از کاربران است.

به بیان ساده، اساساً برنامه نویسی اقدامی برای به‌کارگیری کامپیوتر جهت انجام یک وظیفه مشخص است که این وظیفه باید بدون خطا و به‌درستی انجام شود. برای درک بهتر مفهوم برنامه نویسی بهتر است در ادامه مثالی ساده ارائه شود. هر دو زبان ST و SPS-VISU می‌توانند برای برنامه ریزی و کنترل PLC‌های دلتا استفاده شوند. به دلیل سادگی نسبی و سرراست بودن زبان ST، زبان انتخابی برای اکثر مبتدیان و کاربران عادی PLC‌های دلتا است. SPS-VISU زبان انتخابی برای کاربران پیشرفته‌تر و کسانی است که به رابط‌ های کاربری پیچیده‌تری نیاز دارند.

اما بر خلاف G Code، از عباراتی استفاده می‌کند که مشابه آن‌هایی است که در زبان طبیعی استفاده می‌شود. KOP بسیاری از ویژگی‌ها و دستورات قدرتمند را ارائه می‌دهد که می‌توان از آنها برای طراحی برنامه‌های پیچیده استفاده کرد. خواندن، نوشتن و نگهداری آن آسان است و می‌توان آن را سریع‌تر از G Code اجرا کرد. برای برنامه‌هایی که به کنترل منطقی پیچیده‌تری نیاز دارند، آن را به گزینه‌ای عالی تبدیل می‌کند. EasyPLC برنامه نویسی منطقی نردبانی بدون درز را با طیف وسیعی از عملکردهای اتوماسیون برای سهولت استفاده ترکیب می‌کند.

تفاوت بین کنترل مبتنی بر وظیفه و کنترل مبتنی بر شی را می‌توان با اشکال مختلف دولت مقایسه کرد. کنترل مبتنی بر وظیفه مشابه یک دولت متمرکز قوی است که در آن عملکرد جدید باید در دفتر مقیاس‌گذاری فدرال، و اداره فدرال هشدارها و غیره ثبت شود. اگر کامپوننت‌ها دارای رابط کاربری هستند، این رابط‌ها باید ساده، قابل فهم و کاربرپسند باشند. از تکنیک‌های بهینه‌سازی کد استفاده کنید تا عملکرد کامپوننت‌ها بهبود یابد. توضیحات کامل در مورد تست‌هایی که برای کامپوننت‌ها نوشته شده‌اند، باعث می‌شود توسعه‌دهندگان بتوانند به راحتی کامپوننت‌ها را بررسی و تست کنند.

از آنجایی که ما این اطلاعات را در دسترس داریم، ممکن است انتخاب کنیم که آن را به یک HMI اضافه کنیم تا مکانیزم بازخورد دانه‌ای تری به اپراتور ارائه دهیم که خطای ذاتی را از بین می‌برد. نمودار نردبان در اصل از مدل رله منطقی استفاده می‌کند که از دستگاه‌های فیزیکی مانند سوئیچ‌ها و رله‌های مکانیکی برای فرایندهای کنترل استفاده کرده است. این زبان با استفاده از منطق و ارتباط داخلی جایگزین همه دستگاه‌ها می‌شود، به جز دستگاه‌های فیزیکی که برای فعال‌سازی آن‌ها به سیگنال الکتریکی احتیاج می‌باشد. این روش‌های برنامه‌نویسی منحصربه فرد می‌باشند و در بستر و زمان خود می‌توانند مفید واقع شوند و بسته به شرایط باید از آن‌ها استفاده کرد. برخلاف سادگی منطق Boolean، مهندسان صنعت متوجه شدند که کار با آن‌ها در مقایسه با منطق رله سخت‌تر است.