مائکروکنٹرولر بمقابلہ پی ایل سی: ایک تفصیلی موازنہ

اردوینو کی آمد اور حالیہ دنوں میں دوسرے مائکروکانٹرولر پر مبنی بورڈ کے اسکور نے ایمبیڈڈ سسٹم میں دلچسپی بڑھا دی ہے ، جس سے مائکروکانٹرولرز کی دنیا بڑی تعداد میں کھل گئی ہے۔ اس سے نہ صرف مائکروکینٹرولر صارفین کی تعداد میں اضافہ ہوا ہے بلکہ اس کی گنجائش اور ایپلی کیشنز میں بھی اضافہ ہوا ہے جس میں وہ استعمال ہوتے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ پچھلے کچھ مضامین کے دوران ، ہم نے کچھ کلیدی موضوعات کا احاطہ کیا ہے جو سرایت والے سسٹم ڈیوائسز جیسے عمدہ نظام کی تعمیر کے لئے اہم ہیں۔ آپ کے پروجیکٹ کے لئے صحیح مائکرو قانع کنٹرولر کا انتخاب ، مائکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسر کے درمیان انتخاب کرنا۔ اسی سلسلے میں ، آج کے مضمون کے ل mic ، میں مائکروکینٹرولرز کا موازنہ کرمادیش منطق کنٹرولر (پی ایل سی) سے کروں گا ۔

پروگرام قابل منطق کنٹرولر

ایک پروگرام قابل منطق کنٹرولر (PLC) صرف ایک خاص مقصد کا کمپیوٹنگ ڈیوائس ہے جسے صنعتی کنٹرول سسٹم اور دوسرے سسٹمز میں استعمال کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے جہاں سسٹم کی وشوسنییتا زیادہ ہے۔

ابتدائی طور پر وہ آٹومیشن انڈسٹری کے ذریعہ مینوفیکچرنگ کے عمل میں استعمال ہونے والے ہارڈ وائرڈ ریلے ، سلسلوں اور ٹائمر کو تبدیل کرنے کے لئے تیار کیے گئے تھے ، لیکن آج انھوں نے پیمائش کی ہے اور روبوٹ پر مبنی لائنوں سمیت ہر طرح کے مینوفیکچرنگ پروسیس استعمال کررہے ہیں۔ ان دنوں ، شاید اس لفظ میں کوئی فیکٹری نہیں ہے جس میں پی ایل سی پر کوئی مشین یا سامان موجود نہیں ہے۔ ان کے وسیع پیمانے پر اپنانے اور استعمال کی بنیادی وجہ ان کی درڑھتا اور مینوفیکچرنگ فلورز سے وابستہ کھردری ہینڈلنگ / ماحول کو برداشت کرنے کی اہلیت کی گہرائی میں پائی جاسکتی ہے ۔ وہ ریئل ٹائم آپریٹنگ سسٹم کی ایک اچھی مثال بھی ہیں کیونکہ ان میں اعلی صلاحیت ہے کہ وہ ایک بہت ہی مختصر وقت کے اندر مخصوص آدانوں کو آؤٹ پٹ تیار کرسکتے ہیں جو صنعتی ترتیبات کی ایک اہم ضرورت ہے کیونکہ دوسرا تاخیر پورے کام میں خلل ڈال سکتا ہے۔

مائکروکنٹرولر

دوسری طرف مائکروکانٹرولرز ایک سنگل چپ پر چھوٹے کمپیوٹنگ ڈیوائسز ہیں جن میں ایک یا زیادہ پروسیسنگ کور ہوتے ہیں ، جس میں میموری ڈیوائسز شامل ہوتی ہیں جن کے ساتھ پروگرامی قابل خصوصی اور عام مقصد کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ (I / O) کی بندرگاہیں شامل ہوتی ہیں۔ وہ دن کے ہر طرح کے آلات میں استعمال ہوتے ہیں خاص طور پر ایپلی کیشنز میں جہاں صرف مخصوص تکراری کام انجام دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ وہ عام طور پر ننگے ہوتے ہیں اور ضروری رابطوں کے بغیر اسٹینڈ آلہ آلات کے طور پر استعمال نہیں ہوسکتے ہیں۔ PLCs کے برعکس ، ان کے پاس ڈسپلے جیسے انٹرفیس نہیں ہوتے ہیں ، اور ان میں سوئچز بلٹ ہوتے ہیں کیونکہ ان میں عام طور پر صرف GPIO ہوتے ہیں جس سے یہ اجزاء منسلک ہوسکتے ہیں۔

آج کے ٹیوٹوریل پر مختلف عنوانات کے تحت پی ایل سی اور مائکروکانٹرولر سسٹم کا موازنہ کرنے پر توجہ دی جائے گی ۔

فن تعمیر
انٹرفیسز
کارکردگی اور قابل اعتماد
مطلوبہ مہارت کی سطح
پروگرامنگ
درخواستیں

1. فن تعمیر

PLCs فن تعمیر:

عام طور پر پی ایل سی کو ایک اعلی سطحی مائکروکانٹرولر کہا جاسکتا ہے۔ وہ بنیادی طور پر ایک پروسیسر ماڈیول ، بجلی کی فراہمی ، اور I / O ماڈیولز سے بنا ہوتے ہیں ۔ پروسیسر ماڈیول سنٹرل پروسیسنگ یونٹ (سی پی یو) اور میموری پر مشتمل ہوتا ہے۔ مائکرو پروسیسر کے علاوہ ، سی پی یو میں کم از کم ایک انٹرفیس بھی ہوتا ہے جس کے ذریعے اسے مواصلاتی نیٹ ورکس کے ساتھ ساتھ پروگرام (USB ، ایتھرنیٹ یا RS232) بھی کیا جاسکتا ہے۔ بجلی کی فراہمی عام طور پر ایک الگ ماڈیول ہوتی ہے ، اور I / O ماڈیول پروسیسر سے الگ ہوتے ہیں۔ I / O ماڈیول کی اقسام میں مجرد (آن / آف) ، ینالاگ (مسلسل متغیر) ، اور تحریک کنٹرول یا تیز رفتار کاؤنٹر جیسے خصوصی ماڈیولز شامل ہیں۔ فیلڈ ڈیوائسز I / O ماڈیولز سے منسلک ہیں۔

PLC کے پاس موجود I / Os ماڈیولز کی مقدار پر منحصر ہے ، وہ PLC کی طرح ایک ہی دیوار میں ہوسکتے ہیں یا کسی علیحدہ دیوار میں۔ کچھ چھوٹے پی ایل سی جنہیں نانو / مائیکرو پی ایل سی کہا جاتا ہے عام طور پر ان کے تمام حصے ہوتے ہیں جن میں پاور ، پروسیسر وغیرہ اسی دیوار میں ہوتے ہیں۔

مائکروکنٹرولر کا فن تعمیر

مذکورہ بالا PLCs کا فن تعمیر جزء کے لحاظ سے کسی طرح مائکرو قابو پانے والوں سے ملتا جلتا ہے ، لیکن مائکروکانٹرلر ایک ہی چپ پر ہر چیز کو نافذ کرتا ہے ، سی پی یو سے لے کر I / O بندرگاہوں اور بیرونی دنیا کے ساتھ رابطے کے لئے درکار انٹرفیس۔ مائکروکانٹرولر کا فن تعمیر ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

سیڑھی منطق / آریگرام پر مبنی کوڈ کی ایک مثال اوپر دی گئی ہے۔ یہ عام طور پر سیڑھی کی طرح لگتا ہے جو اس کے نام کے پیچھے ہے۔ یہ سادہ نظر PLCs کو پروگرام کرنا بہت آسان بناتا ہے کہ اگر آپ کسی تدبیر کا تجزیہ کرسکتے ہیں تو ، آپ PLCs کو پروگرام کرسکتے ہیں۔

جدید اعلی سطحی پروگرامنگ زبانوں کی حالیہ مقبولیت کی وجہ سے ، PLCs اب ان زبانوں کو C ، C ++ اور بنیادی استعمال کرتے ہوئے پروگرام بنارہے ہیں لیکن تمام PLCs عام طور پر اب بھی انڈسٹری کے IEC 61131/3 کنٹرول سسٹم کے معیار پر عمل پیرا ہیں اور پروگراموں کی زبانوں کی حمایت کرتے ہیں جو شامل ہیں جس میں معیاری؛ سیڑھی ڈایاگرام ، سٹرکچرڈ ٹیکسٹ ، فنکشن بلاک ڈایاگرام ، انسٹرکشن لسٹ اور سیکوئنشل فلو چارٹ۔

جدید دور کے پی ایل سی عام طور پر مذکورہ بالا کسی بھی زبان کی بنیاد پر ایپلیکیشن سافٹ ویئر کے ذریعے پروگرام کیے جاتے ہیں ، جو کسی بھی USB ، ایتھرنیٹ ، RS232 ، RS-485 ، RS-422 ، انٹرفیس کا استعمال کرتے ہوئے PLC سے منسلک پی سی پر چلتے ہیں۔

دوسری طرف مائکروکانٹرولرز کو کم سطح کی زبانیں جیسے اسمبلی یا اعلی سطح کی زبانیں جیسے C اور C ++ کو استعمال کرتے ہوئے پروگرام کیا جاتا ہے ۔ اس میں عام طور پر پروگرامنگ زبان استعمال ہونے کے ساتھ اعلی سطح کا تجربہ اور فرم ویئر کی ترقی کے اصولوں کی عمومی تفہیم کی ضرورت ہوتی ہے۔ منصوبے کے ل usually عام طور پر پروگراموں کو اعداد و شمار کے ڈھانچے جیسے تصورات کو سمجھنے کی ضرورت ہوتی ہے اور مائکروکونٹرولر فن تعمیر کی گہری تفہیم کی ضرورت ہوتی ہے۔

مائکروکنٹرولرز عام طور پر پی سی پر چلنے والے ایپلیکیشن سافٹ ویئر کے ذریعہ بھی پروگرام کیے جاتے ہیں اور وہ عام طور پر ایک اضافی ہارڈ ویئر کے ذریعے اس کمپیوٹر سے منسلک ہوتے ہیں جسے عام طور پر پروگرامر کہا جاتا ہے ۔

تاہم ، PLC پر پروگراموں کا عمل مائکروکانٹرولر سے بہت ملتا جلتا ہے۔ PLC ایک سرشار کنٹرولر استعمال کرتا ہے اس کے نتیجے میں وہ صرف ایک پروگرام پر بار بار عملدرآمد کرتے ہیں۔ پروگرام کے ذریعے ایک سائیکل کو اسکین کہا جاتا ہے اور یہ ایک مائکرو قابو پانے والے سے ملتا جلتا ہے جو لوپ سے گزرتا ہے۔

ایک PLC پر چلنے والے پروگرام کے ذریعے کام کر سائیکل ذیل میں دکھایا گیا ہے.

6. درخواستیں

پی ایل سی بنیادی کنٹرول عناصر ہیں جو صنعتی کنٹرول سسٹم میں استعمال ہوتے ہیں۔ وہ صنعتی مشینوں ، کنویرز ، روبوٹ اور دیگر پروڈکشن لائن مشینریوں کے کنٹرول میں درخواست تلاش کرتے ہیں۔ ان کا استعمال SCADA پر مبنی نظام اور ان سسٹم میں بھی کیا جاتا ہے جن میں انتہائی اعلی حالت کی قابل اعتمادیت اور انتہائی حالات کا مقابلہ کرنے کی صلاحیت کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان سمیت صنعتوں میں استعمال کیا جاتا ہے۔

1. مسلسل بوتل بھرنے کا نظام

2. بیچ اختلاطی نظام

3. اسٹیج ایئر کنڈیشنگ سسٹم

4. صلاحیت کا کنٹرول

دوسری طرف مائکروکانٹرولرز روزانہ الیکٹرانک آلات میں درخواست تلاش کرتے ہیں۔ وہ متعدد صارفین کے الیکٹرانکس اور سمارٹ آلات کے اہم عمارت کے بلاکس ہیں۔

صنعتی ایپلی کیشنز میں مائکروکانٹرولرز کے ساتھ پی ایل سی کی جگہ لے لے

مائکروکانٹرولر بورڈز کے استعمال میں آسانی سے اس کی وسعت میں اضافہ ہوا ہے جس کے اندر مائکروکانٹرولرز استعمال ہورہے ہیں ، وہ اب کچھ ایسی ایپلی کیشنز کے لap موافقت پذیر ہو رہے ہیں جن کے لئے مائکروکنٹرولرز کو منی ڈی آئی وائی کمپیوٹرز سے لے کر متعدد پیچیدہ کنٹرول سسٹمز میں نامناسب سمجھا جاتا تھا۔ اس سے چاروں طرف یہ سوالات پیدا ہوئے ہیں کہ پی ایل سی کی جگہ کیوں مائکروکنٹرولرز استعمال نہیں کیے جاتے ہیں ، اس کی اصل دلیل مائکروکانٹرولرز کے مقابلے میں پی ایل سی کی قیمت ہے۔ یہ ضروری ہے کہ صنعتی ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے سے پہلے باقاعدگی سے مائکروکنٹرولرز کے ساتھ بہت کچھ کرنے کی ضرورت ہے۔

اگرچہ اس مضمون میں پہلے ہی بیان کردہ نکات سے جواب مل سکتا ہے ، لیکن اس کے دو اہم نکات کو اجاگر کرنے کے لئے کافی ہے۔

1. مائکروکانٹرولرز انتہائی سخت حالات اور PLCs جیسے حالات کا مقابلہ کرنے کی اہلیت اور اہلیت کے ساتھ ڈیزائن نہیں کیے گئے ہیں۔ اس سے وہ صنعتی درخواستوں کے ل ready تیار نہیں ہیں۔

2. صنعتی سینسر اور ایکچیوٹرز عام طور پر آئی ای سی کے معیار کے مطابق تیار کیے گئے ہیں جو عام طور پر موجودہ / وولٹیج اور انٹرفیس کی حدود میں رہتے ہیں جو مائکروکنٹرولرز کے ساتھ براہ راست مطابقت نہیں رکھتا ہے اور اس میں کسی قسم کے معاون ہارڈویئر کی ضرورت ہوگی جس سے قیمت میں اضافہ ہوتا ہے۔

دیگر نکات موجود ہیں لیکن اس مضمون کے دائرہ کار میں رہنے کے ل we ، ہمیں یہاں رک جانا چاہئے۔

پکڑ دھکڑ ، ان میں سے ہر ایک کنٹرول ڈیوائس کو بعض سسٹم میں استعمال کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے اور کسی خاص ایپلی کیشن کے لئے بہترین پر فیصلہ کرنے سے پہلے ان پر اچھی طرح سے غور کرنا چاہئے۔ یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ کچھ مینوفیکچر مائکروکونٹرولر پر مبنی پی ایل سی بنا رہے ہیں ، جیسے صنعتی ڈھال اب ذیل میں دکھائے جانے والے آرڈینوو پر مبنی پی ایل سی بناتے ہیں۔