×

آنچه در این محتوا خواهید خواند:

انواع وقفه های پی ال سی زیمنس

پی ال سی یا کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی، یکی از اصلی‌ترین اجزای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی است که به منظور کنترل دقیق و قابل اعتماد فرآیندهای صنعتی طراحی شده است. این کنترل‌کننده‌ها توانایی دریافت ورودی از سنسورها و کلیدها، پردازش اطلاعات و ارسال فرمان به عملگرها مانند موتور، شیر برقی و سایر تجهیزات را دارند. برند زیمنس با ارائه خانواده‌های متنوعی از پی ال سی‌ها مانند سری S7-300، S7-1200 و S7-1500، S7-400 سهم بزرگی از بازار جهانی را در اختیار دارد و در پروژه‌های مختلف صنعتی به‌عنوان انتخاب اول مهندسان شناخته می‌شود.

انواع تایمرهای پی ال سی زیمنس

در برنامه‌نویسی و پیاده‌سازی سیستم‌های کنترلی، گاهی نیاز داریم بدون توجه به ترتیب اجرای برنامه اصلی، در لحظه‌ای خاص به یک رویداد فوری پاسخ دهیم. در چنین شرایطی مفهوم وقفه یا Interrupt وارد عمل می‌شود. وقفه ها مکانیزمی هستند که به ما اجازه می‌دهند اجرای برنامه اصلی را به طور موقت متوقف کنیم و یک بخش مشخص از برنامه را اجرا کنیم. این ویژگی زمانی کاربردی است که با شرایط حساس یا رویدادهای غیرقابل پیش‌بینی مواجه می‌شویم و نیاز به واکنش سریع داریم. استفاده درست از وقفه ها باعث افزایش سرعت پاسخ‌دهی، دقت عملکرد و پایداری کلی سیستم می‌شود.

در وقفه های پی ال سی زیمنس ، وقفه ها به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. از جمله وقفه در تاریخ و زمان مشخص OB10 تا OB17، وقفه تاخیر زمانی OB20 تا OB23، وقفه چرخه‌های سیکلی OB30 تا OB38، وقفه سخت‌افزاری OB40 تا OB47، وقفه های مدیریت خطا OB80 تا  OB88، وقفه سیکل پس‌زمینه OB90، وقفه راه‌اندازی OB100 تا OB102  و وقفه فراخوانی و دسترسیOB121  و OB122 درک دقیق این وقفه های پی ال سی زیمنس و استفاده صحیح از آن‌ها در طراحی برنامه‌های کنترلی، موجب افزایش امنیت، پایداری و انعطاف‌پذیری سیستم خواهد شد.

وقفه های پی ال سی زیمنس | وقفه در تاریخ و زمان مشخص OB10 تا OB17

یکی از کاربردی‌ترین وقفه های پی ال سی زیمنس ، وقفه هایی هستند که در تاریخ و زمان مشخص اجرا می‌شوند. این نوع وقفه با استفاده از بلوک‌های سازمانی OB10 تا OB17 قابل پیاده‌سازی است و به کاربر این امکان را می‌دهد که برنامه‌ای خاص را در زمان معین اجرا کند؛ برای مثال، می‌توان تنظیم کرد که یک فرمان در ساعت 8 صبح هر روز کاری اجرا شود یا در یک روز خاص از ماه یک عملیات نگهداری خودکار شروع گردد.

این وقفه ها از طریق تنظیمات سخت‌افزاری یا برنامه‌ریزی در بخش Time-of-Day Interrupts  فعال می‌شوند و معمولاً برای انجام وظایف زمان‌بندی‌شده مانند ثبت داده‌های روزانه، اجرای فعالیت‌های بازرسی، یا ارسال خودکار گزارش‌ها کاربرد دارند. ترکیب این نوع وقفه با ماژول‌های ساعت دقیق (Real-Time Clock) در پی ال سی، عملکردی بسیار دقیق و اتوماتیک فراهم می‌کند که در سیستم‌های تولید مستمر یا کنترل فرآیندهای بلندمدت بسیار مفید است.

وقفه در تاریخ و زمان مشخص

وقفه های پی ال سی زیمنس | وقفه تاخیر زمانی OB20 تا OB23

وقفه های تاخیر زمانی، که با OB20 تا OB23 تعریف می‌شوند، برای اجرای بخشی از برنامه پس از گذشت یک بازه زمانی مشخص از لحظه شروع سیستم یا وقوع یک رویداد خاص استفاده می‌شوند. برخلاف وقفه های زمان مشخص که در لحظه معین اجرا می‌شوند، وقفه های تاخیر زمانی از تایمرهای داخلی پی ال سی استفاده می‌کنند تا اجرای تابع را به تعویق بیندازند.

این نوع وقفه معمولاً زمانی مفید است که نیاز باشد پس از راه‌اندازی سیستم یا وقوع یک تغییر وضعیت، به اجزای سیستم فرصت داده شود تا به حالت پایدار برسند. به عنوان مثال، اگر بلافاصله پس از روشن شدن موتور نیاز باشد یک سنسور خاص فعال شود، می‌توان با استفاده از این وقفه، فعال‌سازی سنسور را چند ثانیه به تعویق انداخت تا از ایجاد خطا جلوگیری شود. همچنین در فرایندهایی که نیاز به کنترل ترتیبی دارند، این وقفه کمک می‌کند مراحل به صورت زمان‌بندی‌شده اجرا شوند.

وقفه های پی ال سی زیمنس | وقفه چرخه‌های سیکلی OB30 تا  OB38

وقفه های چرخه‌ای یا سیکلی که توسط بلوک‌های OB30 تا OB38 مدیریت می‌شوند، به منظور اجرای تکراری یک بخش از برنامه در بازه‌های زمانی منظم به کار می‌روند. این وقفه ها به مهندس اجازه می‌دهند تا کنترل‌های دوره‌ای مانند بررسی دما، فشار، یا ذخیره‌سازی اطلاعات را در فواصل مشخص انجام دهد. بازه زمانی اجرای این وقفه ها از طریق تنظیمات سخت‌افزاری یا در محیط برنامه‌نویسی Step 7 یا TIA Portal قابل تعریف است.

به‌عنوان مثال، ممکن است تنظیم شود که هر 500 میلی‌ثانیه یک بار وضعیت چند سنسور بررسی شده یا داده‌ها در یک پایگاه داده ثبت شوند. یکی از مزایای مهم این وقفه ها، ایجاد زمان‌بندی دقیق بدون وابستگی به حجم برنامه اصلی است؛ زیرا اجرای این بلوک‌ها مستقل از چرخه اجرای OB1 انجام می‌شود. در واقع با استفاده از وقفه های سیکلی می‌توان عملکردهایی با اولویت بالا یا نیازمند دقت زمانی را در بسترهای کنترلی پیچیده مدیریت کرد.

وقفه چرخه‌های سیکلی OB30 تا  OB38

وقفه های پی ال سی زیمنس | وقفه سخت‌افزاری OB40 تا OB47 

وقفه های سخت‌افزاری از پرکاربردترین و حیاتی‌ترین انواع وقفه های پی ال سی زیمنس هستند و در OB40 تا OB47 پیاده‌سازی می‌شوند. این وقفه ها برای پاسخ‌گویی سریع به تغییرات ورودی دیجیتال یا آنالوگ استفاده می‌شوند. در این ساختار، به‌محض دریافت سیگنال خاصی از یک ورودی، اجرای برنامه اصلی متوقف شده و وقفه سخت‌افزاری فعال می‌شود تا فرمان مرتبط با آن ورودی اجرا گردد.

از این نوع وقفه معمولاً در سیستم‌های اضطراری، ایمنی صنعتی و خطوط تولید پرسرعت استفاده می‌شود؛ مثلاً در صورت فشردن یک دکمه توقف اضطراری، باید بلافاصله برنامه وارد OB40 شود تا تجهیزات را از کار بیندازد. نکته مهم در این وقفه ها، پیکربندی صحیح ورودی‌ها و اختصاص دقیق به OBهای مربوطه است، تا عملکرد سیستم در برابر رویدادهای بحرانی قابل اطمینان و سریع باشد.

وقفه های پی ال سی زیمنس | وقفه های مدیریت خطا OB80 تا  OB88

زمانی که در سیستم پی ال سی یک خطای داخلی یا خارجی مانند از کار افتادن ماژول، اشکال در ارتباطات یا بروز خطای برنامه‌نویسی رخ دهد، وقفه های مدیریت خطا وارد عمل می‌شوند. این وقفه ها شامل OB80 تا OB88 هستند و هرکدام برای نوع خاصی از خطا اختصاص داده شده‌اند. به عنوان مثال، OB80 برای خطاهای وقفه زمانی، OB81 برای تشخیص خطاهای منبع تغذیه ، OB85 برای خطاهای دسترسی به ماژول و OB86 برای خاطاهای شبکه کاربرد دارند.

در صورت پیکربندی این OBها، سیستم قادر خواهد بود به جای توقف کامل، واکنشی مناسب مثل ارسال پیام هشدار، ثبت خطا در حافظه یا انجام اصلاحات موقت ارائه دهد. در بسیاری از سیستم‌های حساس، پیاده‌سازی این وقفه ها باعث افزایش پایداری، کاهش خاموشی‌های ناخواسته و امکان عیب‌یابی دقیق‌تر می‌شود. این OBها را می‌توان در زمان برنامه‌نویسی با استفاده از ساختارهای شرطی و بررسی کد خطا به صورت هدفمند استفاده کرد.

وقفه های پی ال سی زیمنس | وقفه سیکل پس‌زمینه OB90

OB90 برای اجرای فرآیندهایی تعریف می‌شود که اولویت پایین‌تری دارند و نیاز نیست در هر چرخه برنامه اصلی اجرا شوند. به عبارتی، این وقفه مخصوص انجام عملیات پس‌زمینه‌ای است که می‌توانند در زمان‌های بیکار بودن CPU انجام شوند؛ مانند ذخیره‌سازی دوره‌ای داده‌ها در حافظه غیر فرّار، پاک‌سازی بافرها یا بررسی وضعیت عمومی سیستم. اجرای این وقفه زمانی انجام می‌شود که بار پردازنده کاهش یافته و وقفه های دارای اولویت بالاتر فعال نباشند.

یکی از نکات مهم در استفاده از OB90، رعایت بهینگی کدنویسی است تا اجرای عملیات پس‌زمینه موجب کندی عملکرد اصلی سیستم نشود. به دلیل اولویت پایین، اگر وقفه های دیگر با اولویت بالا فعال باشند، ممکن است اجرای OB90 برای مدت طولانی به تعویق بیفتد. به همین دلیل معمولاً از این وقفه برای وظایف غیر حساس به زمان استفاده می‌شود و مکمل خوبی برای بهینه‌سازی عملکرد سیستم در پروژه‌های بزرگ است.

وقفه سیکل پس‌زمینه OB90

وقفه های پی ال سی زیمنس | وقفه راه‌اندازی و OB100 تا OB102 و – OB121 OB122

وقفه های راه‌اندازی از جمله OB100 تا OB103 در زمان روشن شدن پی ال سی یا تغییر وضعیت از STOP به RUN اجرا می‌شوند. این وقفه های پی ال سی زیمنس برای مقداردهی اولیه متغیرها، تنظیم مقادیر پیش‌فرض، یا اجرای تست‌های خودکار کاربرد دارند. برای مثال، اگر نیاز باشد یک شمارنده از مقدار صفر شروع شود یا یک حافظه پاک‌سازی شود، می‌توان این کار را در OB100 انجام داد. اجرای این بلوک‌ها تنها یک بار، در لحظه شروع به کار سیستم انجام می‌شود و برخلاف دیگر OBها، رفتار دوره‌ای ندارند.

از سوی دیگر، OB121 و OB122 زمانی فعال می‌شوند که یک دسترسی غیرمجاز به یک آدرس یا فراخوانی ناصحیح از یک تابع یا بلاک برنامه رخ دهد. این وقفه ها برای مدیریت خطاهای منطقی در برنامه و جلوگیری از توقف کامل سیستم بسیار مهم‌اند. در این OBها می‌توان با گرفتن خطای دقیق، ثبت اطلاعات و حتی هدایت برنامه به بخش ایمن‌تری، سیستم را از خاموشی یا آسیب احتمالی نجات داد. استفاده از این وقفه ها در پروژه‌های حرفه‌ای یکی از نشانه‌های طراحی سطح بالا و ایمن محسوب می‌شود.

وقفه های پی ال سی زیمنس | اهمیت وقفه ها در اتوماسیون صنعتی

در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، پاسخ‌گویی سریع، دقیق و هوشمندانه به رویدادها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از مهم‌ترین ابزارهایی که این ویژگی را برای ما فراهم می‌کند، استفاده از «وقفه ها» در برنامه‌نویسی پی ال سی است. وقفه ها این امکان را می‌دهند که حتی در زمان اجرای برنامه اصلی، در صورت بروز یک رویداد خاص مانند فعال شدن یک سنسور اضطراری، تغییر وضعیت یک سیگنال، یا حتی بروز خطا، برنامه بلافاصله از مسیر اصلی خارج شده و به‌صورت اولویت‌دار وارد بخشی از کد شود که برای واکنش به آن رویداد طراحی شده است. این عملکرد موجب افزایش سرعت پاسخ‌دهی، بهبود ایمنی سیستم و دقت در کنترل فرآیندها می‌شود.

استفاده صحیح از وقفه ها در پروژه‌های صنعتی نه تنها کارایی سیستم را بالا می‌برد، بلکه باعث کاهش خطا، افزایش پایداری سیستم، و در بسیاری موارد صرفه‌جویی در هزینه‌های نگهداری و توقف تولید نیز خواهد شد. در پی ال سی‌های زیمنس، انواع مختلفی از وقفه ها تعریف شده‌اند؛ از جمله وقفه های زمان‌بندی‌شده، سیکلی، سخت‌افزاری، راه‌اندازی، مدیریت خطا و موارد دیگر که هرکدام کاربرد خاص خود را در سناریوهای صنعتی دارند.

ما در دوره آموزش آنلاین پی ال سی پیشرفته ، تمام این وقفه ها را به‌صورت کاملاً کاربردی و همراه با مثال‌های واقعی از پروژه‌های صنعتی آموزش داده‌ایم. در این دوره، با تمرکز بر درک عملی و قابل اجرا، یاد می‌گیرید چگونه هر کدام از این وقفه ها را پیکربندی کرده و در برنامه‌های واقعی به کار ببرید. آموزش‌ها با کیفیت ویدئویی بالا و ترکیبی از محیط مجازی و اجرای واقعی در کارگاه تهیه شده‌اند تا مفاهیم برای هنرجو کاملاً ملموس باشد.

در پایان این دوره، به شرکت‌کنندگان مدرک رسمی سازمان فنی و حرفه‌ای اعطا می‌شود که می‌تواند در مسیر شغلی، مهاجرت کاری یا فعالیت حرفه‌ای در صنعت بسیار مؤثر باشد. اگر به دنبال یادگیری عمیق، دقیق و کاربردی مفاهیم پیشرفته پی ال سی از جمله وقفه ها هستید، این دوره برای شما طراحی شده است.

جمع بندی وقفه های پی ال سی‌ زیمنس

وقفه های پی ال سی‌های زیمنس به مدل‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هر کدام وظیفه مشخصی در کنترل سیستم دارند. از جمله این مدل‌ها می‌توان به وقفه های در تاریخ و زمان مشخص OB10 تا OB17، وقفه های تأخیر زمانی OB20 تا OB23، وقفه های چرخه‌های سیکلی OB30 تا OB38، وقفه های سخت‌افزاری OB40 تا OB47 ، وقفه های مدیریت خطا OB80 تا OB88 ، وقفه سیکل پس‌زمینه OB90، وقفه های راه‌اندازی OB100 تا OB102 و وقفه های فراخوانی و دسترسی OB121 و OB122 اشاره کرد. این وقفه ها امکان واکنش سریع و دقیق سیستم کنترل را در شرایط گوناگون فراهم می‌کنند.

جمع بندی وقفه های پی ال سی‌ زیمنس

استفاده از وقفه ها در طراحی سیستم‌های اتوماسیون صنعتی موجب بهبود کارایی، افزایش ایمنی، کاهش تأخیر در پاسخ‌دهی و ارتقاء سطح کنترل فرآیندها می‌شود. هنگامی که یک اتفاق ناگهانی یا از پیش تعیین‌شده در سیستم رخ می‌دهد، وقفه ها موجب می‌شوند CPU به‌طور لحظه‌ای اجرای برنامه اصلی را متوقف کرده و به کدی که برای آن واقعه خاص تعریف شده، مراجعه کند. همین ساختار وقفه‌محور است که امکان ایجاد کنترل‌های بلادرنگ و هوشمند را فراهم می‌سازد.

در دوره مجازی پی ال سی پیشرفته، تمامی انواع وقفه های پی ال سی زیمنس به‌صورت دقیق و کاملاً عملی آموزش داده شده‌اند. هر نوع وقفه با ذکر مثال‌های کاربردی و سناریوهای واقعی از پروژه‌های صنعتی توضیح داده می‌شود تا هنرجو بتواند مفاهیم را به‌درستی درک و پیاده‌سازی کند. این دوره به‌صورت ویدیویی، با ترکیب آموزش نرم‌افزاری و فیلم‌برداری از کارگاه عملی برگزار می‌شود و در پایان، شرکت‌کنندگان مدرک رسمی فنی و حرفه‌ای دریافت می‌کنند. اگر به دنبال تسلط بر مفاهیم پیشرفته پی ال سی و کاربرد واقعی وقفه ها هستید، این دوره انتخاب مناسبی خواهد بود.

سوالات متداول وقفه های پی ال سی‌ زیمنس

1. وقفه های پی ال سی زیمنس چه کاربردی دارند؟

وقفه ها امکان واکنش سریع و دقیق به رویدادهای مهم را در سیستم کنترل فراهم می‌کنند.

2. مدل‌های مختلف وقفه های پی ال سی زیمنس کدام‌اند؟

وقفه های زمان مشخص، تأخیر زمانی، سیکلی، سخت‌افزاری، مدیریت خطا، سیکل پس‌زمینه، راه‌اندازی و فراخوانی.

3. چگونه می‌توان وقفه های زمان مشخص را پیاده‌سازی کرد؟

با برنامه‌نویسی در بلوک‌های OB10 تا OB17 که مربوط به وقفه های زمان‌بندی‌شده است.

4. آیا آموزش وقفه های پی ال سی زیمنس در دوره مجازی پیشرفته کاربردی است؟

بله، همه وقفه ها با مثال‌های عملی و پروژه‌های واقعی آموزش داده می‌شوند.

5. مدت و فرمت آموزش‌های دوره پی ال سی پیشرفته چگونه است؟

دوره به صورت ویدیویی و کارگاهی با ترکیب آموزش نرم‌افزاری و عملی ارائه می‌شود.

6. مدرک فنی و حرفه‌ای این دوره چه کاربردی دارد؟

این مدرک معتبر بوده و در بازار کار و استخدام مهندسین اتوماسیون مؤثر است.

7. پیش‌نیاز شرکت در دوره پی ال سی پیشرفته چیست؟

آشنایی اولیه با مباحث پایه پی ال سی و برنامه‌نویسی صنعتی توصیه می‌شود