کنترلر چیست؟
کنترلر controller که به آن کنترل کننده نیز می گویند، مغز متفکر یک پردازش صنعتی است. کنترلر برای کنترل سیستم ها و دستگاه های مختلف در فرایندهای صنعتی کاربرد دارد. کنترلر عامل ارتباطی شما با دستگاه های مورد نظرتان می باشد و به کمک آن می توانید با دستگاه خود سخن بگویید. کنترلر تمامی فرمان های مورد نظر کاربر را اعمال می کند تا فرایند مطابق با روند استاندارد خود پیش برود و در نهایت پاسخ مطلوب حاصل شود. برای رفتن پاسخ مطلوب در پروسه‌های صنعتی به کنترل‌کننده نیاز است تا پاسخ مطلوب به لحاظ ویژگی‌های گذرا یا ماندگار بدست آید. انتخاب و برنامه‌ریزی یک کنترلر مناسب از مهم‌ترین مراحل یک پروسه صنعتی است. انتخاب کنترلر با توجه به درجه اهمیت پاسخ گذرا یا ماندگار و یا هردو و همچنین ملاحظات اقتصادی ویژه صورت می‌پذیرد.
نقش کنترلر در محاسبات
کنترلر دستگاه سخت افزاری یا یک نرم افزار است که جریان داده ها را بین دو نهاد مدیریت یا هدایت می کند. کنترلر در محاسبات می تواند کارت، میکروچیپ یا دستگاه های سخت افزاری جداگانه برای کنترل دستگاه جانبی باشند. کنترل کننده را می توان به عنوان چیزی یا شخصی تصور کرد که بین دو سیستم واسط است و ارتباطات بین آنها را مدیریت می کند. کنترلر می تواند کارت توسعه، یک دستگاه مستقل یا یک تراشه مانند میکروکنترلر باشد که با دستگاه های جانبی ارتباط دارد. کنترل کننده ممکن است ارتباطی بین دو بخش یک رایانه را کنترل کند و یا مدیریت عملکرد و ارتباط یک دستگاه خارجی با رایانه اصلی را کنترل کند.
نقش کنترلر در رایانه ها
کنترلر در رایانه های اصلی معمولاً یا یک دستگاه مجزا است که به یک کانال متصل شده یا در محیط جانبی یکپارچه شده است. کنترلر در رایانه های رومیزی ممکن است یک صفحه پلاگین، یک مدار مجتمع بر روی مادربرد یا یک دستگاه خارجی باشد. کنترلر ها می توانند در دو طرف bus رایانه ای باشند. کنترلر در طرف Host به عنوان کنترل کننده host یا (در زمینه های ذخیره سازی) یک آداپتور host bus گفته می شود.
کنترلر در سیستم CNC
کنترلر در دستگاه‌های سی ان سی، نقشی مهم و اساسی را ایفا می‌کند. سیستم‌های CNC دارای مدل و عملکرد‌های متفاوتی می‌باشند. سیستم‌های CNC به‌طور معمول شامل توابع اولیه و توابع انتخابی می‌باشند. تابع اولیه یک تابع اساسی از سیستم‌های کنترل CNC است. توابع انتخابی یک تابع برای کاربران با توجه به ویژگی‌ها و استفاده از دستگاه است. سیستم‌های CNC به طور عمده منعکس‌کننده‌‌ی جی‌کدها (G Codes) می‌باشند. وجود کنترلر به عنوان مغز دستگاه، باعث شده که برای خرید یک دستگاه سی ان سی، به کنترلر آن توجه ویژه‌ای شود و مشخصات فنی و ارتباطی دستگاه را با نام و مدل کنترلر آن شناسایی می‌کنند.
انواع کنترلر در صنعت
کنترلر کامپیوتری (Pc Based):
کنترلرهای کامپیوتری قابلیت پردازش در کامپیوتر را دارا می باشند. این کنترلرها با نام نرم‌افزار‌شان شناخته می‌شوند؛ در این نوع کنترلر در صورت قطع ارتباط کنترلر با کامپیوتر، کار متوقف میشود؛ سرعت خروجی در این کنترلرها بسیار کم بوده و تابع سرعت کامپیوتر می‌باشند. این نرم‌افزارها با مشکل تعداد ورودی و خروجی‌ها جهت میکروسوئیچ‌ها، امرجنسی (Emergency) و غیره، روبرو هستند. برای استفاده از این کنترلرها از بورد واسط الکترونیکی نیز استفاده می‌کنند. این بورد در حقیقت نوعی افزایش‌دهنده‌ی تعداد ورودی و خروجی‌ها و همچنین نوعی بافر جهت کمک به تسریع و یکنواختی انتقال دیتا می‌باشد.
کنترلر نیمه‌کامپیوتری (Semi Pc Based):
کنترلر نیمه کامپیوتری از بورد‌های الکترونیکی طراحی شده استفاده می‌کنند. در این کنترلرها عموماً از میکرو‌ها به عنوان پردازشگر بین ورودی و خروجی‌ها و همچنین درگاه‌های سروو موتور و استپ موتورها استفاده میشود. در این نوع کنترلر عمده‌ی پردازش توسط برد صورت می‌گیرد. این کنترلرها عموما توسط پورت‌های usb و یا سریال پورت به کامپیوتر وصل بوده و در حین عملکرد دستگاه این اتصال نباید قطع شود به دلیل اینکه پاره‌ای از محاسبات داخل کامپیوتر انجام میشود. ورودی و خروجی‌ها مانند میکروسوئیچ‌های محورها، امرجنسی و … در کنترلر بررسی میشود. سرعت این کنترلرها بالاتر از مدل‌های قبلی می‌باشد و قیمتشان به مراتب بالاتر است.
کنترلر بدون نیاز به کامپیوتر (Stand alone):
این دسته از کنترلرها که جزء قدرتمندترین کنترلرها محسوب می‌شوند، دارای پردازشگر داخلی هستند و با کامپیوتر ارتباط مستقیم ندارند. اکثر توابع در این کنترلرها به صورت سخت‌افزاری ایجاد شده‌اند؛ لذا دارای سرعت بسیار بالایی می‌باشند. ساختار داخلی این کنترلرها PLC می‌باشد
امروزه بیشتر دستگاه‌های CNC دارای کنترل pc based می‌باشند و از فرمت استاندار صنعتی ISO G-Code و یا HPGL استفاده می‌کنند. سرعت پردازش داده‌ها نیز یک عامل بسیار مهم، به ویژه برای سرعت یا حجم محصول بالا و یا کار پیچیده‌ی سه‌بعدی است که در آن به طور معمول فایل‌های toolpath حجیم استفاده میشود. همچنین، دستگاه‌های جدید دارای پورت‌های یو‌اس‌بی (USB) برای گرفتن G-codeها بوده و اغلب دارای صفحه‌ای لمسی هستند.
کنترلر در ابزار دقیق
کنترلر یا کنترل‌کننده‌ها مغز متفکر سیستم‌های کنترلی می‌باشند. خروجی‌ها یا سیگنال‌های اندازه‌گیری توسط ترانسمیتر به کنترلر، انتقال می‌یابند تا کنترلر به کمک این اطلاعات و براساس تابعی که برای آن تعریف شده‌است، تصمیمات لازم برای عکس‌العمل مورد نیاز را بگیرد. انواع کنترلر برای کنترل کمیت های فیزیکی نظیر دما و رطوبت، فشار و کنترل گازها کاربرد دارند. کنترلر دما، کنترلر دما و رطوبت و کنترلر گازی از پرکاربردترین کنترلرهای موجود در بازار هستند. کنترل‌کننده با مقایسه سیگنال اندازه‌گیری با مقدار مطلوب و انجام محاسبات لازم، مقادیر متغیرهای تنظیم شونده را تعیین می‌کند. ;ورودی کنترل‌کننده سنسورها و ترانسمیترها وغیره.. و خروجی کنترل‌کننده‌ها کنترل ولوها و موتورها و غیره می‌باشد.
کنترلر دما
کنترلر دما برای روشن و خاموش کردن خودکار وسیله گرم کننده یا سرد کننده استفاده می شود. حالت سرد یا گرم به کمک میکروسوئیچ های تعبیه شده بر روی برد انتخاب می شود. با دستگاه کنترل کننده دما می توانید دمای آبسرد کن، دستگاه جوجه کشی، گلخانه و غیره را کنترل کنید.
کنترلر دما و رطوبت
کنترل دما و رطوبت به راحتی میتواند دما رطوبت محیط خود را کنترل نمایید. کنترلر دما و رطوبت از طریق خروجی های تعبیه شده پروسه کنترل دما و رطوبت که توسط کاربر تنظیم شده را اجرا می نماید. در این سیستم خروجی هیتر را میتوانید به کولر تبدیل کرده و به جای هیتر در خروجی از کولر استفاذه نمایید. کنترلر رطوبت و دما در سخت افزار خود آلارمی دارد تا در صورت بروز هر گونه مشکل دستگاه شروع به پخش آژیر اخطار نماید و کاربر متوجه بروز مشکل شود. میزان دما و رطوبت و آخرین وضعیت خروجی های دستگاه بصورت دوره ای روی نمایشگر دستگاه نمایش داده میشود.
کنترلر گازی
محصولات گاز سنج ثابت جهت اندازه گیری گازهای قابل اشتعال ، گاز های سمی و اکسیژن در نقاط مختلف محیط و با توجه به سیستم های فرآیندی هر نقطه از محیط و ریسک های نشت گاز در آن نقطه نصب می گردد تا با اندازه گیری و ارسال اطلاعات به سیستم کنترل مرکزی ، مانیتورینگ پیوسته جهت ارتقا سطح ایمنی محیط را موجب گردد. کنترلر گازی از جمله تجهیزات حفظ ایمنی محیط می باشد که می تواند بطور پیوسته میزان گازهای قابل احتراق و گازهای سمی را تشخیص دهد.