امروزه اتوماسیون صنعتی قلب تپندهی کارخانهها و صنایع مدرن است؛ جایی که کوچکترین خطا میتواند هزینههای کلانی به همراه داشته باشد. در این میان، PLCها بهعنوان مغز متفکر سیستمهای کنترل شناخته میشوند و انتخاب برند مناسب نقش تعیینکنندهای در موفقیت پروژهها دارد. دو نام بزرگ در این عرصه، زیمنس (Siemens) و امرن (Omron) هستند که هرکدام جایگاه ویژهای در بازار جهانی و بهویژه ایران دارند.
از یکسو، برنامه نویسی PLC زیمنس با نرمافزار قدرتمند TIA Portal، امکانات پیشرفتهای برای پروژههای عظیم نفت، گاز، پتروشیمی و فولاد فراهم میکند. از سوی دیگر، برنامه نویسی PLC امرن با محیط ساده CX-Programmer در ماشینآلات بستهبندی، صنایع دارویی و خطوط تولید کوچک محبوبیت بالایی دارد.
سؤال کلیدی اینجاست: برای یادگیری و ورود به بازار کار، کدام برند اولویت دارد؟ پاسخ روشن است؛ یک مهندس حرفهای باید با هر دو مسلط باشد. در این مقاله، زیمنس و امرن را از دید سختافزار، نرمافزار و پروژههای عملی بررسی میکنیم تا مسیر یادگیری شما شفافتر شود. در پایان نیز با یک پروژه واقعی، تفاوتها و شباهتها را ملموس تجربه خواهید کرد.
برای تسلط بر برنامهنویسی PLC زیمنس و اجرای پروژههای عملی، پیشنهاد میکنیم در دوره آموزش plc زیمنس شرکت کنید. این دوره مسیر یادگیری شما را سریعتر و کاربردیتر میکند.
آشنایی با PLC زیمنس و امرن
PLCهای زیمنس و امرن هر دو بهعنوان ستونهای اصلی اتوماسیون صنعتی شناخته میشوند، اما هرکدام با رویکردی متفاوت به بازار وارد شدهاند. زیمنس بیشتر تمرکز خود را بر پروژههای بزرگ، شبکههای پیچیده و سیستمهای نیازمند امنیت و قدرت پردازش بالا گذاشته است، در حالی که امرن با ارائه PLCهایی ساده، اقتصادی و قابل اعتماد، توانسته جایگاه ویژهای در صنایع کوچک و متوسط پیدا کند. این تفاوتها باعث میشود که مهندسان و تکنسینها برای هر پروژه، بر اساس نیاز واقعی، بودجه و مقیاس سیستم، انتخاب مناسبی داشته باشند. بنابراین آشنایی همزمان با هر دو برند نه تنها یک مزیت آموزشی بلکه یک ضرورت حرفهای برای متخصصان برق و اتوماسیون صنعتی محسوب میشود.
اگر تازه وارد دنیای PLC شدهاید، پیشنهاد میکنیم ابتدا مقالهی PLC چیست؟ مزایا و انواع مختلف را مطالعه کنید. این مطلب دید کاملی از کاربردها و انواع PLC به شما میدهد و مسیر یادگیریتان را روشنتر میکند.
۱. PLC زیمنس (Siemens PLC)
شرکت زیمنس (Siemens) یکی از بزرگترین برندهای آلمانی در زمینه اتوماسیون صنعتی است که بیش از یک قرن تجربه در طراحی و تولید تجهیزات برق و کنترل دارد. بخش اتوماسیون این شرکت با نام Siemens Automation شناخته میشود و PLCهای آن تحت برند SIMATIC عرضه میگردند. آنچه زیمنس را از سایر تولیدکنندگان متمایز میکند، یکپارچگی سختافزار و نرمافزار، گستره وسیع محصولات و قابلیت اطمینان بالا است.
PLCهای زیمنس در صنایع بزرگ مثل نفت و گاز، خودروسازی، صنایع فولاد و کارخانههای تولید انرژی بسیار پرکاربرد هستند. مهمترین سریهای PLC زیمنس عبارتاند از:
- S7-200: سری کوچک و جمعوجور، بیشتر برای پروژههای قدیمی و ماشینهای مستقل. این سری دیگر تولید نمیشود اما همچنان در بسیاری از کارخانجات قدیمی وجود دارد.
- S7-300: یکی از پرکاربردترین سریها در دهههای گذشته که هنوز هم در بسیاری از پروژههای متوسط مورد استفاده قرار میگیرد. این سری به خاطر ماژولار بودن و قابلیت افزودن ماژولهای ورودی/خروجی اضافی محبوب شد.
- S7-400: مخصوص پروژههای بزرگ صنعتی که نیاز به سرعت پردازش بالا، پایداری و تعداد ورودی/خروجی زیاد دارند.
- S7-1200: نسل مدرن PLCهای زیمنس برای پروژههای کوچک و متوسط. این سری از نظر سختافزاری قدرتمند است و از پروتکلهای مدرن شبکه صنعتی پشتیبانی میکند.
S7-1500: جدیدترین و قدرتمندترین خانواده PLC زیمنس که برای پروژههای بسیار بزرگ طراحی شده است. این سری از لحاظ امکانات، امنیت سایبری، سرعت پردازش و ارتباطات شبکهای در بالاترین سطح قرار دارد.
برای شروع برنامهنویسی PLC زیمنس آشنایی با ابزارهای آن ضروری است. در مقالهی نرمافزار سیماتیک منیجر توضیحات کاربردی ارائه شده و لینک دانلود مستقیم نرمافزار قرار دارد.
نرمافزار اصلی برای برنامهنویسی و راهاندازی PLCهای زیمنس، TIA Portal یا (Totally Integrated Automation Portal) است. این نرمافزار به مهندسان اجازه میدهد که بهصورت یکپارچه سختافزار را پیکربندی، برنامهنویسی، مانیتورینگ و حتی عیبیابی کنند. یکی از ویژگیهای مهم TIA Portal، پشتیبانی از چندین زبان برنامهنویسی استاندارد IEC-61131-3 مانند Ladder (LAD)، Function Block Diagram یا (FBD) و Structured Text یا (ST) است.
برای شروع برنامهنویسی PLC زیمنس آشنایی با ابزارهای آن ضروری است. در مقالهی نرمافزار TIA Portal توضیحات کاربردی ارائه شده و لینک دانلود مستقیم نرمافزار قرار دارد
زیمنس در زمینه ارتباطات شبکه صنعتی نیز پیشرو است. استفاده از پروتکل Profinet و Profibus باعث شده تا PLCهای این شرکت بهراحتی در شبکههای بزرگ صنعتی یکپارچه شوند.
برای درک بهتر ارتباطات در سیستمهای صنعتی، مطالعهٔ مقالهٔ پروتکلهای ارتباطی صنعتی توصیه میشود. در این مقاله، با انواع پروتکلهای پرکاربرد مانند Modbus، Profibus و Profinet آشنا خواهید شد.
شکل ۱ – تصویری از TIA Portal
۲. PLC امرن (Omron PLC)
شرکت Omron یک کمپانی ژاپنی است که بیش از ۸۰ سال سابقه فعالیت در زمینه تجهیزات اتوماسیون صنعتی دارد. PLCهای این شرکت در مقایسه با زیمنس سادهتر، اقتصادیتر و برای پروژههای کوچک تا متوسط بسیار مناسب هستند.
یکی از مهمترین ویژگیهای PLC امرن، سادگی در راهاندازی و برنامهنویسی است. بسیاری از تکنسینها و مهندسان که تازه وارد حوزه اتوماسیون میشوند، ابتدا با PLCهای امرن کار میکنند، زیرا ساختار نرمافزار و سختافزار آن پیچیدگی زیادی ندارد و بهسرعت میتوان یک پروژه صنعتی را با آن راهاندازی کرد.
مهمترین سریهای PLC امرن عبارتاند از:
- CP1E: سری کوچک و اقتصادی که برای پروژههای ساده مانند کنترل ماشینهای بستهبندی یا دستگاههای مستقل استفاده میشود.
- CP1H: قدرتمندتر از CP1E، با امکانات اضافی برای کنترل حرکت (Motion Control).
- CJ2M: سری ماژولار که امکان توسعه و افزودن ماژولهای I/O و شبکه را فراهم میکند. این سری در پروژههای متوسط و کارخانههای کوچک و متوسط پرکاربرد است.
- CS1: بزرگترین سری PLC امرن که برای پروژههای صنعتی سنگین و شبکههای بزرگ طراحی شده است.
نرمافزار اصلی برای برنامهنویسی PLCهای امرن، CX-Programmer است. این نرمافزار نسبت به TIA Portal سادهتر است، اما برای پروژههای کوچک و متوسط تمام امکانات مورد نیاز مانند برنامهنویسی در زبان Ladder Diagram، مانیتورینگ لحظهای ورودی و خروجیها و تست برنامه را در اختیار کاربر قرار میدهد.
PLCهای امرن در صنایع بستهبندی، داروسازی، صنایع غذایی و خطوط تولیدی که نیاز به سرعت نصب و راهاندازی دارند، بسیار محبوب هستند.
شکل ۲ – تصویری از CX-Programmer
۳. مقایسه PLC زیمنس و امرن
برای درک بهتر تفاوتها و شباهتهای این دو برند، جدول زیر میتواند دید روشنی ارائه دهد:
جدول ۱ – مقایسه زیمنس و امرن
| ویژگی | زیمنس (Siemens) | امرن (Omron) |
| کشور سازنده | آلمان | ژاپن |
| نرمافزار اصلی | TIA Portal | CX-Programmer |
| سریهای رایج | S7-1200، S7-1500 | CP1E، CJ2M |
| سختافزار | قدرتمند، ماژولار، پیشرفته | ساده، اقتصادی، متنوع |
| رابط نرمافزار | پیشرفته و یکپارچه | ساده و سریع |
| کاربرد اصلی | پروژههای متوسط تا بسیار بزرگ | پروژههای کوچک تا متوسط |
| سرعت پردازش | بسیار بالا | مناسب پروژههای عادی |
| پروتکل شبکه | Profibus، Profinet | EtherCAT، Modbus |
| مزایا | قدرت و قابلیت توسعه بالا، امنیت سایبری | سادگی، هزینه کمتر، نصب سریع |
| معایب | هزینه زیاد، پیچیدگی راهاندازی | امکانات محدود در پروژههای بسیار بزرگ |
۴. انتخاب PLC در پروژههای صنعتی
انتخاب بین PLC زیمنس و امرن به عوامل متعددی بستگی دارد. برای مثال:
- در یک پروژه بزرگ مثل کارخانه فولاد یا پتروشیمی که نیاز به شبکه گسترده، امنیت بالا و پردازش سریع دادهها وجود دارد، PLC زیمنس گزینهای ایدهآل است.
- در یک کارخانه بستهبندی مواد غذایی که سرعت نصب و هزینه پایین اهمیت بیشتری دارد، PLC امرن انتخاب بهتری خواهد بود.
- در صنایع خودروسازی، معمولاً زیمنس انتخاب اول است؛ در حالی که در صنایع داروسازی و ماشینآلات کوچک، امرن بیشتر دیده میشود.
در ایران نیز کاربرد این دو برند کاملاً متمایز است. بهطور معمول، PLC زیمنس در پروژههای بزرگ نفت، گاز، پتروشیمی و فولاد استفاده میشود که نیاز به شبکههای گسترده، امنیت سایبری و پردازش سریع دارند. در مقابل، PLC امرن بیشتر در ماشینآلات بستهبندی، داروسازی و صنایع غذایی رایج است؛ جایی که هزینه پایینتر و سرعت نصب اهمیت بیشتری دارد. بنابراین یک مهندس یا تکنسین برق صنعتی باید با هر دو برند آشنایی داشته باشد تا در طیف وسیعی از پروژهها توانایی کار داشته باشد.
اصول برنامهنویسی PLC زیمنس و امرن با مثالهای کاربردی
برنامهنویسی PLC در برندهای مختلف از نظر منطق کلی تفاوت چندانی ندارد، اما تفاوت در نرمافزار، نحوه آدرسدهی و سطح امکانات، باعث میشود که مهندسان و تکنسینها تجربههای متفاوتی داشته باشند. زیمنس با نرمافزار قدرتمند TIA Portal شناخته میشود که تقریباً همه نیازهای طراحی و پیادهسازی یک پروژه صنعتی را پوشش میدهد، در حالی که امرن با نرمافزار CX-Programmer محیطی سادهتر و سریعتر برای پروژههای کوچک تا متوسط فراهم میکند. در ادامه بهصورت تفصیلی به بررسی ساختار برنامهنویسی در این دو برند پرداخته میشود.
شکل ۳ – استفاده از PLC برای راه اندازی پمپ
زبانهای برنامهنویسی استاندارد PLC
طبق استاندارد بینالمللی IEC 61131-3 چندین زبان برای برنامهنویسی PLC تعریف شدهاند. در میان آنها، دو زبان Ladder Diagram یا (LAD) و Function Block Diagram یا (FBD) در زیمنس و امرن پرکاربردتر هستند. زبان Ladder بیشترین محبوبیت را دارد، زیرا به شکل شماتیک مدارهای کنتاکتوری سنتی طراحی شده و برای تکنسینهای برق آشناست. زبان FBD نیز برای بیان گرافیکی توابع پیچیده استفاده میشود و در پروژههایی که نیاز به محاسبات ریاضی یا کنترل فرآیند دارند، بسیار مفید است. زیمنس و امرن هر دو از این زبانها پشتیبانی میکنند، اما زیمنس قابلیتهای بیشتری مانند Structured Text یا (ST) و Sequential Function Chart یا (SFC) را نیز ارائه میدهد که برای پروژههای بزرگتر کاربرد دارند.
برنامه نویسی PLC زیمنس با نرمافزار TIA Portal
TIA Portal نرمافزار یکپارچه زیمنس است که برای برنامهنویسی، پیکربندی سختافزار، شبیهسازی و مانیتورینگ استفاده میشود. این نرمافزار علاوه بر PLC، امکان ارتباط مستقیم با HMIها، درایوها و تجهیزات شبکه زیمنس را فراهم میکند. ساختار پروژه در TIA Portal معمولاً شامل تعریف ماژول CPU، افزودن ماژولهای I/O، پیکربندی پروتکلهای شبکه و نوشتن برنامه در زبان انتخابی است. محیط کاربری TIA Portal پیچیدهتر از CX-Programmer است اما قابلیتهای پیشرفتهتری مانند مانیتورینگ گرافیکی سیگنالها، تست آنلاین و ایجاد بلاکهای برنامه بهصورت ماژولار در اختیار کاربر قرار میدهد.
بهعنوان نمونه، در پروژهای که یک موتور سهفاز باید با دکمههای Start و Stop کنترل شود، ورودی Start به آدرس I0.0 و ورودی Stop به آدرس I0.1 تخصیص داده میشود. سپس خروجی موتور به آدرس Q0.0 معرفی میگردد. برنامه به این صورت نوشته میشود که اگر دکمه Start فشار داده شود و Stop در حالت غیرفعال باشد، موتور روشن شود. همچنین برای حفظ وضعیت موتور از یک کنتاکت حافظهای استفاده میشود. این روش نشان میدهد که چگونه TIA Portal منطق رلهای سنتی را به شکل دیجیتال پیادهسازی میکند.
برنامهنویسی PLC امرن با نرمافزار CX-Programmer
در مقابل، نرمافزار CX-Programmer امرن محیط سادهتر و سبکتری دارد که تمرکز اصلی آن روی Ladder است. این نرمافزار امکان تعریف سختافزار CPU، نوشتن برنامه و مانیتورینگ لحظهای ورودی و خروجیها را بهصورت سریع و کارآمد فراهم میکند. آدرسدهی در PLCهای امرن متفاوت است. بهعنوان مثال ورودیها معمولاً با X و خروجیها با Y مشخص میشوند. برای همان پروژه کنترل موتور، دکمه Start به آدرس X0.00 و دکمه Stop به آدرس X0.01 اختصاص داده میشوند و موتور با آدرس خروجی Y0.00 کنترل میشود.
مزیت CX-Programmer در این است که بدون پیچیدگی زیاد، بهسرعت میتوان یک پروژه عملی را نوشت و روی PLC واقعی یا شبیهساز تست کرد. به همین دلیل در صنایع کوچک مانند بستهبندی یا خطوط مونتاژ ساده، امرن انتخاب اول است.
مقایسه برنامه نویسی PLC زیمنس و برنامه نویسی PLC امرن
برای مقایسه بهتر، میتوان جدول زیر را در نظر گرفت:
| ویژگی | زیمنس (TIA Portal) | امرن (CX-Programmer) |
| محیط نرمافزاری | پیشرفته، گرافیکی، یکپارچه | ساده، سبک و سریع |
| زبانهای برنامهنویسی | LAD، FBD، ST، SFC | LAD، FBD، IL |
| آدرسدهی ورودی/خروجی | I (ورودی)، Q (خروجی) | X (ورودی)، Y (خروجی) |
| شبیهسازی | بسیار دقیق و گرافیکی | ساده و محدود |
| مانیتورینگ آنلاین | با نمودار و جدول پیشرفته | بهصورت متنی و ساده |
| کاربرد اصلی | پروژههای متوسط تا بسیار بزرگ | پروژههای کوچک تا متوسط |
جدول ۲ – مقایسه TIA Portal و CX-Programmer
این جدول بهخوبی نشان میدهد که زیمنس بیشتر برای پروژههای پیچیده و بزرگ مناسب است در حالی که امرن برای پروژههای کوچک و میانرده گزینه اقتصادیتر و سریعتری محسوب میشود.
مثال عملی ۱ – کنترل موتور سهفاز با PLC زیمنس و امرن
فرض کنید در یک کارخانه باید موتوری سهفاز توسط PLC کنترل شود. مدار شامل دکمه Start، دکمه Stop و یک رله حفاظتی است.
در زیمنس، ورودی Start به آدرس I0.0، ورودی Stop به I0.1 و خروجی موتور به Q0.0 متصل میشود. برنامه بهگونهای نوشته میشود که در صورت فشار Start و عدم فشار Stop، موتور فعال گردد. در امرن نیز دقیقاً همین منطق وجود دارد اما آدرسدهی متفاوت است: Start به X0.00، Stop به X0.01 و موتور به Y0.00 متصل میشود. این مثال ساده نشان میدهد که گرچه ظاهر نرمافزارها متفاوت است، اما منطق کنترل یکی است.
| نام سیگنال | توضیح عملکرد | آدرس در PLC زیمنس (TIA Portal) | آدرس در PLC امرن (CX-Programmer) |
| دکمه Start | فرمان روشن کردن موتور | I0.0 | X0.00 |
| دکمه Stop | فرمان خاموش کردن موتور | I0.1 | X0.01 |
| رله حفاظتی موتور | حفاظت اضافهبار / خطا | I0.2 | X0.02 |
| خروجی موتور | راهاندازی موتور سهفاز | Q0.0 | Y0.00 |
| چراغ سیگنال (اختیاری) | نمایش وضعیت موتور (روشن/خاموش) | Q0.1 | Y0.01 |
جدول ۳- مقایسه ورودی/خروجی در پروژه کنترل موتور سهفاز با زیمنس و امرن
مثال عملی ۲ – کنترل ولو تناسبی با PLC زیمنس و امرن
در پروژه دیگری، یک سنسور فشار مقدار فشار را به ورودی آنالوگ PLC ارسال میکند و بر اساس آن باید ولو تناسبی باز و بسته شود.
در زیمنس، ورودی آنالوگ به آدرس AIW0 و خروجی آنالوگ به AQW0 تخصیص داده میشود. اگر فشار کمتر از ۵ بار باشد، خروجی ۵۰٪ فعال میشود و ولو نیمه باز میگردد. اگر فشار از ۸ بار فراتر رود، ولو کاملاً بسته میشود. در امرن نیز همین منطق پیادهسازی میشود اما آدرسدهی متفاوت است. ورودی آنالوگ به IR000 و خروجی به IR100 متصل میشوند.
| نام سیگنال | توضیح عملکرد | آدرس در PLC زیمنس (TIA Portal) | آدرس در PLC امرن (CX-Programmer) |
| سنسور فشار (ورودی آنالوگ) | ارسال مقدار فشار مخزن به PLC | AIW0 | IR000 |
| خروجی ولو تناسبی (آنالوگ) | کنترل باز و بسته شدن ولو متناسب با فشار | AQW0 | IR100 |
| حد پایین فشار (Setpoint) | شرط فعال شدن ولو در فشار کمتر از ۵ بار | مقایسه در بلوک برنامه | مقایسه در بلوک برنامه |
| حد بالای فشار (Setpoint) | شرط بسته شدن کامل ولو در فشار بالای ۸ بار | مقایسه در بلوک برنامه | مقایسه در بلوک برنامه |
جدول ۴- مقایسه ورودی/خروجی در پروژه کنترل ولو تناسبی با زیمنس و امرن
شکل ۵ – استفاده از PLC برای کنترل ولو تناسبی
پروژه کامل سیمبندی و برنامه نویسی PLC زیمنس و برنامه نویسی PLC امرن (کنترل مخزن)
برای اینکه بحث برنامهنویسی PLC از حالت تئوری خارج شود و بهصورت ملموستر در فضای صنعتی درک گردد، یک پروژه واقعی در نظر میگیریم که در بسیاری از کارخانهها و خطوط تولید مشابه آن دیده میشود. این پروژه مربوط به کنترل پر و خالی شدن یک مخزن است که بهوسیله پمپ و شیر تخلیه مدیریت میشود. استفاده از PLC در چنین پروژهای باعث میشود فرآیند بهصورت اتوماتیک انجام شود، خطاهای انسانی کاهش یابد و سیستم قابلیت اعتماد بیشتری پیدا کند.
تعریف پروژه
مخزن مورد نظر دارای دو سنسور سطح است. سنسور اول در پایین مخزن نصب شده و وقتی سطح مایع کم میشود، سیگنال ارسال میکند. سنسور دوم در بالای مخزن قرار گرفته و وقتی سطح مایع به حد پر برسد، فعال میشود. یک پمپ برای پر کردن مخزن و یک شیر برای تخلیه آن تعبیه شده است. اپراتور نیز با دو دکمه Start و Stop امکان کنترل کلی سیستم را دارد. در شرایط عملیاتی، اگر سنسور پایین فعال شود و اپراتور سیستم را استارت کند، پمپ روشن میشود و عمل پر کردن مخزن آغاز میگردد. زمانی که سطح بالا فعال شد، پمپ بهطور خودکار خاموش میشود تا از سرریز جلوگیری شود. همچنین اپراتور میتواند در هر لحظه با فشردن دکمه Stop سیستم را متوقف کند. در مواقع نیاز نیز دکمه جداگانهای برای فعالسازی شیر تخلیه در نظر گرفته شده است.
این پروژه نمونهای بسیار مناسب برای نشان دادن تواناییهای PLC زیمنس و امرن است، زیرا هم منطق کنترلی سادهای دارد و هم شامل ورودی و خروجیهای مختلف است که تفاوت نرمافزاری و سختافزاری این دو برند را آشکار میکند.
پیادهسازی پروژه با PLC زیمنس
در زیمنس معمولاً برای پروژههای اینچنینی از سری S7-1200 یا S7-1500 استفاده میشود. نرمافزار TIA Portal امکان تعریف ورودیها و خروجیها را بهصورت دقیق فراهم میکند. برای این پروژه، دکمه استارت در ورودی I0.0، دکمه استاپ در I0.1، سنسور سطح پایین در I0.2 و سنسور سطح بالا در I0.3 قرار میگیرد. خروجی پمپ روی Q0.0 و خروجی شیر روی Q0.1 تعریف میشود.
برنامه در محیط LAD نوشته میشود. منطق به این صورت است که در اولین مرحله، وقتی ورودی استارت فعال شود و سنسور پایین نیز وضعیت فعال داشته باشد، خروجی پمپ روشن میشود. سپس در مرحله بعدی برنامه شرطی گذاشته میشود که اگر دکمه استاپ فشار داده شود یا سنسور سطح بالا فعال شود، پمپ خاموش گردد. در نهایت در بخش سوم، فرمان مربوط به شیر تخلیه با استفاده از دکمه مخصوص فعال میشود و خروجی شیر روشن میشود. در زیمنس میتوان از دستورهای Set و Reset استفاده کرد تا خروجی پمپ حتی پس از تغییر لحظهای ورودیها پایدار بماند. مزیت این روش در آن است که در پروژههای واقعی، نویز یا تغییر لحظهای سیگنال سنسور باعث خاموش و روشن شدن ناگهانی تجهیزات نمیشود.
پیادهسازی پروژه با PLC امرن
در امرن نیز همین پروژه قابل پیادهسازی است، اما روش آدرسدهی و نرمافزار متفاوت خواهد بود. در نرمافزار CX-Programmer، ورودیها با حرف X و خروجیها با Y مشخص میشوند. بنابراین دکمه استارت روی X0.00، دکمه استاپ روی X0.01، سنسور سطح پایین روی X0.02 و سنسور سطح بالا روی X0.03 قرار میگیرد. خروجی پمپ روی Y0.00 و خروجی شیر روی Y0.01 تعریف خواهد شد.
منطق برنامهنویسی همانند زیمنس در قالب Ladder نوشته میشود. در ردیف اول، وقتی دکمه استارت فشار داده شود و سنسور سطح پایین فعال باشد، خروجی پمپ فعال میشود. در ردیف دوم شرطی تعریف میشود که با فشار دکمه استاپ یا فعال شدن سنسور سطح بالا، خروجی پمپ غیر فعال گردد. در ردیف سوم نیز فرمان مربوط به شیر تخلیه با فشار دکمه مخصوص صادر خواهد شد. تفاوت عمده در این است که نرمافزار امرن بیشتر بر سادگی تمرکز دارد و فاقد امکانات گرافیکی پیچیده TIA Portal است. اما این موضوع باعث میشود برنامهنویسی سریعتر انجام شود و برای پروژههایی با مقیاس کوچک و متوسط بسیار کارآمد باشد.
جدول مقایسه پیادهسازی پروژه
| مشخصه | پیادهسازی با زیمنس (TIA Portal) | پیادهسازی با امرن (CX-Programmer) |
| نرمافزار | TIA Portal (گرافیکی، پیشرفته، ماژولار) | CX-Programmer (سبک، ساده، سریع) |
| سری PLC | S7-1200 یا S7-1500 | CP1H یا CJ2M |
| روش آدرسدهی | I0.0, I0.1, I0.2, I0.3 برای ورودیها و Q0.0, Q0.1 برای خروجیها | X0.00, X0.01, X0.02, X0.03 برای ورودیها و Y0.00, Y0.01 برای خروجیها |
| مزیت اصلی | امکانات گسترده در مانیتورینگ، ارتباطات شبکهای و HMI | سادگی در برنامهنویسی و هزینه کمتر |
| کاربرد | پروژههای بزرگ و پیچیده با نیاز به مانیتورینگ لحظهای | پروژههای کوچک و متوسط با پیادهسازی سریع |
جدول ۵ – مقایسه TIA Portal و CX-Programmer در پیادهسازی
جمعبندی
در این مقاله تلاش شد نگاهی جامع به دنیای برنامه نویسی PLC زیمنس و برنامه نویسی PLC امرن انداخته شود و تفاوتها، شباهتها و کاربردهای آنها در صنعت بررسی گردد. ابتدا با معرفی کلی این دو برند و جایگاهشان در اتوماسیون صنعتی آشنا شدیم. سپس روشهای برنامهنویسی در محیط نرمافزارهای اختصاصی هر کدام یعنی TIA Portal برای زیمنس و CX-Programmer برای امرن تشریح شد. در ادامه، با تعریف یک پروژه واقعی مربوط به کنترل پر و خالی شدن مخزن، اجرای مرحلهبهمرحله آن با هر دو برند توضیح داده شد.
نتیجه این بررسی نشان داد که زیمنس بیشتر مناسب پروژههای بزرگ، پیچیده و شبکهای است که نیاز به مانیتورینگ پیشرفته و ارتباط با سیستمهای HMI و SCADA دارند. در مقابل، امرن گزینهای اقتصادیتر و سریعتر برای پروژههای کوچک و متوسط به شمار میآید که در بسیاری از کارگاهها و خطوط تولید محدود کاربرد دارد.
برای یک مهندس برق و اتوماسیون، آشنایی با هر دو برند نهتنها یک مزیت رقابتی بلکه یک ضرورت حرفهای است. زیرا در صنایع مختلف ایران و جهان، ممکن است هر کدام از این برندها به عنوان انتخاب اصلی کارفرما استفاده شود. بنابراین داشتن مهارت در برنامهنویسی، سیمبندی و عیبیابی هر دو PLC به معنای توانایی حضور مؤثرتر در پروژههای صنعتی خواهد بود.
سوالات متداول
۱. آیا برنامهنویسی PLC زیمنس سختتر از امرن است؟
زیمنس به دلیل نرمافزار پیشرفتهتر (TIA Portal) و امکانات گرافیکی گسترده، نیاز به یادگیری بیشتری دارد. اما وقتی مهارت کافی به دست آید، کار با آن بسیار روان و قدرتمند خواهد بود.
۲. در ایران بیشتر از کدام برند استفاده میشود؟
در پروژههای بزرگ نفت، گاز و پتروشیمی معمولاً زیمنس کاربرد بیشتری دارد. در خطوط تولید کوچکتر و کارگاههای صنعتی نیز امرن به دلیل قیمت مناسبتر رایج است.
۳. آیا زبانهای برنامهنویسی PLC در زیمنس و امرن متفاوت هستند؟
هر دو از زبان استاندارد Ladder (LAD) استفاده میکنند. با این حال، زیمنس زبانهای دیگری مانند Function Block Diagram (FBD) و Structured Text (ST) را هم پشتیبانی میکند، در حالی که امرن بیشتر بر Ladder متمرکز است.
۴. کدام PLC برای پروژههای آموزشی مناسبتر است؟
برای یادگیری اولیه، PLC امرن به دلیل سادگی نرمافزار انتخاب بهتری است. اما برای ورود به بازار کار حرفهای، تسلط بر زیمنس نیز ضروری است.
۵. آیا میتوان پروژهای را که با زیمنس نوشته شده به امرن منتقل کرد؟
بهطور مستقیم خیر، زیرا ساختار نرمافزار و آدرسدهی متفاوت است. با این حال منطق کلی Ladder مشابه بوده و میتوان برنامه را بازنویسی کرد.
