آشنایی با کنترلر و انواع آن به زبان ساده
در دستگاه‌هایی که کارکردشان با سیستم‌های الکترونیکی صورت می‌گیرد، کنترلر عامل ارتباط انسان و دستگاه است. شما با استفاده از کنترلر می‌توانید به دستگاه مورد نظر فرمان دهید. کنترلر تمام فرمان‌های یک اپراتور انسانی را دریافت و به دستگاه انتقال می‌دهد تا دستگاه آنگونه که نیاز است عمل کند. ارتباط با کنترلر به صورت مختلف امکان پذیر است. به عنوان مثال کنترلرهایی هستند که فرمان صوتی را دریافت کرده و تحلیل می‌کنند، سپس فرمان را به دستگاه منتقل می‌کنند. در این نوع کنترلرها شما می‌توانید با صحبت دستگاه مورد نظر را کنترل کنید.
در اکثر دستگاه‌های صنعتی بدون حضور کنترلر و به تنهایی نمی‌توان نتیجه مطلوبی از کارکرد دستگاه به دست آورد. به همین دلیل داشتن یک کنترلر مناسب با برنامه ریزی صحیح یکی از مهمترین عوامل در دستگاه‌های صنعتی برای بازده کاری مطلوب است.
امروزه تقریبا در هرجایی که تکنولوژی دیجیتال وجود دارد، کنترلرها نیز حضور فعال دارند. در واقع بدون یک کنترلر مناسب برقراری ارتباط با یک سیستم به سختی صورت می‌گیرد. کنترلرها دارای تنوع زیادی هستند. بعضی از آنها ابتدایی و ساده هستند و قدرت زیادی در تجزیه اطلاعات دریافتی را ندارند، مانند ریموت کنترلرها. بعضی دیگر بسیار پیشرفته هستند و توانایی دریافت انواع فرمان‌ها، تجزیه و تحلیل آنها و سپس انتقال فرمان به مقصد مورد نظر را دارا هستند.
کنترلرهای CNC
دستگاه‌های CNC ماشین‌آلات پیشرفته صنعتی هستن که به وسیله یک دستگاه الکترونیکی و با دقت بالا کار می‌کنند. کنترلرها در دستگاه‌های CNC، از اصلی‌ترین قسمت‌ها به‌شمار می‌روند. در یک دستگاه CNC کنترلر نقش مرکز فرماندهی را برعهده دارد. تمام فعالیت‌های دستگاه توسط کنترلر مدیریت می‌شود.
سیستم‌های دیجیتالی که در دستگاه‌های CNC مورد استفاده قرار می‌گیرند انواع مختلفی دارند که به صورت کامپیوتری عملکرد دستگاه را کنترل می‌کنند. ارتباط با این سیستم کامپیوتری که مانند مغز دستگاه عمل می‌کند از طریق یک نرم‌افزار صورت می‌گیرد. در واقع ما با این نرم‌افزار دستورات لازم را به صورت کدنویسی به کنترلر منتقل می‌کنیم. در ادامه کنترلر نیز دستورات ما را تحلیل کرده و مطابق با آنها به دستگاه فرمان می‌دهد. کنترلرهای CNC بر اساس طراحی و نحوه کارکرد به سه دسته تقسیم میشوند :
کنترلرهای pc based
در این کنترل کننده‌ها یک کامپیوتر همه کاره است که پردازش اطلاعات را انجام می‌دهد. با توجه به مدل دستگاه، نرم‌افزار مخصوص به آن باید نصب شود و از طریق آن نرم‌افزار با دستگاه ارتباط برقرار می‌شود. در این نوع کنترلرها در صورتی که ارتباط کامپیوتر با کنترلر قطع شود دستگاه کار نخواهد کرد.
سرعت عملکرد در این نوع بسیار پایین است و کاملا وابسته به سرعت کامپیوتر می‌باشد. همچنین نرافزار مخصوص این دستگاه‌ها در صورت ایجاد تغییرات در تابع خروجی، تعداد پورت‌ها، میکروسوئیچ‌ها و موارد اینچنین با مشکل مواجه خواهند شد. برای استفاده از این کنترلرها باید از بردهای الکترونیکی واسط نیز استفاده شود.
کنترلرهای semi pc based
در این نوع از کنترلرها نیز به یک کامپیوتر نیاز است اما کار اصلی توسط بردهای کنترلی طراحی شده و مخصوص استفاده می‌شود. پردازش در این مدل توسط میکروپروسسورها و چیپ‌های کنترل کننده موجود در بردها و با کمک کامپیوتر صورت می‌گیرد. این کنترلرها توسط پورت‌های ارتباطی با سیستم کامپیوتر مرتبط هستند و بخشی از عملیات پردازش توسط کامپیوتر صورت می‌گیرد. به همین دلیل ارتباط این پورت‌ها نباید قطع شود. این کنترلرها دارای سرعت بیشتری نسبت به مدل قبلی هستند.
کنترلرهای stand alone
این نوع کنترلرها از قدیمی‌ترین انواع کنترلرها محسوب میشوند که محبوبیت زیادی دارند. دلیل این محبوبیت پیچیدگی کمتر، راحتی استفاده و سرعت فوق‌العاده بالای آنها است. این مدل کنترلرها دارای پردازنده‌های بسیار قدرتمند داخلی هستند و برای کارکرد به کامپیوتر و عامل خارجی دیگری نیاز ندارند. اکثر انتقال دهنده‌ها، سیستم پردازش و اجزای دیگر در این مدل کنترلر به صورت سخت افزاری ساخته شده‌اند، به همین جهت دارای سرعت بسیار بالایی هستند. سیستم داخلی این کنترلرها یک نوع سیستم plc است و قدرتمندترین کنترلرهای CNC هستند.
رید (Raid) کنترلر چیست؟
رید کنترلر که به عنوان کنترل کننده آرایه دیسک نیز شناخته می‌شود، یک دستگاه سخت افزاری است که وظیفه مدیریت و محافظت از درایوها را در دیسک‌های ذخیره کننده اطلاعات سرور‌ها را برعهده دارد. در واقع رید کنترلر این درایوها را به عنوان درایوهای منطقی به سرور یا سیستم معرفی می‌کند. به عبارت دیگر، رید کنترلر دستگاهی است که ارتباط بین سیستم عامل سرور و درایوهای ذخیره کننده اطلاعات را امکان‌پذیر می‌کند. رید کنترلرها اساساً این ارتباط را برای بالا بردن امنیت اطلاعات و بهبود بخشیدن به عملکرد هارد دیسک‌ها فراهم می‌کند. قسمت جلویی یک رید کنترلر معمولاً از طریق HBA (آداپتور پورت ارتباطی) با سرور ارتباط برقرار می‌کند و قسمت پشتی آنها با درایوهای ذخیره سازی ارتباط برقرار کرده و آنها را مدیریت می‌کند.
همچنین رید کنترلرها با چندین درایو ارتباط داشته و به همین دلیل به چندین نسخه از اطلاعات دسترسی دارند و می‌توانند سرعت عملکرد آنها را افزایش داده و از درایوها در برابر مشکلات سیستم محافظت کنند.
مزایای رید کنترلرها
استفاده از رید کنترلر شما را قادر می‌سازد تا درایوهای ذخیره سازی و پیکربندی را مستقل از سیستم عامل کنترل کنید. کارتهای حاوی رید کنترلر برای کارکرد از درایوها، سیستم و یا از سرور هاست استفاده نمی‌کنند و باعث ایجاد بار اضافی روی سیستم نمی‌شوند. بنابراین از سرعت بیشتری برای خواندن و نوشتن داده‌ها برخوردار هستند.
همچنین رید کنترلرها از هارد دیسک در برابر از دست دادن اطلاعات و خرابی‌هایی که ممکن است اتفاق بیافتد محافظت می‌کنند. برای مثال: در صورت قطع ناگهانی برق، اکثر کارتهای رید دارای حافظه کش بافر و همچنین باتری هستند که در چنین مواقعی مانع از دست رفتن داده‌ها میشوند.
رید کنترلرهای نرم‌افزاری
رید کنترلرها از نوع نرم‌افزاری نیز موجود هستند. این کنترلرها مانند نوع سخت افزاری بوده اما برای کار از سخت افزار سیستم هاست خود مانند cpu و Dram بهره می‌برند، به همین دلیل رید کنترلرهای نرم‌افزاری کمی ضعیف‌تر از نسخه سخت افزاری خود عمل می‌کنند. بهترین مزیت نسخه نرم‌افزاری رید کنترلر نسبت به نسخه سخت‌افزاری، قیمت مناسب تر و انعطاف‌پذیری بالای آن است. زیرا برای استفاده از آنها نیازی به تهیه قطعه جدید ندارید. اما به یک سیستم قوی با سرعت بالا نیاز دارید تا اجرای رید کنترلر نرم‌افزاری باعث کندی کارکرد سیستم شما نشود.
البته آنها روی یک سری از سیستم‌عامل‌ها به صورت پیش‌فرض وجود دارند. مثلا در قسمت امکانات ذخیره‌سازی wondows server و همچنین در نسخه‌های جدید لینوکس در بخش linux mdadm این قابلیت وجود دارد. به غیر از این برخی از شرکت‌ها نیز اقدام به ارائه نسخه‌های نرم‌افزاری رید کنترلرها در برندهای مختلف کرده‌اند که بیشتر برای مصارف خانگی مناسب می‌باشند.
رید کنترلرهای صنعتی
رید کنترلرها در صنعت نیز کاربرد داشته و بعضی از آنها برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در قسمت‌های صنعتی نیز علاوه‌بر نسخه فیزیکی، از نسخه نرم‌افزاری رید کنترلرها نیز استفاده می‌شود. اما نسخه نرم‌افزاری آنها معمولا برای بهبود عملکرد و ذخیره‌سازی توسط شرکت سازنده طراحی شده‌اند. همچنین سیستم ذخیره‌سازی که در رید کنترلر نرم‌افزاری وجود دارد، برای پردازنده‌های قدرتمندی طراحی شده‌اند که برای مدیریت دخیره‌سازی سیستم ارتقا داده شده و با کندی سرعت مواجه نخواهند شد.
کنترلر PID
نوع دیگری از کنترلرها pid است. در صنعت برای تولید، دو نوع سیستم کلی از لحاظ کارکرد وجود دارد. سیستم حلقه بسته و سیستم حلقه باز. به سیستمی که نتیجه کار آن یا همان خروجی آن به صورت کنترل نشده باشد سیستم حلقه باز می‌گویند. و طبیعتا نقطه مقابل سیستم حلقه باز، یعنی به سیستمی که خروجی آن کنترل شده باشد حلقه بسته می‌گویند. با یک مثال بیشتر متوجه خواهید شد.
تصور کنید یک ماشین تولید نایلون داریم. اگر خروجی این دستگاه اینگونه باشد که نایلون را به صورت یک نوار بلند، و با یک ضخامت به ما تحویل دهد، این یک خروجی کنترل نشده و درنتیجه حلقه باز است. اما اگر خروجی به صورت نایلون های ۳۰ در۳۰ با ضخامت مشخص شده و به تعداد مشخصی باشد، در نتیجه یک خروجی قابل کنترل و حلقه بسته است. زیرا ما می‌توانیم خروجی سیستم را کنترل کنیم، ضخامت نایلون را کم یا زیاد کنیم و یا اندازه و تعداد آن را مشخص نمائیم. کنترلر pid کنترل کننده‌ای است که برای مدیریت سیستم‌های حلقه بسته استفاده می‌شود.
کنترلر pid بیشترین استفاده را در صنعت داشته و بازدهی مناسبی دارد. دلیل آن هم ساده بودن، پایداری بالا، خطای ناچیز و پاسخ سریع این کنترلر است. از کنترلر pid بیشتر برای کنترل متغییرها در یک سطح خاص استفاده می‌شود. در صنعت معمولا برای کنترل دور چرخش موتور‌ها، دما، سرعت، فشار، طول، زمان، ارتفاع و متغییرهای این چنینی استفاده می‌شود.
میدی کنترلر
میدی کنترلر یکی از کنترلرهایی است که بیشتر برای تولید صدا و در ابزار آهنگ سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به وسیله میدی کنترلر میتوان صدای خروجی از یک سیستم را از بسیاری جهات کنترل کرد. همان طور که می‌دانید صدا دارای ویژگی‌های بسیاری است که قابل تغییر می‌باشند، مانند: قدرت صدا، نازکی و بمی، لرزش، فرکانس، طول موج، تون و متغییر های دیگری که قابل تغییر بوده و باعث تولید صداهای مختلفی میشوند. میدی کنترلرها از مهمترین ابزار برای ساختن آهنگ هستند. آنها با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص و با کامپیوتر فرمان می‌گیرند و در واقع رابط بین شما و سخت افزار تولید صدا یا همان موسیقی هستند. نمونه ساده و پرکاربرد آنها را می‌شود در میدی کیبوردها مشاهده کرد. میدی کنترلرها با توجه به سیستم سخت افزار و نوع نرم‌افزار به لحاظ کارکرد به چند نوع تقسیم میشوند:
Daw Controller
یکی از انواع آنها Daw Controller ها هستند. به وسیله daw controller شما می‌توانید نرم‌افزاری که با آن آهنگسازی می‌کنید را کنترل کنید. از نمونه‌های رایج این کنترلر میتوان به ایجاد تغییرات در صدا خروجی از ضبط ماشین اشاره کرد.
mixer controller
نوع دیگر آن mixer controllerها هستند که با آنها کارهای ترکیب صدا و مسترینگ انجام می‌شود. با mixer controller هنگام آهنگسازی ترکیب سخت افزارهای ساخت صدا را میتوان انجام داد.
midi controller
midi controller ها نیز نوعی کنترلر هستند که وظیفه ایجاد ارتباط بین کاربر با نرم‌افزار میزبان را دارد. از مثال‌های کاربرد آن می‌شود به افزایش قدرت صدا با فشار بیشتر روی کلید اشاره کرد.
launchpad control
یک کنترلر دیگر است که دارای ۶۴ پد کوچک است که به شما این امکان را می‌دهد تا یک قطعه موسیقی را به قسمت‌های کوچک تقسیم کرده و به گونه‌ای دیگر اجرا کنید.
Dj controller
Dj controller ها یکی از انواع سخت افزاری میدی کنترلرها هستند که وظیفه آنها کنترل و هدایت فرمان‌های نرم‌افزار است اما امروزه به دلیل آسان‌تر بودن استفاده از نمونه‌های نرم‌افزاری مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
کنترلر IR
کنترلر ir یا همان مادون قرمز رایج ترین نوع کنترلر مورد استفاده انسان است. ما روزانه در بسیاری از مواقع از این نوع کنترلر استفاده می‌کنیم. کنترل‌های تلویزیون و دستگاه‌های صوتی تصویری خانگی از نمونه های کنترلر ir هستند. این نوع کنترلر با ارسال امواج مادون قرمز به دستگاه گیرنده خود فرمان می‌دهد. با فشار دادن دکمه‌های روی این کنترلرها نور مادون قرمز در فلاش‌های مختلف تولید می‌شود. این نور برای ما نامرئی می‌باشد. فلاش‌های تولید شده از مادون قرمز مانند کد‌های مورس می‌باشند و پس از دریافت توسط دستگاه گیرنده ترجمه شده و به دستورات تبدیل میشوند. به دلیل اینکه مادون قرمز خواص نور را دارد پس تحت تاثیر عوامل تاثیرگذار بر نور قرار خواهد گرفت.
مثلا اگر جسمی جلوی آن را گرفته باشد که نور از آن گذر نمیکند، بنابراین مادون قرمز نیز گذر نخواهد کرد و فرمان به گیرنده نخواهد رسید. همچنین در دستگاه‌های مختلف برای جلوگیری از ایجاد تداخل از کدگذاری‌های مختلفی استفاده می‌شود. گویی که هر دستگاه زبان خودش را دارد، به همین دلیل فرمان‌های دریافت شده از کنترلر ir مخصوص به خود را اجرا می‌کند.
سخن آخر
کنترلرها از ابزارهای پرکاربرد دنیای امروز هستند که استفاده‌های متعددی برای ما دارند. انواع مختلفی دارند و هر کدام در زمینه خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعضی از آنها ساختار ساده‌ای دارند و استفاده از آنها آسان است، بعضی دیگر بسیار پیشرفته و پیچیده هستند و کار کردن با آنها نیازمند داشتن تخصصی است. اما کنترلرها از نوعی که باشند وظیفه آنها تقریبا مشابه یکدیگر است. کنترلرها وظیفه هدایت و کنترل یک سیستم یا دستگاه را دارند و به آن فرمان می‌دهند. آنها بین انسان و سیستم مورد نظر ارتباط ایجاد می‌کنند. یعنی ما با استفاده از کنترلرها با یک سیستم یا دستگاه ارتباط برقرار کرده، در راستای نیازی که داریم به آن فرمان می‌دهیم.
اولین دیدگاه را اضافه کنید.