PLC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của PLC
Trước đây, muốn vận hành một loại máy móc nào thì người điều khiển cần thực hiện tác động sinh lực (tức là dùng sức người để điều khiển). Tùy thuộc vào máy móc và kết nối mà bạn thực hiện bằng công rắc, rơ le, timer. Do số lượng chi tiết máy móc càng nhiều, đòi hỏi vật tư và bộ xử lý càng lớn, nên thường xuyên xảy ra lỗi.
Chính vì thế, sử dụng, lựa chọn thiết bị có khả năng hoạt động tự động vô cùng cần thiết. Trong cuộc cách mạng công nghiệp và công nghệ hóa, con người đã tạo ra các bộ điều khiển tự động nhỏ gọn, thuận lợi làm việc hơn.
Trong bài viết này Tuấn Hưng Phát sẽ chia sẻ cho bạn kiến thức về PLC. Hãy cùng xem, plc là gì? Cấu tạo plc là gì? nguyên lý vận hành của plc là gì? Từ đó có được ứng dụng tốt nhất cho nhà máy hoặc hệ thống của bạn nhé.
PLC là gì?
Là thiết bị điều khiển lập trình tự động, sử dụng phổ biến cho hệ thống truyền động bằng điện và truyền động bằng khí nén.
PLC là viết tắt của Programmable Logic Controller. Đây là bộ điều khiển logic khả trình hiện đại, có độ bền cao, và khả năng làm việc chính xác nhất hiện nay.
Dựa vào các ngôn ngữ lập trình như FBD, STL, ladder, State locgic, cho phép xây dựng quy trình hoạt động để máy móc tự động vận hành. Những thuật toán này bảo độ tính logic cao, không sinh ra các sai xót hoặc sai số khi làm việc.
Xem thêm: van điều khiển – là loại van có khả năng đóng mở tự động hoặc điều khiển tự động bằng điện áp hoặc khí nén, thay thế việc điều khiển bằng sức người.
Cấu tạo của PLC
Bao gồm 3 bộ phận cấu thành chính:
+ ROM, RAM: là bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài của thiết bị. Cho phép truy xuất, lưu trữ dữ liệu.
+ Bộ xử lý CPU: có nhiệm vụ xử lý tín hiệu đầu vào và đầu ra như chương trình hoặc thuật toán.
+ Các module i/o, module tín hiệu, ngoại vi, truyền thông.
Ngoài ra, với plc đơn giản cho phép lập trình trên thiết bị và phải lập trình trên máy tính với các plc phức tạp.
Nguyên lý hoạt động của PLC
PLC khi đã được lập trình sẽ xử lý tín hiệu nhận được ở đầu vào theo chương trình và thuật toán được xây dựng sẵn. Dữ liệu sau khi được xử lý sẽ đưa đến đầu ra để kích hoạt. Do đặc thù từng ngành nghề, bạn có thể lựa chọn PLC tự động khởi động hoặc ngừng hoạt động.
Sử dụng PLC, giúp kiểm soát được thời gian hoạt động, nhiệt độ, áp suất và năng suất trong khi vận hành. Nếu hệ thống gặp sự cố PLC có thể tự động cảnh báo, rất hiện đại và an toàn.
– Các đầu vào I/O
Danh sách các tín hiệu I/O phổ biến như: trọng lượng, tín hiệu analog, nhiệt độ, áp suất, vận tốc.
Các tín hiệu truyền đến module đầu vào của PLC được xử lý và kích hoạt ở module đầu ta của PLC. Để kiểm soát tốt hơn tình hình hoạt động thì PLC còn lắp đặt thêm đèn bào tín hiệu.
Nguồn điện áp dùng cho tín hiệu xử lý thường dùng của PLC là: 12/24VDC, 100/240VAC.
– Lập trình PLC
Thực hiện xây dựng, viết chương trình có vòng lắp cho máy móc và thiết bị của bạn bằng ngôn ngữ lập trình của PLC. Sauk hi hoàn thành, bạn tải chương trình lên bộ điều khiển để có thể vận hành. Quá trình vận hành được lắp đi lặp lại đúng theo các bước lập trình. Tính logic, tính trực quan của nó giúp hoàn thành công việc chính xác nhất.
Hai loại ngôn ngữ lập trình chủ yếu là:
+ Ngôn ngữ lập trình C.
+ Ngôn ngữ lập trình Ladder.
Ưu điểm và nhược điểm của PLC
Ưu điểm của PLC
+ PLC sử dụng ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, cách vận hành đơn giản hơn hệ thống có tiếp điểm hoặc không tiếp điểm.
+ Các chương trình, thuật toán tải lên PLC có thể được người lập trình chỉnh sửa cho phù hợp với quy trình công việc. Ở một vài PLC đặc biệt, bạn còn có thể thêm vào chương trình bảo vệ phần mềm hoặc tìm lỗi của chương trình. Bảo đảm theo dõi công việc và thay đổi cũng như sửa chữa kịp thời.
+ PLC hoạt động chuyển mạch theo kiểu không có tiếp điểm nên tuổi thọ sử dụng so sẽ lâu dài hơn so với những hệ thống có tiếp điểm như công tắc hoặc rơ le.
+ Tín hiệu cấp của bộ điều khiển PLC chính xác hơn so với tín hiệu nhận được từ bộ điều khiển rơ le.
+ Khả năng xử lý nhanh, điều khiển hoạt động nhanh, vượt trội hơn các bộ điều khiển khác. Hoạt động tự động theo chương trình lập trình sẵn nên chỉ cần kiế thức cơ bản để duy trì hệ thống.
+ PLC tiết kiệm chi phí nối mạch, hàn mạch với hệ thống nhờ được lưu trữ trong usb hoặc bang và đĩa để dễ sao chép. Nếu dùng bộ điều khiển rơ le bạn sẽ phải tiêu tốn nhiều tiền để nối mạch hoặc hàn mạch.
+ PLC kết nối trực tiếp với bộ xử lý trung tâm CPU. Bộ xử lý chuyển đổi tín hiệu ngoại vi để đầu ra có thể kích hoạt và vận hành đúng theo chương trình.
+ PLC giống như một máy tính siêu hiện đại, khả năng chuyển đổi giữa các chương trình tác động song song và tương ứng của trong lẫn ngoài.
Nhược điểm của PLC
+ Giá thành của bộ điều khiển PLC cao hơn so với giá bán của bộ điều khiển rơ le cùng công suất làm việc.
+ Sự đa dạng về ngôn ngữ lập trình cũng chính là một nhược điểm khi các nhà sản xuất trên thế gưới sử dụng ngôn ngữ lập trình khác nhau. Chưa thống nhất về một ngôn ngữ dùng chung được.
+ Khách hàng chưa biết đến PLC là gì sẽ gặp khó khăn khi cài đặt, lập trình và vận hành.
Ứng dụng của PLC trong ngành công nghiệp nước
Bộ điều khiển PLC đang có ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành nghề và lĩnh vực khác nhau. Bạn có thể thấy chúng được lắp đặt trong hệ thống của nhà máy sản xuất, nhà máy chế tạo, nhà máy cung cấp nước.
Trong ngành van nước, PLC điều chỉnh đóng mở các dòng van bướm, van bi có lắp đặt bộ truyền động bằng điện hoặc bằng khí nén. Những thiết bị van công nghiệp này có thể hoạt động tự động linh hoạt, hiệu quả.
