امروزه طراحان خطوط تولید و ماشبن آلات و پروسه های صنعتی تمایل چندانی به استفاده از مدارهای رله کنتاتوری ندارند و باید گفت، استفاده از مدارهای رله کنتاتوری، در پروسه های صنعتی بزرگ و پیچیده، تقریباً منسوخ گردیده است. به دنبال این تحولات در کشور ما نیز در بسیاری از کارخانه ها و مراکز صنعتی، به خصوص آنهایی که از سالهای 1980 به بعد نصب و راه اندازی گردیده اند از سیستم های PLC استفاده شده است. همچنین در صنایع قدیمی تر نیز ماشین آلات جدید با کنترل PLC رفته رفته جانشین ماشین آلات قدیمی می گردند.    در این فصل مقدماتی، یک کنترل کننده منطقی برنامه پذیر (PLC) را تشریح می کنیم. سپس سیر پیشرفت رله های منطقی و سیستمهای رایانه ای تا PLCهای امروزی را بیان خواهیم کرد. علاوه بر آن، برخی مزایا و معایب PLCها را نسبت به سایر سیستمهای کنترل موجود بیان و فهرست می نمائیم.    همچنین قطعات و مدولهایی که یک سیستم کنترل PLC را می سازند، شرح داده خواهند شد. یک سیستم PLC ساده و در یک و یا احتمالاً دو محفظه قرار داده می شوند، که هر کدام دارای وظایف چندگانه ای هستند. یک PLC پیچیده تر که فرآیند بزرگی را کنترل می کند، ممکن است از سه تا پنج یا حتی تعداد بیشتری محفظه مجزا که با اتصال داخلی به هم وصل شده اند و سیستمهای فرعی PLC را در خود جای داده اند تشکیل شود. شکل قسمتهای فرعی مختلف یک PLC نشان داده شده اند، و همچنین مسیر اتصالات کلی. اتصال الکتریکی داخلی اجزاء متفاوت PLC نیز به صورت کلی تشریح شده است.    اغلب اتصالات الکتریکی PLC به سادگی توسط یک کابل بین واحدها برقرار می شود. اما اتصال مدولهای ورودی ـ خروجی با دنیای خارج از PLC می تواند نسبتاً پیچیده باشد.    برای برنامه نویسی PLC، رایانه های شخصی و دیسکتهای سیستم عامل در دسترس هستند. درباره رایانه های شخصی نیز متعاقباً بحث خواهد شد. سیستمهای PLC با سرعتهای رایانه ای متفاوتی کار می کنند. این سرعت که معمولاً نرخ انتقال نامیده        می شود، وابسته به این است که کدام یک از اجزاء سیستم PLC در حال ارتباط با یکدیگر باشند. یک PLC می تواند با نرخ انتقال 9600 برای ارتباط با CPU، با نرخ انتقال 100 برای ارتباط با ضبط نوار مغناطیسی، و با نرخ انتقال 2400 برای کار با چاپگر، کار کند. تنظیم مناسب نرخ و تغییر مجدد آن که در همین فصل بررسی می شود، با رجوع به کتابچه دستورالعملهای عملیاتی PLC انجام می شود.    فصل بعد، PLC را مانند یک رایانه کنترل فرایند تشریح می کند. همچنین CPU را همان گونه که در PLCهای کوچک تا بزرگ وجود دارد، بررسی می کند.    در قسمت دوم این فصل، چهار بخش اصلی تشکیل دهنده هر PLC را بررسی         می کنیم. نگاهی به حافظه نیمه هادی، هم از نوع فرار و هم از نوع غیر فرار خواهیم داشت. اجزاء تشکیل دهنده پردازنده و عملکرد آن را بررسی می کنیم. ضمن تحلیل ساختار از حسگرها ورودی/خروجی گسسته (واسطه ها) خواهیم دید که آنها چگونه با استفاده از حسگرها و راه اندازها، دنیای واقعی را به PLC ارتباط می دهند. سرانجام نگاهی به منبع تغذیه که ولتاژهای مورد نیاز PLC را تأمین می کند، می اندازیم. بررسی نگاهی داخلی PLC نه تنها دانسته های ما را در مورد عملکرد PLC اصلاح می کند، بلکه ما را برای عناوین جدید که مورد بررسی قرار خواهد گرفت، آماده می سازد و نهایتاً در فصل سوم با روشهای کلی برنامه نویسی آشنا خواهیم شد.   تعریف و تاریخچه PLC    در آغاز با حروف اختصاری PC شناخته می شدند. به علت تشابه این نام با حروف اختصاری رایانه شخصی، استفاده از این اختصار، سبب ایجاد اشتباه می شد. بنابراین امروزه پذیرفته شده است که PLC به معنی کنترل کننده برنامه پذیر باشد.    PLC یک رایانه تخصصی کاربرپسند بر مبنای ریزپردازنده است و توانایی انجام انواع توابع کنترلی در سطوح مختلف پیچیدگی را دارد. PLC می تواند برنامه ریزی و کنترل شود و توسط کاربری که مهارت کار کردن با رایانه ها را ندارد، استفاده شود. کاربر PLC در واقع با کشیدن خطوط و رسم اجزاء، یک نمودار نردبانی را می سازد. نتیجه این ترسیم در رایانه، جایگزین تعداد زیادی از سیم کشیهای خارجی مورد نیاز برای کنترل یک فرآیند می شود. PLC توانایی به کار انداختن هر سیستمی که خروجی اجزای آن به صورت روشن و خاموش عمل کنند، را دارد. همچنین توانایی به کار انداختن هر سیستمی با خروجیهای متغیر، را دارد. PLC در جهت ورودی می تواند توسط اجزای قطع و وصلی یا اجزای با ورودی متغیر، راه اندازی شود.    اولین سیستمهای PLC با استفاده از رایانه های معمولی در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970 پدید آمدند. PLCهای اولیه، اغلب در کارخانه های خودروسازی مورد استفاده قرار می گرفتند. به طور معمول کارخانه های خودروسازی می بایست در هنگام تغییر مدل بیش از یک ماه متوقف می شدند. برای کاهش زمان تغییر مدل، از PLCهای اولیه در کنار تکنیکهای اتوماسیون جدید استفاده می شد. یکی از مراحل زمان بر در این تغییر مدل، سیم کشی رله های جدید یا اصلاح شده و تابلوهای کنترل بود. برنامه ریزی مجدد PLC به وسیله صفحه کلید، جایگزین سیم کشی مجدد تابلو پر از سیم، رله، زمان سنج و سایر اجزاء شد. PLCهای جدید کمک نمودند تا زمان برنامه ریزی مجدد تا حد چند روز کاهش یابد.    مراحل تغییر برنامه ریزی با رایانه ها و PLCها، در اوایل دهه 1970 یک مشکل مهم داشت. برنامه ها پیچیده بودند و اعمال تغییرات نیاز به برنامه نویس آموزش دیده داشت. در اواخر دهه 1970 اصلاحات زیادی در برنامه نویسی PLCها بوجود آمد و به گونه ای تغییر یافت که کاربر به صورت آسانتری برنامه نویسی نماید. معرفی و ورود ریزپردازنده ها در سال 1978، موجب افزایش قدرت رایانه و تمام سیستمهای کنترل و اتوماسیون گردید و هزینه محاسبات را نیز کاهش داد. در نتیجه، استفاده از روباتها، تجهیزات اتوماسیون، انواع رایانه و همین طور PLC توسعه چشمگیری یافت. برنامه های PLC برای عده بیشتری از مردم، قابل فهم شدند و دسترسی به آن از نظر قیمت نیز مناسبتر گردید.    در دهه 1980 باافزایش قدرت پردازش رایانه در ازاء هر دلار، کاربرد PLCها به طور نمایی افزایش یافت. برخی از کارخانجات بزرگ الکترونیک و رایانه و تعدادی از واحدهای الکترونیکی کوچکتر دریافتند که تولید PLC، باید قسمت عمده تولید آنها باشد. بازار PLC از حجم 80 دلار در سال 1978 به سقف 1 میلیارد دلار در سال 1990 افزایش یافت و هنوز این بازار در حال رشد است. حتی صنایع ساخت ماشین ابزار که قبلاً از کنترل عددی ـ رایانه ای (CNC) استفاده می کردند، امروزه از PLC استفاده می کنند. PLCها به طور وسیع در ساخت سیستمهای کنترل انرژی و ایمنی نیز به کار می روند. سایر مصارف غیر متعارف PLCها نظیر استفاده در وسایل خانگی و تجهیزات پزشکی، در دهه 1990 و بعد از آن رشد قابل ملاحظه ای داشته است.   فردی که دانش کافی در زمینه رله یا دیجیتال داشته باد، طی چند ساعت با توابع اصلی PLC آشنا می شود. این توابع ممکن است شامل پیچکها، کنتاکتها، زمان سنجها و شمارنده ها باشند. اما افرادی که با نمودارهای نردبانی یا منطق دیجیتال آشنا نباشند، برای یادگیری به زمان بیشتری نیاز دارند.    شخصی که از منطق رله اطلاع کافی دارد، ظرف چند روز، با آموزش مناسب، با توابع پیشرفته PLC آشنا می شود. کلاسهای آموزشی شرکت تولید کننده و کتب راهنما  در یادگیری این توابع پیشرفته، بسیار مفید هستند. توابع پیشرفته PLC به ترتیب یادگیری، ممکن است شامل کنترل غلتکی/دنبالگر، دسترسی به بیتهای ثبات و توابع انتقال باشند.    شکل 1ـ1 یک تابلو کنترل قدیمی از نوع رله ای را نشان می دهد که از آن در کنترل فرآیند استفاده می شد. این سیستم حجیم است و دارای سیم بندی، کنتاکتها و رله های بسیار زیادی است که هر کدام می تواند مشکل تعمیر و نگهداری داشته باشد. شکل 1ـ2 یک نمونه PLC را نشان می دهد که جایگزین تابلو رله ای شده و همان کار کنترل منطقی را انجام می دهد. البته سیم بندی به طرف فرایند برای تمام انواع سیستمهای کنترل یکسان است ولی PLC دارای حجم کمتر و قابلیت اطمینان بالاتری است. برای ایجاد تغییراتی در منطق کنترل سیستم، تابلو رله ای باید دوباره سیم بندی شود، در حالی که PLC را سریعاً می توان برای هر تغییری مجدداً برنامه نویسی کرد.   مزایا و معایب PLC    بعضی از مزایای اساسی استفاده از کنترل کننده های برنامه پذیر عبارتند از:    انعطاف پذیری : در گذشته، هر دستگاه تولیدی مجهز به کنترل الکترونیکی، نیاز به کنترل کننده مخصوص به خود داشت، مثلاً 15 دستگاه تولیدی مجزا، نیاز به 15 کنترل کننده مجزا داشت. امروزه می توان با استفاده از یک نمونه PLC هر یک از آن 15 دستگاه را کنترل کرد. علاوه بر آن ممکن است به کمتر از 15 کنترل کننده PLC نیاز داشته باشید، زیرا هر PLC به آسانی می تواند چندین دستگاه را کنترل کند. هر یک از این دستگاههای کنترل شده با PLC، برنامه به خود را دارند.    اعمال تغییرات و تصحیح خطاها : در تابلوهای سیم بندی شده از نوع رله ای، هرگونه تغییری در برنامه نیاز به زمان برای سیم بندی مجدد تابلوها و دستگاهها دارد. در صورتی که وقتی مدار برنامه PLC یا ترتیب طراحی تغییر کند، تغییر در برنامه PLC، ظرف چند دقیقه و از طریق صفحه کلید انجام می شود. در سیستمهایی  که با PLC کنترل می شوند، هیچگونه تغییری در سیم بندی مورد نیاز نخواهد بود. بعلاوه اگر نیاز به اصلاح اشتباه برنامه ریزی در نمودار نردبانی کنترل PLC باشد، تغییرات سریعاً تایپ می شوند.    تعداد بسیار زیاد کنتاکتها: هر PLC در قبال یک پیچک، تعداد بسیار زیادی کنتاکت دارد، که در برنامه نویسی آن به کار گرفته می شود. فرض کنید یک رله به کار رفته در تابلو سیستم بندی شده، چهار کنتاکت داشته باشد که همگی مورد استفاده قرار گرفته اند و اکنون به دلیل تغییر طرح، نیاز به ساختن سه کنتاکت جدید یا بیشتر باشد. در این حالت بدست آوردن و نصب رله جدید، زمان بسیار زیادی نیاز دارد. اما در صورت استفاده از PLC، فقط با تایپ کردن می توان سه کنتاکت جدید ایجاد کرد. این سه کنتاکت به طور خودکار در PLC موجود خواهند بود. در واقع اگر حافظه رایانه اجازه دهد، صدها کنتاکت می توانند از طریق یک رله استفاده شوند.    هزینه کمتر: توسعه تکنولوژی باعث شده است توابع پیچیده تر در فضایی کوچکتر و با هزینه ای کمتر تحقق یابند. امروزه شما می توانید یک PLC را که شامل تعداد زیادی رله، زمان سنج و شمارنده و یک دنبالگر است، به بهای چندصد دلار بخرید.    اجرای آزمایشی: یک مدار برنامه ریزی شده با PLC را قبل از استفاده می توان در آزمایشگاه یا اداره آزمایش کرد. برنامه را می توان تایپ، آزمایش و مشاهده نمود و در صورت نیاز، اصلاح و در وقت با ارزش کارخانه صرفه جوئی کرد. در حالی که سیستمهای رله ای سنتی در بهترین حالت در محل کار آزمایش می شوند، که کار بسیار زمان بری است.    نظارت عینی: عملیات مدار PLC در طول فعالیت آن، مستقیماٌ روی صفحه CRT قابل مشاهده است. بنابراین درستی یا نادرستی عملکرد یک مدار در هر لحظه، قابل مشاهده است. مسیرهای منطقی در زمان فعال شدن، روی صفحه مونیتور روشن می گردند و به همین دلیل، عیب یابی آنها نیز به سرعت انجام می شود.    در سیستمهای PLC پیشرفته، در صورت وقوع هر عیب، می توان پیامی مناسب جهت کاربر در نظر گرفت و برنامه ریزی کرد. این پیام به محض آشکار شدن عیب مربوطه در سیستم PLC، روی صفحه نمایش ظاهر می شود (به عنوان مثال، 'MOTOR #7 IS OVERLOADED'). در PLCهای پیشرفته، ممکن است توضیحاتی در مورد وظیفه هر جزء مدار در نظر گرفته شود. برای مثال، ورودی شماره 1 در روی نمودار، می تواند توضیحی مانند 'CONVERYOR LIMIT SWITCH' nhaji fhan. داشته باشد.    سرعت عمل: رله ها برای فعال شدن نیاز به زمان غیر قابل قبولی دارند. سرعت عمل برنامه PLC بسیار زیاد است. سرعت عملیات منطقی PLC توسط زمان پوشش تعیین می شود، که این زمان در حدود چند میلی ثانیه است.    روش برنامه نویسی بولی یا نردبانی: برنامه نویسی یک PLC در حالت نردبانی توسط تکنسین یا مهندس برق می تواند انجام شود. همچنین یک برنامه نویس PLC که در سیستمهای کنترل دیجیتال یا بولی کار می کند، نیز می تواند به راحتی عمل برنامه نویسی PLC را نیز انجام دهد.    قابلیت اطمینان و نگهداری: معمولاً قطعات نیمه هادی نسبت به سیستمهای معادل مکانیکی یا رله ها و زمان سنجها از قابلیت اطمینان بیشتری برخوردار هستند. PLC از اجزاء نیمه هادی ساخته می شود که دارای ضرایب اطمینان بسیار زیادی هستند. در نتیجه نگهداری سیستمهای PLC هزینه بسیار کمی دربردارد و زمان از کار افتادن حداقل است.    سادگی قرار گرفتن اجزای سیستم کنترل: سیستم PLC و تمام اجزای جانبی آن یک جا تحویل داده می شود. یعنی همراه PLC، شمارنده ها، رله ها و سایر اجزاء نیز تحویل داده می شود. در حالی که در طرح یک تابلو کنترل رله ای، ممکن است بیش از 20 رله و زمان سنج مختلف که محصول 12 کارخانه متفاوت هستند، وجود داشته باشد. دریافت همزمان همه این محصولات، نیاز به برنامه ریزی دقیقی دارد. در حالی که PLC یک جا تحویل داده می شود. در سیستمهای رله ای فراموش کردن خرید یک قطعه، به معنی توقف کامل سیستم تا رسیدن آن قطعه است. در سیستم PLC، همیشه یک رله بیشتر در دسترس است و لذا این امکان را به شما می دهد که یک PLC با قدرت محاسباتی اضافی و کافی، داشته باشید.          مستند سازی: در صورت نیاز، چاپ مدار کامل PLC ظرف چند دقیقه امکان پذیر است و به طور کلی احتیاجی به جستجوی مدار PLC در بایگانی پرونده ها نیست. PLC در هر لحظه می تواند مدار واقعی را چاپ کند که برای تابلوهای رله ای کار دشواری است. پرونده چاپ شده توسط PLC، وضعیت مدار در همان لحظه است و برای تایید نیازی به بازبینی و کنترل سیمها ندارد.    امنیت: تا زمانی که قفل سیستم PLC به درستی باز نشود، امکان تغییر در برنامه آن وجود ندارد. در حالی که در سیستمهای رله ای، امکان تغییرات غیرمستند در تابلو کنترل وجود دارد. ممولاً افرادی که در شیفتهای پایانی روز کار می کنند این تغییرات را با دقت در پرونده ها ثبت نمی کنند.    سهولت تغییرات با برنامه نویسی مجدد: از آنجایی که PLCهای را به سهولت می توان مجدداً برنامه ریزی کرد، پردازش پیچیده تولید را می توان انجام داد. مثلاً در صورتی که قطعه B وارد خط مونتاژ شود، در حالی که هنوز قطعه A در حال پردازش است،         می توان برنامه خط تولید قطعه B را در ظرف چند ثانیه مجدداً برنامه ریزی نمود.    این 13 عنوان تعدادی از مزایای عمده استفاده از کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر است. البته با توجه به کاربردهای خاصی که در حال حاضردر برخی صنایع وجود دارد، می توان مزایای دیگری را نیز برشمرد.    اکنون برخی از معایب یا توجهات خاص در به کارگیری سیستمهای PLC را        برمی شماریم:    تکنولوژی جدیدتر: تغییر تفکر پرسنل از سیستمهای نردبانی و رله ای به مفاهیم رایانه ای PLC مشکل است.    کاربردهایی با برنامه ثابت: برخی کاربردها، کاربردهای تک منظوره هستند. شاید استفاده از PLC که قابلیتهای برنامه ریزی زیادی دارد، در صورت نیاز نداشتن به آنها، مقرون به صرفه نباشد. نمونه ای از این کاربردها، کنترل کننده های غلتکی/دنبالگر است. برخی از سازندگان تجهیزات، برای کاهش هزینه، هنوز از سیستمهای غلتکی مکانیکی استفاده می کنند. ترتیب کار غلتکها بندرت تغییر می کند بنابراین قابلیت تغییر برنامه ریزی PLCها در اینجا چندان اهمیت ندارد.    ملاحظات محل کار: برخی پارامترهای محیط کار مانند دمای بالا، ارتعاشات و تداخلات الکترومغناطیسی عواملی هستند که کاربرد PLCها را محدود می کنند.    عملکرد ایمن در مقابل اشتباه: در سیستمهای رله ای فشردن کلید توقف، برق مدار را قطع می کند و همین طور قطع منبع برق، باعث خاموش شدن سیستم می شود. به علاوه سیستمهای رله ای هنگام وصل مجدد برق، به طور خودکار روشن نمی شوند. البته این موضوع از طریق برنامه نویسی در مورد PLC نیز قابل اعمال است. اما در بعضی از برنامه های PLC ممکن است برای متوقف ساختن یک وسیله، نیاز به اعمال ولتاژ ورودی باشد. این گونه سیستمها، در مقابل اشتباه ایمن نیستند. البته این نقص به افزون رله های حفاظتی به سیستم PLC که در ادامه مورد بررسی قرار می گیرند، رفع  می شود.    عملکرد مدار ثابت: اگر مدار مورد نظر هرگز نیاز به تغییر نداشته باشد، یک سیستم کنترل ثابت (مانند غلتک مکانیکی) هزینه کمتری نسبت به PLC خواهد شدات. PLCها در جایی که به طور دوره ای در عملیات تغییر ایجاد می شود، از کارآیی بیشتری برخوردارند.   سیستم کلی PLC    شکل 1ـ3 چهار واحد اصلی یک سیستم PLC و نحوه ارتباط آنها را به صورت بلوکی نشان می دهد. این چهار جزء اصلی که بعداً به تفضیل در مورد هر یک از آنها صحبت می کنیم، عبارتند از: 1ـ واحد پردازنده مرکزی (CPU): مغز یا قلب سیستم PLC است که از سه قسمت کوچکتر زیر تشکیل شده است:    الف ـ پردازشگر: مرکز رایانه است، که وظیفه آن انجام محاسبات منطقی است.    ب ـ حافظه: قسمتی از CPU که اطلاعات در آن ذخیره می شوند.    ج ـ منبع تغذیه: منبع الکتریکی که ولتاژ متناوب خط را به ولتاژ مستقیم با مقادیر مختلف مورد نیاز تبدیل می کند. این منبع برای تضمین عملکرد صحیح رایانه ولتاژ مستقیم را صاف و تنظیم می نماید. 2ـ برنامه ریز/ مونیتور (PM): ابزار برنامه ریزی، صفحه کلیدی است که دستورالعملهای برنامه توسط کاربر روی آن تایپ می شوند. مونیتور هم در واقع تصویر تلویزیون مانندی است که اطلاعات وارد شده یا اطلاعات عملیاتی روی آن نشان داده   می شوند.                                      طرح سیستم PLC و اتصالات 3ـ مدولهای ورودی/خروجی: مدول ورودی دارای ترمینالهایی است که از طریق آنها کاربر سیگنالهای الکتریکی خارجی را وارد PLC می کند. مدول خروجی نیز شامل دسته ای دیگر از ترمینالها است که PLC از طریق آن سیگنالهای عملیاتی را به سوی فرآیند ارسال می کند. در صورت نیاز، امکان افزودن سیستم الکترونیکی کنترل از راه دور برای ارتباط با مدولهای ورودی/ خروجی از فاصله دور میسر است. فرآیند واقعی تحت کنترل PLC، می تواند چندین هزار فوت از CPU و مدولهای  I/O فاصله داشته باشد. 4ـ بدنه قفسه ها: بر روی قفسه ها اجزای مختلف PLC نصب می شوند و بدنه، محفظه ای است که CPU، PM و مدولهای I/O در آن نصب می شوند. واحدهای اختیاری در یک سیستم PLC عبارتند از:    چاپگر: وسیله ای است که با آن می توان برنامه CPU را چاپ کرد. در ضمن، اطلاعات عملیاتی نیز به وسیله دستوراتی قابل چاپ است.    ذخیره ساز و بازیاب برنامه: برخی از انواع قدیمی تر PLC، از دستگاههای نوارخوان و برخی نیز از دیسک فلاپی به عنوان وسایل ذخیره سازی برنامه در خارج از CPU، استفاده می کردند. نمونه های جدیدتر PLC، از دیسک سخت به عنوان ابزار ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات استفاده می کنند. برنامه هایی که به این صورت ذخیره         می شوند، بعداً در صورت از دست دادن برنامه اصلی یا بروز خطا، می توانند مورد استفاده قرار گیرند.    یک امکان دیگر، برای عملیات بزرگ، اتصال CPU به یک رایانه مرکزی است. از رایانه مرکزی می توان برای هماهنگ کردن فعالیت PLCهای کوچکتر و مجزا در یک کارخانه بزرگ، استفاده کرد. در بعضی مواقع، گذرگاههای اتصالات الکتریکی، بزرگراههای داده نامیده می شوند.   CPUها و مونیتورها    CPU قلب دستگاه PLC است. یک نمونه CPU، در شکل 1ـ4 نشان داده شده است. CPU مورد استفاده شما، بسته به اندازه فرآیند تحت کنترل ممکن است بزرگتر یا کوچکتر از نمونه نشان داده شده باشد. برای اجرای یک فرآیند، بسیار مهم است که اندازه CPU سیستم با حافظه داخلی مورد نیاز مطابقت داشته باشد. کنترل یک فرآیند ساده، نیاز به یک PLC کوچک با مقدار محدودی حافظه دارد در حالی که کنترل فرآیندهای بزرگتر، نیازمند استفاده از PLCهای بزرگتر با قابلیتها و حافظه بیشتر است.    برخی CPUها از قابلیت افزودن RAM پس از نصب برخوردار هستند، در حالی که برخی دیگر فاقد این مزیت هستند. تطبیق احتیاجات فعلی و آتی با اندازه سیستم خریداری شده، نیازمند طرحهای پیشرفته توسط کارخانه سازنده است.    CPU به انشعابهای الکتریکی مختلفی جهت اتصال به کابلهایی که به سایر واحدهای PLC می روند، مجهز است. اتصال انشعابهای مناسب به کابلهای صحیح، که توسط سازنده تدارک دیده شده، بسیار مهم است.    بیشتر CPUها جهت نگهداری برنامه عملیاتی در حافظه در صورت قطع برق کارخانه، مجهز به باتریهای پشتیبان هستند. زمان نگهداری اطلاعات توسط باتری پشتیبان نوعاً بین یک ماه تا یک سال است. برنامه عملیاتی اصلی، به طور دائم در CPU ذخیره        می شود و با قطع تغذیه از بین نمی رود. در حالی که برنامه نمودار نردبانی کنترل فرآیند به طور دائمی حفظ نمی شود. تغذیه باتری پشتیبان به CPU این امکان را می دهد که پس از قطع تغذیه دوباره برنامه عملیاتی نمودار نردبانی را بازیابی کند. فقط در صورت قطع تغذیه CPU، برناه عملیاتی از بین می رود.                         تمام CPUها دارای سوییچهای عملیاتی هستند که بعضی از آنها نیازمند کلیدهایی هستند که مانع اجرای برنامه توسط پرسنل متفرقه می شود. از این نوع سوییچهای کلیدی می توان برای جلوگیری از تغییرات غیرمجاز در برنامه عملیاتی سیستم، استفاده نمود. وضعیت این سوئیچها از یک سازنده دیگر تفاوت دارد ولی مشابه هستند. نمونه ای از این وضعیتها عبارتند از: خاموش: سیستم را نمی توان برنامه ریزی کرد یا برنامه موجود را اجرا کرد.اجرا: برنامه را می توان اجرا کرد ولی نمی توان برنامه را تغییر داد.غیرفعال: تمام خروجیها در وضعیت خاموش یا غیرفعال قرار می گیرند.مونیتور: صفحه نمایش اطلاعات عملیاتی را فعال می کند.   اجرا/ برنامه نویسی: سیستم امکان اجرا یا تغییر برنامه در حین کار را دارد. این حالت با دقت باید مورد استفاده قرار گیرد. در این حالت برنامه را نمی توان به طورکامل پاک کرد (به خاطر حفاظت) و فقط می توان آن را تغییر داد. برای پاک کردن کامل برنامه، کلید باید در وضعیت فعال قرار گیرد.   خاموش/ برنامه نویسی یا برنامه نویسی: سیستم قابلیت اجرا برنامه را ندارد ولی  می توان آن را برنامه نویسی کرد.    محصول برخی کارخانجات نیز وضعیتهای دیگری غیر از حالات فوق را می تواند داشته باشد.    شکل 1ـ5 نمونه هایی از مونیتورهای برنامه نویسی با CRTهای بزرگتر را نشان     می دهد. شکل 1ـ6 نمونه هایی از انواع دستی را با صفحه نمایش کوچک نشان می دهد. اندازه این صفحه نمایشها مستقیماً با بهای آنها ارتباط دارد. واحدهای شکل 1ـ5 از قیمت بالاتری برخوردارند ولی می توانند همزمان اطلاعات بیشتری را با هم نشان دهند. مونیتورهای بزرگ، می توانند مدار کامل از یک تا پنج پله را همزمان نشان دهند. در حالی که انواع کوچکتر فقط یک قسمت از مدار را در هر لحظه نشان می دهند. در واحدهای کوچکتر یک پله نردبان را باید در طی دو یا سه مرحله ببینید. البته انواع ارزانتر مسطح نیز معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند                                                                                                  سیستم PG مسطح (Laptop)    واحد برنامه ریزی/ مونیتور (PG) از طریق یک کابل به CPU متصل می شود. بعد از برنامه ریزی شدن CPU، دیگر واحد PG مورد نیاز و فرآیند نیست و می توان آن را از CPU جدا کرد. بنابراین برای چندین CPU فقط به یک PM احتیاج دارید. واحد PG براساس نیاز می تواند در کارخانه جابجا شود. حتی در آزمایشگاه یا اداره برای آزمایش اولیه برنامه ها می توانید از آن استفاده کنید.   مدولهای ورودی و خروجی PLC    اکنون که CPU برنامه ریزی شده است، ورود و خروج داده ها از طریق مدولهای ورودی و خروجی به PLC میسر است. ترمینالهای مدول ورودی، سیگنالهایی را از سیمهای متصل به سوییچها، نشانگرها و سایر دستگاههای ورودی اطلاعات، دریافت   می کنند. ترمینالهای مدول خروجی نیز ولتاژهای خروجی مورد نیاز برای تحریک و به کاراندازی موتورها، شیرها، دستگاههای نشان دهنده و ... را تامین می کنند.    به طور نمونه هر مدول می تواند 4، 8، 12 یا 16 ترمینال داشته باشد. مدولهای I/Oی هر PLC ممکن است تعداد یکسانی ترمینال داشته باشند ولی اغلب تعداد ترمینالهای ورودی و خروجی برابر نیست. مثلاً یک سیستم ممکن است 12 ورودی و 8 خروجی داشته باشد. نمونه ای از این مدولها در شکل 1ـ8 نشان داده شده است.    در سیستمهای کوچکتر، ممکن است ترمینالهای ورودی و خروجی همراه CPU روی یک قاب نصب شده باشند. شکل 1ـ9 دو نمونه آن را نشان می دهد.    در حالت دیگر، سیستمهای بزرگ PLC، دارای مدولهای ورودی و خروجی مجزا هستند. در سیستمهای بزرگتر، مدولهای مختلف به صورت گروهی روی قفسه نصب   می شوند که در شکل 1ـ10 نشان داده شده است. ارتباط بین قفسه ها با CPU از طریق کابلهای چند سیمی برقرار می شود.    به طور نمونه تا 256 ترمینال ممکن است فقط با استفاده از 9 تا 24 سیم ارتباطی کنترل شود. تعداد دقیق این سیمها از روی نوع ترکیب رایانه ای مورد استفاده برای تبادل اطلاعاتی ترمینال به CPU، تعیین می شود. سیگنالهای الکتریکی کنترلی از CPU به مدول I/O، به طور الکترونیکی کدگذاری و سپس کدگشایی می شوند و بدین ترتیب برای 256 ترمینال، نیازی به 256 سیم نخواهد بود.    در صورتی که در هر قفسه چندین مدول نصب شده باشد، لازم است که برای هر مدول، به طور مجزا سوییچهای مربوطه را تنظیم کرد. این تنظیمها در واقع، سری شماره عملیاتی مدول مورد نظر را تعیین می کند. مجدداً برای هر 256 خط ورودی و خروجی روی یک قفسه، 9 تا 24 سیم در کابل متصل به CPU وجود دارد. هر گروه از قفسه ها از طریق تنظیمات سوییچهای تک ردیفی (SIP) می دانند که به کدام شماره ها باید پاسخ دهند.   قفسه نصب مدولهای I/O    شکل 1ـ11 نحوه قرار گرفتن این سوییچها روی یک مدول نمونه را نشان می دهد. نحوه تنظیم این سوییچهای کوچک توسط کتب راهنمای کارخانه سازنده مشخص       می شود. مثلاً ما می خواهیم یک مدول مفروض با 16 ترمینال به سیگنالهای ورودی 17 الی 32 پاسخ بدهد. طبق راهنمای کارخانه سازنده برای اعداد 17 تا 32، تنظیم این هشت سوییچ کوچک SIP باید به صورت 0-1-0-0-1-1-1-0 باشد. سویچ 1 در حالت خاموش (0)، 2 در حال روشن (1) است و الی آخر. مدولهای دیگر نیز بر اساس سری اعداد متفاوتی که باید داشته باشند، دارای تنظیمات متفاوتی خواهند بود.    توجه به یک نکته ایمنی ضروری است: برخی مدولهای I/O علاوه بر سوییچهای گروهی خارجی قابل مشاهده، دارای سوییچهای داخلی دیگری نیز هستند. لذا برای داشتن عملکرد صحیح لازم است با رجوع به کتاب راهنما، این سوییچها نیز به طور صحیح تنظیم شود.                              اگر دو مدول ورودی یا خروجی دارای سوییچهای SIP با تنظیم یکسان باشند، هر دو مثل هم کار می کنند. برعکس اگر هیچ کدام از مدولهای سیستم، برای گروه معینی از ورودیها یا خروجیها تنظیم نشده باشد (مثلاً 48 الی 63)، ورودیهای ترمینالهای 48 تا 63 از نظر الکتریکی قطع هستند. سیگنالهای وضعیت آنها مسیری برای راهیابی به CPU ندارند. در مورد خروجیها نیز اصول مشابهی وجود دارد. در صورت ارسال سیگنالهای فعالسازی از CPU به ترمینالهایی که سوییچهای آن تنظیم نشده، هیچ اتفاق خارجی رخ نمی دهد.    در برخی از سیستمهای PLC، به جای استفاده از سوییجچ برای تنظیم مدولهای I/O، از برنامه نویسی استفاده می کنند. برخی سیستمهای کوچک، اصولاً احتیاجی به تنظیم آدرس مدولهای I/O ندارند. در این سیستمها، ترتیب نصب هر مدول، آدرس آن را مشخص می کند. در سیستمهای بزرگتر تنظیم آدرسها با اجرای یک روند برنامه ریزی بر روی PM انجام می شود.    اجزای مختلف یک سیستم PLC، برای عملکرد درست، نیاز به سرعتهای عملیاتی متفاوت رایانه دارند. این سرعتها اصطلاحاً نرخهای انتقال نامیده می شوند. مثلاً CPU یک رایانه PLC ممکن است با نرخ انتقال 4800 با صفحه کلیدش ارتباط داشته باشد. برای عملیات راه دور ممکن است CPU از نرخ انتقال 2400 استفاده کند. دو دستگاه جانبی نیز ممکن است از نرخ انتقال 600 و 1200 استفاده کنند. نرخهای انتقال هر وسیله به طور خودکار در زمان روشن شدن PLC تنظیم می شود. این سرعتها برای بعضی از مدهای کارکرد PLC می تواند تغییر کند. مثلاً اگر شما سعی کنید که یک نمودار نردبانی را چاپ کنید ولی نتایج حاصل خوانا نباشد، ممکن است سرعتها درست تنظیم نشده باشند. در این حالت به کتب راهنمای کارخانه سازنده مراجعه و روند تنظیم سرعت دستگاههای جانبی را دنبال کنید.    یک نکته خیلی مهم در مورد مدولهای I/O، میزان ولتاژ و جریان این مدولها است. هم ولتاژ و هم جریان باید با مشخصات الکتریکی مورد نیاز دستگاهی که به آن وصل است، تطبیق داشته باشد. یک مدول ورودی که با 24 ولت DC کار می کند، نمی تواند با ولتاژ 120 ولت AC درست کار کند و حتی در صورتی که فیوز مدول سریع عمل نکند، ممکن است آسیب ببیند. دستگاه خروجی که 5/4 آمپر نیاز دارد، نمی تواند توسط یک مدول با خروجی 2 آمپر راه اندازی شود. در این حالت، فیوز مدول خواهد سوخت. کارخانجات سازنده PLC، انواع متفاوتی از مدولهای ورودی و خروجی را تولید می کنند. مشخصات این مدولها معمولاً توسط سازندگان به گونه ای انتخاب می شود که تا حد امکان نیاز اکثر کاربردهای مشتریان برآورده شود. به طور نمونه جدول این مشخصات در شکل 1ـ12 نشان داده شده است.    گاهی اوقات فرآیندهای تحت کنترل PLC در فاصله زیادی از CPU یا از یکدیگر هستند. در این حالت به علت سیمهای ارتباطی طویل، سیگنالهای الکتریکی معمولی آن قدر تضعیف می شوند که دیگر توسط مدولها قابل تشخیص نخواهند بود. تقویت کننده های راه دور در این موارد مشکل را حل می کنند. یک ترکیب نمونه برای این حالت در شکل 1ـ13 نشان داده شده است. در این حالت سیگنالهای ورودی و خروجی CPU توسط واحد کدگذاری مجاور، به پالسهای الکتریکی دیجیتال تبدیل می شوند. این پالسها از طریق دو سیم یا با استفاده از سیمهای فیبرهای نوری به محلهای دور ارسال می شوند. در مقصد، این سیگنالهای دیجیتال توسط یک دستگاه تطبیق یافته، کدگشایی می شوند. پالسهای دیجیتال به سیگنالهای مجزایی کدگشایی می شوند که به مدولهای دور اعمال می شوند. بنابراین علائم خارج شده از CPU، مجدداً در این مدولها به طور کاملاً دقیق بازسازی می شوند و بدین ترتیب مدولی که از مرکز یک مایل فاصله دارد، مانند مدولی که در 10 فوتی قرار گرفته است، عمل خواهد کرد. سایر سیستمهای مخابراتی مورد استفاده، شامل دورسنجی و مخابرات رادیویی موج پیوسته، هستند.                                           عملکرد از را ه دور PLC    در مدلهای گسته، ورودیها فقط دارای دو حالت قطع و وصل هستند و خروجیها نیز یا در حالت تحریک یا غیرتحریک هستند. مدولهای آنالوگ با سیگنالهای متغیر و دارای مقادیر پیوسته کار می کنند.    برای استفاده از مدولهای خروجی  PLC، در نظر گرفتن یک نکته ایمنی بسیار مهم است. در سیستم رله ای، خاموش شدن رله باعث قطع شدن کامل جریان الکتریکی می شود در حالی که در سیستم PLC، با وجود خاموش شدن، هنوز جریان نشتی کوچکی در خروجی وجود دارد. جریان خروجی هر ترمینال، توسط یک تریستور نیمه هادی به نام ترایاک تامین می شود. در زمان خاموشی، ترایاک دارای جریان نشتی کوچکی است. این جریان در حد چند میلی آمپر است و معمولاً عواقب نامطلوبی ندارد. با این حال، در برخی موارد باید آن را محسوب کرد. مثلاً ترمینال خروجی یک PLC، ممکن است برای تحریک یا لامپ نئون به کار رود که روشن بودن خروجی نشان می دهد. در این حالت به علت جریان نشتی، خاموش شدن مدول فقط باعث کم نور شدن لامپ نئون می شود. در چنین مواردی افزودن یک تقویت کننده یا مقاومت موازی در خروجی سیستم، ضروری به نظر می رسد. ذخیره و چاپ اطلاعات PLC    در شکل 1ـ14 نمونه ای از یک چاپگر PLC نشان داده شده است. چاپگرها برای ثبت اطلاعات جهت بررسیهای بصری به کار می روند. برنامه شبکه های نردبانی طویل را نمی توان کاملاً روی صفحه نمایش مشاهده کرد و معمولاً در چنین مواردی فقط می توان بین 1 تا 5 پله را روی صفحه نمایش دید. در صورتی که چاپ روی کاغذهای پیوسته  می تواند هر نمودار کامل جهت تحلیل کامل مدار به کار می رود. معمولاً انواع مختلفی از اطلاعات PLC را می توان با چاپگر چاپ کرد: نمودارهای نردبانی (که شامل ارجاعهای متقابل پیچک/ کنتاکت باشد)وضعیت ثباتهاوضعیت و فهرست حالات اجبارینمودارهای زمانبندی کنتاکتهانمودارهای زمانبندی ثباتهاسایر نمودارها یا اطلاعات ویژه    تمام اطلاعات نمودار نردبانی و سایر اطلاعات CPU را می توان روی دیسک ذخیره کرد. و به همین صورت هر برنامه ای که قبلاً روی دیسک ذخیره شده است، را می توان از دیسک به CPU بازگرداند. برنامه های ذخیره شده، در زمان پاک شدن برنامه CPU یا در صورت برنامه ریزی اشتباه آن، بسیار مفید هستند. بازگرداندن برنامه از روی دیسک حدود یک دقیقه زمان می برد در حالی که تایپ مجدد برنامه بین 15 دقیقه تا چند روز زمان احتیاج دارد و به این زمان باید مدت عیب یابی و تصحیح غلطهای احتمالی را نیز افزود. کاربرد دیگر سیستم ذخیره سازی، ایمن کردن و محفوظ داشتن برنامه های اصلی است. به علاوه اگر برنامه اصلی دستخوش تغییر شود، برنامه ذخیره شده همواره دسترسی به برنامه اصلی و امکان مقایسه را تضمین می کند.    برخی از انواع قدیمی تر PLC، از دستگاههای نوار مغناطیسی برای ذخیره داده ها استفاده می کردند. در حال حاضر سیستمهای دیسکی جایگزین سیستمهای نواری شده است.    دستگاه دیسک گردان سیستمهای PLC مانند سایر سیستمهای مشابه دارای سه مزیت عمده نسبت به دستگاه نوار مغناطیسی است: سرعت، دسترسی سریع به برنامه و میزان اطلاعات قابل ذخیره سازی.   PLC به عنوان یک رایانه    یک PLC در واقع رایانه ای است که با آنچه احتمالاً شما تا کنون دیده اید یا با آن کار کرده ای فرق دارد. بیشتر مردم با رایانه های داده پرداز مخصوصاً انواع ریزرایانه نظیر دستگاههای Apple یا IBM آشنایی دارند (شکل 2ـ1). این دستگاهها روی میز یا حتی روی پا قرار می گیرند و دارای نرم افزارهای کاربردی بسیار قوی نظیر انواع بازیها، کلمه پردازها، نرم افزارهای نقشه کشی (CAD)، صفحه گستره ها و انواع دایره المعارفها هستند. این رایانه ها انبوه داده ها را پردازش می کنند و به همین دلیل آنها را ماشینهای داده پداز می نامند. دستگاههای ورودی جانبی آنها، صفحه کلید و ماوس و دستگاههای خروجی جانبی آنها، ترمینال نمایش ویدیویی VDT، چاپگر و رسام هستند.      نوع دیگری رایانه نیز وجود دارد که به عنوان رایانه کنترل فرآیند شناخته می شود. هر چند که این رایانه نیز داده ها را پردازش می کند ولی وظیفه اصلی آن کنترل فرآیندهای صنعتی و تولیدی است (ماشین آلات تولید، روباتها، خطوط تولید، ...). این رایانه ها با رویدادهاراه اندازی می شوند. هر چند که آنها ممکن است ورودی صفحه کلید نیز داشته باشند، ورودیهای کنترل کننده آنها، سوییچها و حسگرها هستند و خروجیهای آنها علاوه بر VDT و چاپگر، سیگنالهای کنترلی برای انواع موتورها، سیم لوله ها، چراغ و گرم کننده ها هستند                   PLCها، نوعی رایانه کنترل فرآیند هستند که کوچک، به طور نسبی ارزان، مقاوم در برابر تغییرات محیط کار هستند و به سهولت قابل برنامه ریزی، راه اندازی و تعمیر و نگهداری هستند. آنها معمولاً در مجاورت ماشین آلات تولید یا فرآیندی که آن را کنترل می کنند نصب می شوند و لذا معمولاً به عنوان توسعه تجهیزات کارخانه قلمدادمی شوند.       واحد پردازنده مرکزی    در PLCهای کوچک، پردازنده، حافظه های نیمه هادی، مدولهای I/O و منبع تغذیه در یک واحد جای داده شده اند. ابزار برنامه نویسی، که معمولاً یک واحد دستی با صفحه نمایش LCD و صفحه کلید است، مجزا است که با یک سیم به واحد اصلی متصل می شود.    در PLCهای بزرگتر، پردازنده و حافظه در یک واحد، منبع تغذیه در واحد دوم و واسطه های (مدولهای) I/O در واحدهای بعدی قرار دارند. ابزار برنامه نویسی که ممکن است یک رایانه PC باشد، یک عضو مجزای دیگر محسوب می شود که به این مجموعه متصل می شود.    صرف نظر از اندازه PLC (کوچک، متوسط یا بزرگ)، پردازنده و حافظه همواره در یک واحد قرار دارند. این واحد را واحد پردازنده مرکزی (CPU) می نامند. در PLCهای بزرگتر، CPU فقط شامل پردازنده و حافظه است. در PLCهای کوچک، CPU شامل واسطه های I/O و منبع تغذیه نیز است. در ضمن برای CPU، این امکان نیز وجود دارد که شامل پردازنده، حافظه و منبع تغذیه باشد و واسطه های I/O در مدولهای خارجی قرار داشته باشد. چنین ترکیبی در شکل 2ـ3 نشان داده شده است.    همان طور که در شکل 2ـ3 می بینیم، حافظه ثابت سیستم حاوی برنامه ای است که توسط کارخانه سازنده تعبیه شده است. این برنامه وظیفه ای مشابه برنامه DOS در دستگاههای PC دارد که بر روی تراشه های خاصی بنام حافظه فقط خواندنی (ROM) قرار گرفته است. برنامه های ثابت در ROM، در حین عملیات CPU نمی توانند تغییر یابند یا پاک شوند. برنامه موجود در این حافظه غیرفرار به هنگام قطع تغذیه CPU نیز حفظ می شود.    حافظه تغییرپذیر دارای قسمتهای زیادی است که بعداً در همین فصل به آنها اشاره خواهد شد. اطلاعات این حافظه روی تراشه های نیمه هادی ذخیره می شود که امکان برنامه ریزی، تغییر و پاک کردن آنها توسط برنامه ریز یا کاربر میسر است.                                        حافظه تغییرپذیر عمدتاً در تراشه های حافظه های با دسترسی تصادفی (RAM) ذخیره می شود. اطلاعات را می توان روی تراشه RAM نوشت یا از روی آن خواند. اغلب به RAM حافظه فقط خواندنی/ نوشتنی می گویند. این حافظه های RAM با از بین رفتن تغذیه اطلاعات ذخیره شده خود را از دست می دهند. بنابراین آنها عناصر فرار هستند یعنی با قطع تغذیه، حافظه پاک می شود.    توجه کنید که همان طور که در فصل قبلی گفته شد، اغلب CPUها مجهز به یک باتری پشتیبان هستند. بنابراین اگر تغذیه ورودی قطع شود و متعاقباً منبع تغذیه نتواند ولتاژ سیستم را تامین کند، باتری پشتیبان برنامه ذخیره شده در RAM را حفظ می کند. قسمت پردازنده دارای ارتباطاتی با سایر قسمتهای فرعی CPU و با وسایل خارج از CPU است. پردازنده کنترل کننده ای است که انتقال اطلاعات را بین نقاط مختلف اداره می کند. پردازنده در پاسخ به دستورات برنامه ذخیره شده در حافظه، سبب می شود که بسته به وضعیت قطع یا وصل بودن وسایل ورودی، وسایل خروجی نیز تحریک بشوند یا نشوند. قبل از وارد شدن به جزئیات پردازنده، با دقت بیشتری، حافظه های نیمه هادی را در مورد مطالعه قرار می دهیم.   حافظه نیمه هادی    در بخش قبلی، موارد استفاده از تراشه های RAM و ROM شرح داده شد. انواع مهم دیگری از تراشه های حافظه نیمه هادی که در واحد پردازنده مرکزی PLCها مورد استفاده قرار می گیرند، حافظه های Rom، EEPROM، EPROM و NOVRAM هستند. شکل 2ـ4 خلاصه ای از مشخصات عملیاتی آنها را نشان می دهد.    تراشه PROM مشابه ROM است. با این تفاوت که برنامه ریز یا کاربر آنها فقط یکبار می تواند برنامه ریزی کند. به بیان دیگر، سازندگان، آنها را در حالت برنامه ریزی نشده و یا نیمه برنامه ریزی شده، به بازار عرضه می کنند. سپس کاربر با توجه به نیاز خود، آنها را برنامه ریزی می کند. و بعد از آن به هیچ وجه پاک کردن آنها ممکن نیست. برای تغییر برنامه یک PROM برنامه ریزی شده، شما باید تراشه مستعمل را دور انداخته و آن را با یک تراشه برنامه ریزی نشده جدید جایگزین کنید. معمولاَ از تراشه های PROM به ندرت استفاده می شود چون برای برنامه ریزی آنها نیاز به دستگاههای خاصی است. اما مزیت آنها این است که می تواند یک حافظه پشتیبان تغییر ناپذیر برای ROM باشد.    حافظه EPROM در واقع یک PROM است که می توان آن را پاک کرد. عمل پاک کردن EPROM، با قرار دادن پنجره شیشه ای بالای تراشه در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) انجام می شود.    با قرار گرفتن تراشه در معرض اشعه ماوراء بنفش، تمام بیتهای حافظه به وضعیت صفر بازنشانی می شوند. در حین استفاده، برای جلوگیری از پاک شدن تصادفی، این پنجره پوشانیده می شود. مزیت EPROM، قابلیت استفاده مجدد از آن است. استفاده از EPROM دو عیب عمده دارد. اولین عیب، زمان مورد نیاز برای انتقال بر نامه روی آن است. این زمان شامل جدا کردن تراشه، قرار دادن آن در معرض اشعه ماوراء بنفش و نصب مجدد آن است. دومین عیب اینکه، قرار گرفتن تراشه در معرض اشعه ماوراء بنفش باعث پاک شدن تمام حافظه می شود. که در این صورت باید مجدداً EPROM را به طور کامل برنامه ریزی کرد و هر چند که یک یا دو خانه حافظه نیاز به تغییر داشته باشد.                  حافظه NOVRAM یک تراشه ترکیبی است. این تراشه ترکیبی از یک حافظه EEPROM و یک RAM است. وقتی که تغذیه الکتریکی قطع و هر گاه تغذیه الکتریکی مجدداً وصل شودRAM سریعاً روی EEPROM ومجدداً روی RAM باز می شود. در این حافظه ها خواص انعطاف پذیری RAM و دائمی بودن حافظه EEPROM در کنار هم قرار گرفته است.    صرف نظر از این که حافظه نیمه هادی فرار یا غیر فرار باشد، این تراشه ها بر مبنای تعداد بیتهای (سلولهای) حافظه تقسیم بندی می شوند. یک بیت که یک سلول را اشغال   می کند دارای ارزش منطقی صفر یا یک /(ولتاژ پایین یا بالا)  است. این سلولها در دسته های 8 یا 16 تایی مرتب می شوند. به این ترکیب از بیتها، کلمه گویند. یک کلمه 8 بیتی را یک بایت می نامند. برای ساختن یک کلمه 16 بیتی، از دو بایت کنار هم استفاده می شود. در شکل 2ـ5ـa، یک ترتیب برای تشکیل یک حافظه یک کیلو بایتی (KB1) را می بینیم. این حافظه شامل یک کیلو (در واقع 1024) واحد است که هر یک 8 بیت یا یک بایت هستند. شکل 2ـ5ـb یک حافظه KB2 را نشان می دهد. آرایش این حافظه به صورت K1 خانه 16 بیتی (یا دو بایتی) است. PLCهای امروزی دارای حافظه های نیمه هادی بین KB1 تا KB256 هستند که این حافظه ها عمدتاً از نوع RAM هستند.    همان طور که مشهود است، هر چه فرایندهای تحت کنترل PLC بیشتر باشد، حافظه بیشتری مورد نیاز است. میزان حافظه مورد نیاز در این موارد، در کتابچه های راهنمایی که توسط سازنده منتشر می شوند، در اختیار شما قرار می گیرد. برای کنترل آنالوگ نسبت به حالت گسسته معادل آن، همواره حافظه بیشتری مورد نیاز است. با افزایش میزان حافظه، قیمت واحد CPU نیز افزایش می یابد. در صورت عدم برآورد صحیح از میزان حافظه مورد نیاز، می توانید مقدار بسیار زیادی حافظه خریداری کنید. ولی معمولاً بزرگترین مسئله در این موارد، تعیین میزان حافظه مورد نیاز جهت توسعه آینده است.      وقتی که یک PLC منطبق با کاربرد مورد نظر شد، میزان حافظه مورد نیاز آن بستگی به تعداد ورودیها، خروجیها و پیچیدگی نمودار کنترل خواهد داشت. با افزایش این عوامل، یک خاصیت مهم PLC، قابلیت افزایش حافظه است. برخی انواع PLC از قابلیت افزایش حافظه برخوردار نیستند و در صورت نیاز به حافظه بیشتر برای کارهای بزرگتر باید تمام PLC عوض شود. اما در بسیاری از نمونه های PLC امکان افزودن واحدهای جدید حافظه به CPU وجود دارد. افزایش حافظه هزینه بسیار کمتری نسبت به تغییر کل سیستم دارد.  بنابراین پیش بینی این قابلیت هنگام خرید، می تواند صرفه جویی عمده ای را در توسعه آینده به دنبال داشته باشد.    برای آشنایی با نحوه سازماندهی حافظه نیمه هادی در درون یک PLC، آنچه را که نقشه حافظه یک PLC نامیده می شود، ترسیم می کنیم. نمونه ای از این نقشه ها، مانند شکل 2ـ6 است که آن را می توان به دو شاخه عمده تسیم کرد. حافظه کاربر و حافظه ذخیره سازی. اولی حاوی اطلاعات نمودار نردبانی و دومی حاوی اطلاعات مورد نیاز جهت اجرای برنامه است. مانند وضعیت دستگاههای ورودی و خروجی، مقدار اولیه و شمارش انجام شده در شمارنده ها و زمان سنجها، مقادیر عددی، الگوهای دنبالگر، معادل 75% یا بیشتر، را اشغال می کند. مثلاً یک PLC با KB16 حافظه، ممکن است بیش از KB12 را به برنامه نمودار نردبانی و KB4 یا کمتر را به ذخیره سازی اطلاعات، اختصاص دهد.    با نگرشی دقیقتر به نقشه حافظه شکل 2ـ6، اولاً متوجه می شویم که تمام آدرسهای حافظه در مبنای 8 نوشته شده است. ثانیاً می بینیم که طول هر کلمه حافظه، 16 بیت است.    اگر توجه خود را روی حافظه ذخیره سازی معطوف سازیم، می بینیم قسمت اول شامل 8 کلمه است، که ناحیه وضعیت ورودی را تشکیل می دهد (آدرسهای 1178ـ 1108 ).در این ناحیه ورودیهای دنیای واقعی ذخیره می شود.    قسمت دوم نیز شامل 8 کلمه است که ناحیه تصویر خروجی را تشکیل می دهد (آدرسهای 1278ـ 1208). در این ناحیه اطلاعات دودویی که خروجیهای دنیای واقعی را فعال می کنند، ذخیره می شوند.                                                           در سومین قسمت حافظه ذخیره سازی، وضعیت زمان سنج، مقادیر اولیه و کنونی آنها ذخیره می شوند. این ناحیه از 24 کلمه از آدرس 1308ـ 1578 را استفاده می کند.    وضعیت شمارنده، مقادیر اولیه و کنونی آن، در چهارمین قسمت که شامل 24 کلمه است ذخیره می شوند. این کلمه ها در آدرس 1608 تا 2178 قرار دارند.    پنجمین قسمت، ناحیه داده عددی است و از آن برای تبدیل سیستمهای عددی، استفاده می شود. در این ناحیه 8 کلمه 16 بیتی در نظر گرفته شده است که از آدرس 2208 تا 2278 هستند.    سایر توابع، در صورت لزوم به دنبال نقشه فوق افزوده می شوند. میزان حافظه اضافی مورد نیاز، تابعی از مجموعه کارهای مختلفی است که CPU انجام می دهد.   پردازنده    تمام پردازنده های رایانه ای، به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند محاسبات منطقی و حسابی را انجام دهند. از اوایل سالهای 1970 که مهندسین شرکت اینتل توانستند مدارهای بسیار پیچیده مورد نیاز را روی یک تراشه، مجتمع کنند، پردازنده ها به نام ریزپردازنده نامیده شدند. چنین قطعاتی مغز اصلی هر رایانه را تشکیل می دهند. و ویژگی اختصاصی همه آنها، برنامه پذیر بودن آنها است که معنی آن این است که به همه آنها باید گفت که چه کاری انجام دهند. این فرامین توسط دسته ای از دستورالعملها که از نرم افزار استخراج می گردند حاصل می شوند. وقتی ریزپردازنده باید کار جدیدی انجام دهد، برنامه جدیدی نوشته شده و به آن داده می شود.    ریزپردازنده ها بر حسب میزان قدرت طبقه بندی می شوند. دو عاملی که این قدرت را مشخص می کند عبارتند از تعداد بیتها و سرعت پالس ساعت. ریزپردازنده های فعلی امکان پردازش داده ها، به صورت 4، 8، 16 یا 32 بیتی را دارند. هر چه تعداد این بیتها بیشتر باشد، قدرت ریزپردازنده بیشتر است.    میزان پالس ساعت، سرعت اجرای هر دستورالعمل را نشان می دهد. محدوده سرعت پالس ساعت در حال حاضر از حدود MHZ1 تا MHZ66 و اخیراً بسیار بیشتر است. هر چه این سرعت بیشتر باشد، قدرت ریزپردازنده بیشتر است.    اینتل، مخترع اولین ریزپردازنده، تاکنون به طور مستمر ساخت پردازنده های جدید با قدرت بیشتر را ادامه داده است. همان طور که در شکل 2ـ7 می بینید، از زمان 8085 روند افزایش در سرعت و اندازه بیتها همچنان ادامه یافته است. امروزه یک تراشه 80486     می تواند داده ها را به صورت 32 بیتی و با متوسط سرعت پالس ساعت MHZ50 پردازش کند.           Clock Speed Bit Size Microprocessor 1MHZ 8-bit 8085 4.77MHZ 16-bit 8086 8MHZ 16-bit 80186 12.5MHZ 16-bit 80286 33MHZ 32-bit 80386 50MHZ 32-bit 80486 ریزپردازنده ها: میزان بیت و سرعت    گرچه برخی PLCهای بزرگ جدید، از 80486 استفاده می کنند، اما تعداد زیادی از PLCها، ریزپردازنده های ضعیفتری را به کار می گیرند. برخی انواع کوچک PLC، حتی از ریزپردازنده های 8 بیتی با پالس ساعت MHZ4 استفاده می کنند. به طور متوسط یک PLC کوچک امروزی دستگاهی است که پردازنده آن 16 بیتی و پالس ساعت آن MHZ10 باشد.    همان طور که دیده ایم، ریزپردازنده قسمتی از CPU یک PLC است که وظیفه آن دریافت، تحلیل، پردازش و ارسال داده ها است. این داده ها به صورت پالسهای دیجیتال به طوری که در شکل 2ـ8 دیده می شود، دریافت یا ارسال می گردند. اکنون این شکل را دقیقتر مورد بررسی قرار می دهیم.    برای شروع می توان به ROM اشاره کرد. این قسمت دارای یک برنامه سیستم عامل ثابت است که با قسمت کنترل ارتباط برقرار می کند. این نرم افزار غیرقابل تغییر، عملکرد، PLC را مدیریت می کند. زمانی که کاربر دستور خاصی را به PLC بدهد، سیستم عامل برای اجرای آن حاضر خواهد بود.    قسمت کنترل، که قلب ریزپردازنده را تشکیل می دهد، از قسمتهای واحد کنترل با یک پالس ساعت، واحد محاسباتی/منطقی (ALU) و تعداد محدودی ثبات موقتی ذخیره سازی، تشکیل شده است. قسمت کنترل، ترتیب و طول مدت فعال شدن هر کدام از قسمتهای عملیاتی را مشخص می کند.    هر گاه بلوک پویش ورودی برای کار فراخوانی شود، تمام ورودیها را پویش کرده و وضعیت هر ورودی را در حافظه RAM ذخیره می کند. بعد از تحلیل ورودیها، منطق پویش (برنامه منطق نردبانی کاربر)، بلوک پویش خروجی را به وضعیت مناسب، تغییر می دهد. سپس خروجیها پویش و تصحیح می شوند. این خروجیها ممکن است با توجه به تحلیل انجام شده، وضعیت خود را حفظ یا تغییر دهند. وضعیت خروجیها هم تابعی از وضعیت سیگنالهای خروجی از CPU است.    همچنین سایر کارهای نوعی را که ریزپردازنده می تواند انجام دهد، در این شکل      می بینید. صفحه کلید و مونیتورها به هر عملی که روی صفحه کلید انجام می شود، پاسخ می دهند و سپس صفحه نمایش عوض می شود. در صورت نیاز، سایر دستگاههای جانبی مانند نوارخوان، دیسک گردان یا چاپگر نیز می توانند اضافه شوند.    در انتهای سمت راست شکل 2ـ8 یک واحد واسطه عملیاتی مشخص شده است.    این واحد در صورتی که PLC جزئی از یک سیستم بزرگتر باشد، مورد نیاز است. این واحد، وظیفه مرتبط کردن PLC، با PLCهای سایر PLCها و رایانه مرکزی را به عهده دارد.                                                            مدولهای I/O (واسطه ها)    مدول ورودی به صورت الکترونیکی چهار کار اصلی را انجام می دهد. اولاً این مدول حضور یا عدم حضور سیگنال الکتریکی در تمام ورودیها را بررسی می کند. این سیگنالهای ورودی وضعیت قطع یا وصل سوییچها، حسگرها و سایر عناصر در فرآیند تحت کنترل را نشان می دهند. ثانیاً این مدول سیگنال مربوط به وصل بودن را از نظر الکتریکی به سطحی DC که توسط مدارات الکترونیکی مدول I/O قابل استفاده باشد، تغییر می دهد. برای سیگنال ورودی قطع، هیچ تبدیل سیگنالی صورت نمی گیرد و نشان دهنده حالت قطع است. ثانیاً این مدول، جداسازی الکترونیکی را با جدا کردن خروجی مدول ورودی از ورودی اش به صورت الکترونیکی انجام می دهد. سرانجام این مدول سیگنالی را که توسط CPU قابل تشخیص است، ایجاد  می کند.    یک نمونه مدول ورودی، می تواند 4، 6، 8، 12، 16 یا 32 ترمینال علاوه بر ترمینالهای مشترک و زمین ایمنی، داشته باشد. شکل فقط مدار یک ترمینال را نشان می دهد. تمام ترمینالهای یک مدول، دارای مدار یکسان هستند. بلوک اولیه سیگنالهای ورودی را از سوئیچها، حسگرها و غیره دریافت می کند. سیگنالهای AC، در واحد مبدل DC که یکسوسازها و وسایلی برای کاهش ولتاژ به سطح قابل استفاده مجهز است، به سیگنالهای DC تبدیل می شوند. برای سیگنالهای DC، به نوعی از مدارهای مبدل DC به DC نیاز خواهد بود.    خروجی این مبدل مستقیماً به CPU وصل نمی شود. چون در این صورت یک  جهش ولتاژ یا نقص فنی در مدار ممکن است سبب آسیب رسیدن به CPU شود. به عنوان مثال اگر واحد مبدل دچار اتصال کوتاه شود، ولتاژ 120 ولت متناوب در ورودی، مستقیماً به CPU می رسد. و چون CPU فقط با ولتاژ 5 ولت مستقیم کار می کند، احتمال سوختن آن زیاد خواهد بود. بلوک جداسازی، CPU را از چنین تخریبی، حفظ می کند.    این جداسازی معمولاً توسط جداسازی های نورد، همان طور که نشان داده شده است، انجام می شود. قطع و وصل سیگنال، بر روی یک اشعه نورانی (تولید شده به وسیله یک LED)، در یک جهت سوار می شود. شوکهای الکتریکی، در هیچ جهتی، قادر به عبور از جداسازی نوری نیستند.      وقتی که ورودی وصل باشد، جداساز از طریق بلوک منطقی علامتی را به CPU ارسال می کند. وقتی که خروجی جداساز روشن باشد، CPU توسط علایم الکتریکی کد شده، آن را حس می کند.    ترمینالهای هر مدول با اعداد پشت سر هم مشخص می شوند. خاموش/روشن بودن هر عدد، در هر جاروب از پویش مدول ورودی امتحان می شود و نتیجه، همان طور که قبلاً بحث شد، در واحد حافظه RAM قرار می گیرد.    مدول خروجی به گونه ای برعکس مدول ورودی کار می کند. یک سیگنال DC که از CPU ارسال می شود، در هر مدول خروجی به سیگنال الکتریکی با سطح ولتاژ مناسب به صورت AC یا DC که توسط دستگاههای قابل استفاده باشد، تبدیل می شود. نمودار بلوکی مدول خروجی در شکل 2ـ10 نشان داده شده است.    مدول خروجی، در هر پویش سیگنالی را از CPU دریافت می کند. اگر کد ارسال شده از CPU با شماره اختصاص داده شده به آن مدول یکسان باشد، آن مدول روشن می شود. مجدداً شماره هر مدول از طریق سوییچهای SIP مدول تنظیم می شوند. در اینجا هم مانند مدولهای ورودی، 4، 6، 8، 12، 16 یا32ترمینال وجود دارد. اگر در حین پویش خروجی، هیچ سیگنال تطبیقی دریافت نشود، ترمینالها تحریک نمی شوند.    اگر سیگنال تطبیقی CPU دریافت شود، به طبقه جداساز می رود. مجدداً در خروجی نیز واحد جداساز برای جلوگیری از بازگشت شوک الکتریکی دستگاههای خروجی و آسیب رساندن به CPU مورد نیاز است. سپس خروجی جداساز به مدارهای کلیدزنی یا رله خروجی فرستاده می شود. عمل کلیدزنی جریان متناوب معمولاً با استفاده از ترایاک انجام می شود. خروجی هر مدول می تواند از یک رله، به صورت AC یا DC گرفته شود که هر سه حالت مربوطه در شکل 2ـ10 نشان داده شده است.    تمام ترمینالهای یک مدول منفرد، دارای سیستم خروجی یکسانی هستند. به عبارت دیگر، در یک مدول 8 ترمیناله، برخی از خروجیها AC و برخی دیگر DC یا با ولتاژهای کاری مختلف نیستند، بلکه همه یکسان هستند.                                               نمودار بلوکی یک مدول ورودی/خروجی (واسطه) PLC کوچک در شکل 2ـ11 نشان داده شده است.    در طرف ورودی، یک منبع تغذیه DC وجود دارد (24 ولت) که ولتاژ لازم برای 8 سوییچ یا حسگر (ترمینالهای 0 تا 70) را تامین می کند. وقتی که یک سوییچ یا حسگر بسته باشد، مسیر جریان از طریق دیود نورانی جداساز بسته می شود. به دنبال آن فتوترانزیستور هادی شده و در نتیجه سیگنالی به مدارات داخلی می رسد.                                                    در طرف خروجی هم 6 رله طبق دستور رسیده از مدارات داخلی، کنتاکتهای مربوطه را باز یا بسته می کنند. ترمینالهای خروجی 200 تا 202 دارای زمین مشترکی با بار هستند. ترمینالهای 203، 204، 205 کاملاً از هم مستقل هستند و هر یک اتصال خاص خود را به بار دارد.   منابع تغذیه    منبع انرژی الکتریکی که معمولاً استفاده می شود جریان متناوب 120 ولت با فرکانس HZ60 است. اغلب PLCها، با ولتاژ 5+ و 5- ولت DC کار می کنند. بنابراین CPU هر PLC، باید مجهز به مدارهایی باشد که بتواند ولتاژ 120 ولت ورودی را به ولتاژ 5 ولت تبدیل کند. این تبدیل با استفاده از منبع تغذیه داخلی انجام می شود. شکل 2ـ12، ساختار کلی یک منبع تغذیه نمونه را به صورت نمودار بلوکی، نشان می دهد. در این شکل نمودارهای ولتاژ ـ زمان نقاط مختلف مدار دیده می شوند.    چهار قسمت در نمودار به همراه یک مدار کلیدزنی برای باتری پشتیبان دیده می شود. اولین بلوک سمت چپ، بلوکهای بهسازی AC است. که ممکن است درون CPU سیستم PLC تعبیه شود. البته به طور مرسوم، این بلوک به شکل یک واحد خارجی مجزا وجود دارد و اندازه آن به مشخصات جریان کشی CPU، وابسته است. بلوک بهسازی AC، شکل موج AC را تصفیه می کند. شکل موج ورودی معمولاً یک شکل سینوسی کامل دارد ولی گاهی دو عامل خارجی، شکل آن را تغییر می دهند. اولاً گاهی این موج سینوسی در اثر عمل کلیدزنی یا مسائل فنی ژنراتور اعوجاج پیدا می کند. ثانیاٌ تجهیزات مورد استفاده در کارخانه، ممکن است شوکهای الکتریکی برگشتی خاصی را ایجاد کنند که شکل سینوسی را از حالت اصلی خارج نماید.      دومین بلوک نشان داده شده در شکل، بلوک مبدل/یکسوساز است. این بلوک شکل موج AC متناوب را به شکل موج DC یکسو شده و ضربان دار تبدیل می کند. کاهش ولتاژ به میزان مورد نیاز نیز با استفاده از یک ترانسفورماتور درونی انجام می شود. سپس یکسوسازهای پل، ولتاژهای ِDC ضربان داری را تولید می کنند. خروجیهای این قسمت یکی 5+ و دیگری 5- ولت است. این ولتاژهای دوگانه برای راه اندازی تراشه های مختلف موجود در CPU لازم است.    یک رایانه جهت عملکرد صحیح، احتیاج به یک ولتاژ DC ثابت دارد. بنابراین وسیله ای برای صاف کردن ولتاژ DC ضربان دار مورد نیاز است. سومین قسمت معرفی شده در نمودار، یک فیلتر است که عمل صاف کردن تغییرات را انجام می دهد. قسمت فیلتر دارای مداری شامل خازن، مقاومت یا سلف است. البته عمل صاف کردن توسط مدارات الکترونیکی نیز میسر است.    چهارمین بلوک، تنظیم کننده است که همواره در مدار تغذیه وجود دارد. یک تنظیم کننده، بدون توجه به میزان مصرف CPU، ولتاژ را در حوالی یا خود 5 ولت ثابت نگه می دارد.    سوئیچ باتری پشتیبان در قسمت بالای سمت راست نمودار مشاهده می شود. سوییچ تعبیه شده (نشان داده نشده)، می تواند منبع انرژی الکتریکی را از منبع تغذیه به باتری تغییر دهد. این سوییچ به صورتی طراحی شده است که به محض قطع شدن منبع تغذیه، باتری ذخیره را در مدار قرار می دهد. قطع منبع برق ساختمان است. پیوستگی وجود ولتاژ تغذیه سبب جلوگیری از پاک شدن برنامه کاربر می شود که قبلاً نیز به آن اشاره گردید. توجه کنید که مدارهای خاصی برای CPU پیش بینی شده است که ولتاژ DC (مثلاً 24 ولت) باتری را به دو ولتاژ 5 ولت مورد نیاز CPU تبدیل کند. معمولاً این سیستم نمایش داده نمی شود، ولی در کتابخانه های راهنما به آن اشاره می شود.      تجهیزات برنامه نویسی    تجهیزات برنامه نویسی موجود برای برنامه نویسی PLC به شما اجازه می دهند که برنامه دلخواه را نوشته، ویرایش کرده و ببینید و در کنار آن دستورالعملهای متنوعی را برای عیب یابی برنامه، در اختیار شما قرار می دهند. در اغلب اوقات لازم است که در هنگام نوشتن برنامه ها، وسیله برنامه ریزی، PM، را به CPU متصل کنید. البته برخی انواع PMها، این اجازه را به شما می دهند که برنامه را در حالت غیر متصل نوشته و سپس برنامه را وارد CPUی PLC کنید. برنامه ها معمولاً با زبان و منطق نمودار نردبانی نوشته می شوند، هر چند که سایر زبانهای برنامه نویسی نیز در دسترس هستند. قالبهای برنامه نویسی ما یک قالب عمومی مانند آنچه که مورد استفاده کارخانجاتی است که سهم عمده ای در بازار PLC در حال حاضر را دارند، استفاده می کنیم. تجربه نشان داده است که هرگاه فردی با برنامه نویسی نوع خاصی از PLC آشنا شد، آن فرد به راحتی می تواند بر روی سایر سیستمهای PLC مهارت پیدا کند، حتی در صورتی که قالبها تا حدودی متفاوت باشند.    برخی از عوامل که بین قالبهای مختلف تفاوت ایجاد می کنند، عبارتند از: فهرست علائم و اختصارات، نحوه عدد نویسی و نحوه نمایش اطلاعات روی صفحه نمایش. دیگر تفاوت قالبها، در نحوه شماره گذاری کنتاکتها، خروجیها، و ثباتها است. این قالبها شامل حروف و اعداد یا ترکیب هر دو هستند. در کتابچه های راهنمای هر PCL، سیستمهای گوناگون علامتگذاری توابع و ثباتها، شرح داده می شوند.    به طور نمونه، ترتیب کلیدهای فشرده شده روی یک صفحه کلید دستی برای یک مدار سه سیمه نگهدارنده، در شکل (3ـ1) نشان داده شده است. خروجی Y0 توسط عملکرد ورودیهای X0 و X1 روشن و خاموش می شود. X0 و X1 دو کلید فشاری NO هستند که به ورودی کنترل کننده وصل شده اند. ترتیب به صورت زیر است:    حافظه RAM را پاک کنید    1ـ PLC را روشن کنید.    2ـ حافظه RAM را پاک کنید.    3ـ صفحه نمایش را پاک کنید. برنامه نویسی اکنون می تواند آغاز شود.    اولین صفحه را برنامه نویسی کنید (این برنامه فقط از یک صفحه استفاده می کند)    4ـ علامت کنتاکت را فشار دهید (در حالت عادی باز).    5ـ تابع را فشار دهید؛ X برای ورودی    6ـ شماره کنتاکت (0) را با فشردن کلیدهای عددی مشخص کنید.    7ـ کلید WRT را برای وارد کردن کنتاکت فشار دهید.    8ـ علامت کنتاکت را فشار دهید (در حالت عدی بسته)    9ـ تابع را فشار دهید؛ X  برای ورودی    10ـ شماره کنتاکت (1) را با فشردن کلیدهای عددی معین کنید.    11ـ کلید WRT را برای وارد کردن کنتاکت فشار دهید.    12ـ علامت پیچک را فشار دهید.    13ـ تابع را فشار دهید؛ Y برای خروجی    14ـ شماره پیچک (0) را با فشردن کلیدهای عددی مشخص کنید.    15ـ کلید WRT را برای وارد کردن پیچک فشار دهید.    16ـ به سمت چپ صفحه نمایش، یک خط پایینتر برگردید.    17ـ علامت کنتاکت را فشار دهید (در حالت عادی باز).    18ـ کلید نماد اتصال عمودی (┘) که برای بستن یک وسیله به خط بالای آن در نمودار نردبانی استفاده می شود، فشار دهید.    19ـ تابع را فشار دهید؛ Y برای خروجی.    20ـ شماره کنتاکت (0) را با فشار دادن کلیدهای عددی مشخص کنید.    21ـ کلید WRT را برای وارد کردن کنتاکت فشار دهید. اولین صفحه را در حافظه RAM بنویسید.      22ـ اولین صفحه (برنامه ) را با فشردن کلیدهای SFT (شیفت) و PRG (برنامه) در حافظه RAM بنویسید.    PLC اکنون از مد قفل به مد اجرا تغییر وضعیت می دهد. هنگامی که کلید فشاری ورودی X0 فشرده شود، خروجی Y0 فعال می شود و بعد از رها کردن کلید، نیز فعال باقی می ماند. با فشردن کلید فشاری ورودی X1، خروجی Y0 غیرفعال می شود.   ساختار صحیح نمودارهای نردبانی PLC    در هنگام برنامه ریزی یک نمودار نردبانی PLC، محدودیتهای موجود در قالبهای برنامه نویسی PLC، باید رعایت شود وگرنه CPUی PLC، صفحه برنامه نویسی شده با نمودار نردبانی را در حافظه نمی پذیرد. در بعضی موارد، هنگامی که نمودارهای نردبانی به علت قالب بندی نادرست، دریافت نشود، یک پیغام خطا بر روی صفحه نمایش ظاهر می شود که وارد نشدن برنامه و علت آن را نشان می دهد. چگونه ممکن است نمودارهای نردبانی یک PLC نادرست باشند؟ احتمالاً به دلیل رعایت نکردن محدودیتهای مختلف ساختار نردبانها چنین اشتباهاتی رخ می دهد. در اینجا مثالهایی از چنین محدودیتهایی را برای یک نمونه PLC ذکر می کینم:    1ـ کنتاکت همیشه باید در شکاف شماره 1 در قسمت بالای سمت چپ قرار بگیرد (شکلهای 3ـ2 تا 3ـ6 را ببینید)    2ـ پیچک باید در انتهای پله قرار بگیرد (شکل 3ـ2ـb را ببینید).    3ـ تمام کنتاکتها باید به صورت افقی قرار بگیرند و قرار دادن آنها به صورت عمودی مجاز نیست. در شکل 3ـ2ـa، کنتاکت c به صورت نادرست برنامه نویسی شده است. نمودار نردبانی شکل 3ـ2ـb راه حلی را برا این مشکل نشان می دهد.    4ـ تعداد کنتاکتها در هر ماتریس (شبکه) محدود است. مثلاً، 11 عدد در یک سطر و 7 عدد در یک ستون (شکل 3ـ3 را ببینید).    5ـ تنها یک خروجی می تواند به گروهی از کنتاکتها متصل شود (شکل 3ـ3 را ببینید).    6ـ کنتاکتها باید به صورت مناسب پیچیده شوند (یک شاخه مدار در درون شاخه ای دیگر از مدار) و در بعضی PLC این کار امکان پذیر نیست.   7ـ جریان باید از سمت چپ به راست حرکت کند .    8ـ امتداد کنتاکتها باید به طور مستقیم باشد .    راهنمای عملیاتی مجزایی برای هر PLC وجود دارد که شامل اطلاعاتی درباره برنامه نویسی صحیح آن سیستم PLC، هستند.