کاربرد آردوینو در صنعت (معرفی PLC صنعتی آردوینو)

PLC برای مصارف صنعتی یکی از بهترین نمونه ها است اما در این میان برد های آردوینو نیز در زمینه صنعت کاربرد های فراوانی دارند. یکی از مسائلی که آردوینو برای آن میتواند بسیار مفید باشد، جمع آوری داده ها است. مثلا اگر شما نیاز به جمع آوردی داده های دما و رطوبت دارید، میتوانید به راحتی از برد آردوینو استفاده کنید تا بسیاری از متغیر ها را کنترل کند. همچنین آردوینو میتواند به شما اطلاع دهد که آیا در ماشین آلات صنعتی شما مشکلی وجود دارد یا خیر.

آردوینو در زمینه پروژه های صنعتی با مقیاس کوچک تر مثلا سیستم آب پاش اتوماتیک یا … بسیار مفید است. اما باید بدانیم که با وجود شیلد ها و جامعه علمی گسترده آردوینو، میتوان از برد های Arduino برای پروژه های صنعتی و پیچیده مثل نظارت بر محصولات، نظارت بر جریان آب و … استفاده کرد. آردوینو راه حلی ممتاز برای پروژه های کوچک است اما همچنین میتوان از آن برای طراحی پروژه های بزرگ و صنعتی نیز استفاده کرد. در حال حاضر دو برد رزبری پای و آردوینو محبوب ترین برد ها برای انجام پروژه های مختلف الکترونیک هستند. آردوینو و رزبری پای هر دو متن باز هستند. اما قبل از استفاده آنها برای مسائل صنعتی، باید برنامه نوویسی آن ها را به طور کامل بدانیم.

برخی از کاربران در زمینه صنعتی، فکر میکنند که رزبری پای و آردوینو میتوانند به عنوان جایگزین برای PLC های سطح پایین استفاده شوند. اما اگر یک برد آردوینو میتواند ربات های پیچیده را کنترل کند، چرا نمیتواند یک ربات صنعتی یا یک ماشین را کنترل کند؟ این در حالی است که برد آردوینو با حدود 20 دلار قابل خرید است اما خرید PLC به 100 ها دلار نیاز دارد.

کنترل صنعتی با آردوینو

سیستم عامل های Arduino و Raspberry Pi از قابلیت های بسیاری برخوردار هستند اما از ویژگی های عملی بسیاری نیز برخوردار نیستند که استفاده از آن ها را در موارد صنعتی سخت میکند.

رزبری پای در واقع یک کامپیوتر مبتنی بر لینوکس کوچک است ، اما که آردوینو بیشتر شبیه PLC است. آردوینو قابلیت های زیادی را متناسب با قیمت آن ارائه میدهد. اگر بتوانید برنامه مناسبی را برای آن بنویسید، دارای قابلیت های گسترده ای میشود. ورودی های آنالوگ آردوینو 0 تا 5 ولت هستند.

مقایسه PLC و آردوینو

آردوینو منبع تغذیه ندارد و همچنین هیچ نوع ویژگی برای ارتباط انسان و ماشین ندارد. اما به راحتی میتوانید از یک صفحه نمایش گرافیکی کوچک برای آن استفاده کنید. PLC ها در حالت اولیه دارای چندین ویژگی برای ارتباط ماشین و دستگاه هستند و فقط نیاز به پیکربندی صفحه نمایش ها دارند. شما میتوانید با قیمتی بسیار معقول صفحه نمایش های مختلف مثل ال سی دی های کاراکتری، ال سی دی گرافیکی، سون سگمنت و … را برای پروژه خود بخرید و راه اندازی کنید.

برد های مختلف آردوینو دارای ورودی و خروجی های آنالوگ و دیجیتال با تعداد و دقت مختلفی هستند. شما میتوانید برای پروژه صنعتی خود برد مورد نظر را خریداری کنید. به طور طبیعی آردوینو برای استفاده صنعتی طراحی نشده است و شما باید با برنامه نویسی و خلاقیت آن را تبدیل به یک برد صنعتی کنید.

PLC دارای یک خروجی آنالوگ و یک ورودی آنالوگ است که هر دو برای عملکرد حلقه جریان 4-20 میلی آمپر قابل تنظیم هستند ، به همراه چندین ورودی و خروجی گسسته. دسترسی برنامه نویسی به PLC از طریق رایانه شخصی ویندوز از طریق اترنت انجام می شود. PLC دستورالعمل PID پیچیده ای را ارائه می دهد که به شما اجازه می دهد پارامترهای مختلف حلقه برای کنترل دستی یا خودکار حلقه تنظیم شوند.

فراتر از سطح و عملکرد اصلی، PLC طیف گسترده ای از توابع پشتیبانی معمول را که اغلب در یک برنامه صنعتی مانند تشخیص حد ، گزارش و ضبط داده مورد نیاز است ، ارائه می دهد. در این زمینه، آردوینو ضعیف تر عمل میکند زیرا برای آردوینو بسیاری از عملکرد ها و توابع باید از ابتدا نوشته شوند. اما در PLC عملکرد ها و توابع های مورد نیاز برای کاربرد های صنعتی از قبل موجود هستند.

کاربرد آردوینو در صنعت

کاربرد آردوینو در صنعت زیاد شناخته شده نیست اما همانطور که همیشه گفته ایم، آردوینو یک پلتفرم با برنامه نویسی ساده است اما این سادگی دلیل بر کم بودن انعطاف پذیری آن نیست. چند وقت پیش ویدئویی را دیدم که یکی از دوستان ایرانی، با استفاده از برد آردوینو یک دستگاه صنعتی عظیم کنترل میکرد و برد به طور مداوم 24 ساعته روشن بود. این فقط یک نمونه ایرانی بود و در خارج از ایران بسیاری از پروژه ها با برد های صنعتی آردوینو انجام میشوند. استفاده از برد آردوینو برای موارد صنعتی در ایران بسیار مفید تر است زیرا با نرخ و نوسانات فعلی دلار، خرید یک دستگاه PLC زیاد به صرفه نیست.

تصویر بالا استفاده از آردوینو در یک پروژه صنعتی کنترل جریان آب را نشان میدهد.

آردوینو یا PLC ؟

در نهایت باید بدانیم، آردوینو بهتر است یا PLC ؟

میتوان گفت در زمینه های I / O و همچنین هزینه آردوینو برنده است. زمان لازم برای جمع آوری و برنامه ریزی آردوینو نیز قابل توجه است. در حالت کلی میتوان گفت PLC برنده است اما این به معنی ضعیف بودن آردوینو در زمینه صنعت نیست. برای پروژه های ساده صنعتی آردوینو 100% انتخاب بهتری است اما در زمینه پروژه های صنعتی پیچیده، PLC انتخاب بهتری است زیرا برنامه نویسی یک پروژه پیچیده در آردوینو بسیار بیشتر از برنامه نویسی همان پروژه در PLC زمان میبرد.

کسی که در برنامه نویسی زبان C با تجربه است ممکن است Arduino را یک مطالعه سریع بداند، اما حتی ابتدایی ترین توابع صنعتی نیز باید از ابتدا نوشته شوند. همچنین در زمینه کاربرد های صنعتی، آموزش های آنلاین و جامعه علمی PLC بسیار بیشتر است زیرا آن ها به طور خاص در زمینه صنعت فعالیت میکنند.

اینطور باید نتیجه بگیریم که کاربرد آردوینو در صنعت کم نیست و علاوه بر دارا بودن ویژگی های فراوان، ضعف هایی نیز دارد. بنابراین باید با توجه به پروژه خود نسبت به استفاده از آردوینو یا پی ال سی اقدام کنید.

معرفی آردوینو های صنعتی

در این قسمت 4 شیلد صنعتی آردوینو را معرفی میکنیم که توسط شرکت industrial shields طراحی شده اند. موارد زیر را میتوان نمونه هایی از ساخت PLC با آردوینو در نظر گرفت.

شیلد PLC صنعتی اترنت

یک شیلد PLC صنعتی مبتنی بر برد های آردوینو است. این شیلد PLC برای نظارت، اتوماسیون و کنترل مناسب است.

ویژگی ها:

• امنیت و استحکام
• حداکثر 58 ورودی و خروجی
• برد های آردوینو ارجینال
• پروتکل های صنعتی
• RS232 ، RS485 ، I2C ، SPI ، Modbus ، اترنت و…

شیلد PLC صنعتی GPRS/GSM

این شیلد صنعتی دارای چندین پورت ارتباطی است که انعطاف پذیری و کنترل بیشتری را فراهم می کند. میتوانید با استفاده از پیامک با این شیلد PLC ارتباط برقرار کنید. این شیلد یک راه حل قدرتمند برای برنامه های بی سیم صنعتی مثل نظارت و کنترل از راه دور، امنیت و نظارت، اتوماسیون صنعتی و ساختمانی، مدیریت و کنترل انرژی، مدیریت آب، اتوماسیون گلخانه ای و… است.

PLC ایده آل برای نظارت از راه دور ، ثبت اطلاعات و دسترسی از راه دور ، تشخیص و کنترل ، با استفاده از پیام کوتاه است. پیام ها را برای ارسال از دستگاه با محتوای ثابت (متن) یا پویا (متن و مقادیر) تنظیم کنید. این یک روش عالی برای ارسال اطلاعات مهم به مرکز نظارت است. می توانید به شماره تلفن های از پیش تعریف شده ارسال کنید. ارسال پیام کوتاه می تواند با تغییر وضعیت ورودی باینری ، رسیدن به آستانه های هشدار ، تغییر حالت نشانگر ، شمارنده ها و ساعت ها ایجاد شود. واحد کنترل از راه دور مخصوصاً برای نظارت و کنترل بی سیم ، ثبت اطلاعات و دسترسی از راه دور مناسب است.

شیلد PLC صنعتی 20 I/O

یک شیلد PLC صنعتی ابتدایی مبتنی بر برد آردوینو است. این PLC برای نظارت، اتوماسیون و کنترل مناسب است.

ویژگی ها:

• امنیت و استحکام
• حداکثر 20 ورودی و خروجی
• برد های لئوناردو ارجینال
• پروتکل های صنعتی
• RS232 ، RS485 ، I2C ، SPI ، Modbus ، اترنت و…

شیلد PLC صنعتی وای فای و بلوتوث

ماژول مجتمع با Wi-Fi و بلوتوث 2.4 گیگاهرتز با فناوری 40 نانومتری بسیار کم مصرف. این شیلد می تواند به عنوان نقطه دسترسی برای ایجاد زیرساخت شبکه بی سیم مانند پل برای اتصال رایانه ها در شبکه مورد استفاده قرار گیرد. راه حلی ایده آل برای نظارت، تشخیص و کنترل از راه دور

ویژگی ها:

• حداکثر 58 ورودی و خروجی
• سیگنال رله آنالوگ و دیجیتال
• Wi-Fi 802.11 b / g / n 802.11 n (2.4 گیگاهرتز) ، تا 150 مگابیت در ثانیه
• بلوتوث 4.2 BR / EDR BLE کنترل کننده حالت دوگانه +12 dBm قدرت انتقال دهنده ، گیرنده NZIF با -97 dBm حساسیت BLE
• ارتباط هایی مثل USB, Ethernet, SPI, I2C
• امنیت: WPA2-PSK

سوالات متداول

آردوینو در صنعت کاربرد دارد ؟

بله 100% از آردوینو در بسیاری از برنامه های صنعتی استفاده شده است. برخی از این برنامه ها ماشین ها و ربات های پیشرفته را کنترل میکنند و نیازمند روشن بودن 24 ساعته هستند.

برد صنعتی آردوینو کدام است؟

بستگی به پروژه شما دارد و میتوانید از برد های مختلف با توجه به نیاز خود برای موارد صنعتی استفاده کنید.

آردوینو یا PLC، کدام بهتر است ؟

انتخاب بین آردوینو و PLC یک سوال نسبتا پیچیده است و هرکدام مزیت ها و ضعف هایی دارند. پیشنهاد میشود مطلب را به طور کامل بخوانید.