Programmable Logic Controller (PLC) หรือที่เรียกว่าคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมเป็นส่วนประกอบหลักในภาคระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เนื่องจากโครงสร้างที่แข็งแรงคุณสมบัติการทำงานที่ยอดเยี่ยมเช่น ตัวควบคุม PID , การควบคุมตามลำดับ, ตัวจับเวลาและตัวนับ, ความง่ายในการตั้งโปรแกรม, ความสามารถในการควบคุมที่เชื่อถือได้และการใช้ฮาร์ดแวร์ที่ง่ายดาย - PLC นี้เป็นมากกว่าคอมพิวเตอร์ดิจิทัลที่มีวัตถุประสงค์พิเศษในอุตสาหกรรมและในด้านระบบควบคุมอื่น ๆ PLC ประเภทต่างๆจากผู้ผลิตจำนวนมากมีวางจำหน่ายในตลาดปัจจุบัน ดังนั้นในย่อหน้าถัดไปให้เราศึกษาเกี่ยวกับ PLC และประเภทของ PLC

โปรแกรมควบคุมลอจิก (PLC)

ระบบ PLC คืออะไร?

PLC ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อแทนที่แผงควบคุมแบบเดิมซึ่งการทำงานขึ้นอยู่กับรีเลย์ลอจิกแม่เหล็กไฟฟ้าที่อิงตามตัวจับเวลาใน ระบบควบคุมอุตสาหกรรม . PLC สามารถตรวจสอบอินพุตอย่างต่อเนื่องจากเซ็นเซอร์และสร้างการตัดสินใจเอาต์พุตเพื่อใช้งานแอคชูเอเตอร์ตามโปรแกรม ระบบ PLC ทุกระบบต้องการโมดูลอย่างน้อยสามโมดูลเหล่านี้:

โมดูล CPU
โมดูลพาวเวอร์ซัพพลาย
โมดูล I / O อย่างน้อยหนึ่งโมดูล

สถาปัตยกรรม PLC

โมดูล CPU

โมดูล CPU ของ PLC

โมดูล CPU ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์กลางและหน่วยความจำ โปรเซสเซอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการคำนวณและประมวลผลข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดโดยรับอินพุตและสร้างเอาต์พุตที่เหมาะสม หน่วยความจำมีทั้งหน่วยความจำ ROM และ RAM หน่วยความจำ ROM ประกอบด้วยระบบปฏิบัติการโปรแกรมควบคุมและโปรแกรมแอปพลิเคชันในขณะที่ RAM เก็บโปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้นและข้อมูลการทำงาน PLC เหล่านี้ใช้หน่วยความจำเก็บรักษาเพื่อบันทึกโปรแกรมและข้อมูลของผู้ใช้เมื่อแหล่งจ่ายไฟหยุดทำงานหรือล้มเหลวและเพื่อดำเนินการตามโปรแกรมผู้ใช้ต่อเมื่อกำลังไฟจะถูกเรียกคืน ดังนั้น PLC เหล่านี้จึงไม่จำเป็นต้องใช้แป้นพิมพ์หรือจอภาพในการตั้งโปรแกรมโปรเซสเซอร์ใหม่ทุกครั้ง หน่วยความจำที่เก็บรักษาสามารถใช้งานได้โดยใช้แบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน โมดูล EEPROM และวิธีการหน่วยความจำแฟลช

BUS หรือชั้นวาง

PLC BUS หรือชั้นวาง

ในบัสหรือแร็ค PLC แบบโมดูลาร์บางตัวมีให้ในแบ็คเพลนของวงจรซึ่งเสียบโมดูลทั้งหมดเช่น CPU และโมดูล I / O อื่นเข้ากับสล็อตที่เกี่ยวข้อง บัสนี้ช่วยให้การสื่อสารระหว่างโมดูล CPU และ I / O เพื่อส่งหรือรับข้อมูล การสื่อสารนี้สร้างขึ้นโดยการกำหนดแอดเดรสโมดูล I / O ตามตำแหน่งจากโมดูล CPU ไปตามบัส สมมติว่าหากโมดูลอินพุตอยู่ในช่องที่สองแอดเดรสต้องเป็น I2: 1.0 (ช่องที่สองช่องแรกเท่านั้นเป็นตัวอย่าง) บัสบางตัวให้พลังงานที่จำเป็นแก่วงจรโมดูล I / O แต่ไม่ได้ให้พลังงานใด ๆ แก่เซ็นเซอร์และตัวกระตุ้นที่เชื่อมต่อกับโมดูล I / O

แหล่งจ่ายไฟ ABB PLC

โมดูลพาวเวอร์ซัพพลาย

โมดูลเหล่านี้จ่ายพลังงานที่จำเป็นสำหรับทั้งระบบโดยการแปลงค่าที่มีอยู่ ไฟ AC เป็นไฟ DC จำเป็นสำหรับโมดูล CPU และ I / O เอาต์พุต 5V DC ขับเคลื่อนวงจรคอมพิวเตอร์และใน PLC บางตัว 24DC บนบัสแร็คจะขับเคลื่อนเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์เพียงไม่กี่ตัว

โมดูล I / O

โมดูล I / O PLC

โมดูลอินพุตและเอาต์พุตของ PLC อนุญาตให้เชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์เข้ากับระบบเพื่อตรวจจับหรือควบคุมตัวแปรแบบเรียลไทม์เช่นอุณหภูมิการไหลของแรงดันเป็นต้นโมดูล I / O เหล่านี้แตกต่างกันไปตามประเภทช่วงและความสามารถและบางส่วน ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

“ปั๊มชาร์จคืออะไร ”

โมดูล I / O ดิจิทัล: สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ที่มีลักษณะเป็นดิจิทัลกล่าวคือเพื่อวัตถุประสงค์ในการเปิดและปิดเท่านั้น โมดูลเหล่านี้มีให้เลือกทั้งแรงดันและกระแส AC และ DC พร้อมด้วยจำนวนอินพุตและเอาต์พุตดิจิตอลที่แปรผัน

โมดูล I / O อนาล็อก: สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ที่ให้สัญญาณไฟฟ้าอะนาล็อก ภายในโมดูลเหล่านี้ ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล ใช้เพื่อแปลงอะนาล็อกเป็นข้อมูลที่เข้าใจได้ของโปรเซสเซอร์เช่นข้อมูลดิจิทัล จำนวนช่องว่างของโมดูลนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน

โมดูลอินเทอร์เฟซการสื่อสาร: เป็นโมดูล I / O อัจฉริยะที่แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง CPU และเครือข่ายการสื่อสาร สิ่งเหล่านี้ใช้สำหรับการสื่อสารกับ PLC และคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ที่วางอยู่ในระยะไกลหรือไกลออกไป

ประเภทของ PLC

ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ถูกรวมเป็นหน่วยเดียวหรือแบบแยกส่วน

PLC แบบรวมหรือขนาดกะทัดรัด ถูกสร้างขึ้นโดยโมดูลต่างๆภายในเคสเดียว ดังนั้นความสามารถของ I / O จึงถูกกำหนดโดยผู้ผลิต แต่ไม่ใช่โดยผู้ใช้ PLC ในตัวบางตัวอนุญาตให้เชื่อมต่อ I / Os เพิ่มเติมเพื่อให้เป็นโมดูลาร์ได้

PLC แบบรวมหรือขนาดกะทัดรัด

PLC แบบแยกส่วน ถูกสร้างขึ้นด้วยส่วนประกอบหลายอย่างที่ต่อเข้ากับชั้นวางหรือบัสทั่วไปที่มีความสามารถ I / O ที่ขยายได้ ประกอบด้วยโมดูลแหล่งจ่ายไฟ CPU และโมดูล I / O อื่น ๆ ที่เสียบเข้าด้วยกันในชั้นวางเดียวกันซึ่งมาจากผู้ผลิตรายเดียวกันหรือจากผู้ผลิตรายอื่น PLC แบบโมดูลาร์เหล่านี้มีขนาดแตกต่างกันโดยมีแหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันความสามารถในการประมวลผลการเชื่อมต่อ I / O เป็นต้น

ประเภทโมดูลาร์ของ PLC

Modular PLC แบ่งออกเป็น PLC ขนาดเล็กกลางและใหญ่ตามขนาดหน่วยความจำของโปรแกรมและจำนวนคุณสมบัติ I / O

PLC ประเภทขนาดเล็กกลางและขนาดใหญ่

บมจ. ขนาดเล็ก เป็น PLC ขนาดเล็กที่ออกแบบมาให้มีขนาดกะทัดรัดและแข็งแรงซึ่งติดตั้งหรือวางไว้ข้างอุปกรณ์ที่จะควบคุม PLC ประเภทนี้ใช้สำหรับเปลี่ยนลอจิกรีเลย์แบบใช้สายยาก เคาน์เตอร์จับเวลา ฯลฯ ความสามารถในการขยายโมดูล PLC I / O นี้ถูก จำกัด ไว้สำหรับหนึ่งหรือสองโมดูลและใช้รายการคำสั่งลอจิกหรือภาษาแลดเดอร์รีเลย์เป็นภาษาโปรแกรม

บมจ. ขนาดกลาง ส่วนใหญ่จะใช้ PLC ในอุตสาหกรรม ซึ่งอนุญาตให้มีโมดูลปลั๊กอินจำนวนมากที่ติดตั้งบนแบ็คเพลนของระบบ จุดอินพุต / เอาท์พุตบางจุดมีให้โดยการเพิ่มการ์ด I / O เพิ่มเติมและนอกเหนือจากสิ่งเหล่านี้ - สิ่งอำนวยความสะดวกโมดูลการสื่อสารเหล่านี้มีให้โดย PLC นี้

PLC ขนาดใหญ่ ถูกใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องมีฟังก์ชันการควบคุมกระบวนการที่ซับซ้อน ความจุของ PLC เหล่านี้ค่อนข้างสูงกว่า PLC ขนาดกลางในแง่ของหน่วยความจำภาษาการเขียนโปรแกรมจุด I / O และโมดูลการสื่อสารเป็นต้น ส่วนใหญ่ใช้ PLC เหล่านี้ใน ระบบควบคุมการกำกับดูแลและการเก็บข้อมูล (SCADA) , พืชขนาดใหญ่, ระบบควบคุมแบบกระจาย ฯลฯ

ผู้ผลิตหรือประเภทของ PLC บางส่วนมีดังต่อไปนี้:

ผู้ผลิตหรือประเภทของ PLC

Allen Bradley PLCs (AB)
ABB PLCs (Asea Brown Boveri)
PLC ของซีเมนส์
Omron PLCs
บมจ. มิตซูบิชิ
Hitachi PLCs
เดลต้า PLC
General Electric (GE) PLCs
บมจ. Honeywell
Modicon PLCs
บมจ. ชไนเดอร์อิเล็คทริค
PLC ของ Bosch

การใช้งาน PLC

ภาพด้านล่างแสดงการทำงานของ PLC สำหรับแอปพลิเคชันควบคุมกระบวนการอย่างง่ายซึ่งในการทำงานของสายพานลำเลียงจำนวนการวัดของกล่องและการควบคุมอื่น ๆ ดำเนินการโดย PLC ที่นี่เซ็นเซอร์ตำแหน่งและเอาต์พุตเซ็นเซอร์อื่น ๆ เชื่อมต่อกับโมดูลอินพุตของ PLC และจากโมดูลเอาต์พุต - มอเตอร์ถูกควบคุม . เมื่อเซ็นเซอร์ถูกเปิดใช้งาน CPU ของ PLC จะอ่านอินพุตและประมวลผลให้สอดคล้องกันตามโปรแกรมและสร้างเอาต์พุตเพื่อใช้งานมอเตอร์เพื่อควบคุมสายพานลำเลียง

การใช้งาน PLC

โครงสร้างการควบคุม PLC และ SCADA ส่วนใหญ่จะใช้ใน ภาคอุตสาหกรรมอัตโนมัติ และในระบบสาธารณูปโภคไฟฟ้าเช่นระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้า การดำเนินการสลับตามลำดับที่ตั้งโปรแกรมได้เป็นอีกหนึ่งแอพพลิเคชั่นหลักของ PLC

ดังนั้นการเลือก PLC สำหรับแอปพลิเคชันบางอย่างจึงจำเป็นต้องมีการพิจารณาหลายประการเกี่ยวกับ PLC ประเภทต่างๆ ดังนั้นเราเชื่อว่าข้อมูลที่นี่เกี่ยวกับหัวข้อนี้จะช่วยให้คุณมีความเข้าใจที่ดีขึ้นซึ่งสนับสนุนโดยรูปภาพที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพ โปรดเขียนถึงเราหากคุณมีข้อสงสัยทางเทคนิคเกี่ยวกับหัวข้อนี้และเกี่ยวกับ PLC โครงการสำหรับนักเรียน เช่นเดียวกับสำหรับอุตสาหกรรม

เครดิตภาพ: