PLC là gì? Ứng dụng của bộ lập trình PLC trong hệ thống tự động hóa

Bộ lập trình PLC là gì ? PLC là giải pháp điề khiển tối ưu hiệu suất trong mạng lưới hệ thống tự động hóa tạo, công nghiệp sản xuất, nâng cao hiệu suất việc làmLĩnh vực tự động hóa tăng trưởng, mang lại lợi thế cho ngành công nghiệp, nâng cao hiệu suất, sản lượng và độ đúng mực của những loại sản phẩm. Nhiều thiết bị ứng dụng trong mạng lưới hệ thống tự động hóa tạo nên hoạt động giải trí liên tục của máy móc, theo một chương trình đã lập trình sẵn .

Hệ thống tự động hóa với thiết bị nguồn đầu não tinh chỉnh các hoạt động của máy móc công nghiệp. Trong đó Bộ lập trình PLC đóng vai trò quan trọng không thể thiếu. Vậy, PLC là gì? Ứng dụng thực tế của bộ lập trình PLC trong tự động hóa như thế nào? Cùng Bảo Tín tìm hiểu trong bài viết hôm nay nhé!

Bạn đang đọc: PLC là gì? Ứng dụng của bộ lập trình PLC trong hệ thống tự động hóa

Bộ lập trình PLC là gì?

Bộ lập trình PLC khá quen thuộc trong hệ thống tự động hóa, thiết bị quan trọng hỗ trợ điều khiển thiết bị máy móc vận hành. Tuy nhiên, hiểu về bản chất đặc trưng của PLC thì chưa nhiều người nắm rõ.

PLC (Programmable Logic Controller) hay còn gọi là bộ điều kiển logic khả trình,bộ điều khiển lập trình, là thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán phức tạp, logic thông qua ngôn ngữ lập trình, điều khiển gửi tín hiệu đến các máy móc công nghiệp, hệ thống điện…

Nhờ thiết bị PLC mà người lập trình có thể dễ dàng giải quyết được nhiều vấn đề phức tạp trong điều khiển hệ thống, thực hiện 1 loạt các sự kiện theo một quy trình theo chuỗi từ cơ bản đến phức tạp. PLC sẽ hoạt động theo phương thức quét các tín hiệu đầu vào và đầu ra, chuyển đổi các tín hiệu thành lệnh điều khiển đến hệ thống máy móc công nghiệp.

Con người sẽ sử dụng ngôn ngữ lập trình PLC để giao tiếp và điều kiển PLC theo ý đồ mong muốn. Các ngôn ngữ lập trình của PLC rất đa dạng, trong đó phổ biến nhất là Ladder hay State Logic.

Hiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC khác nhau như Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell, Beckhoff, Redlion, … PLC mỗi hãng sẽ có ưu điểm và điểm yếu kém riêng, gồm có nhiều phiên bản trong mỗi họ, tính năng và giá tiền khác nhau, tương thích với bài toán đơn thuần hay phức tạp tùy theo nhu yếu người mua .>> Bài viết tương quan : khám phá bộ lập trình PLC Siemens S7-1500, Bộ lập trình S7-300 và Bộ lập trình S7-400

Tại sao PLC ra đời?

Từ khi ngành công nghiệp sản xuất mở màn tăng trưởng, để tinh chỉnh và điều khiển một dây chuyền sản xuất / thiết bị / máy móc công nghiệp thì con người phải sử dụng nhiều trang thiết bị điện riêng không liên quan gì đến nhau ( như : nút nhấn, công tắc nguồn, Rơle, timer, contactor … ) liên kết với nhau tạo thành một mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh hoàn hảo, xử lý nhu yếu mà bài toán công nghệ tiên tiến đặt ra .Hình thức điều khiển và tinh chỉnh này khá phức tạp, tồn động nhiều hạn chế như tốn nhiều thời hạn lắp ráp mà hiệu suất cao lại không cao, khi cần biến hóa quy trình tiến độ sản xuất rất nhiều khó và tốn nhiều thời hạn trong việc tìm kiếm hư hỏng và đi lại dây. Dẫn đến tốn kém kinh tế tài chính cũng như giảm hiệu suất lao động .

Từ đó các nhà khóa học đã không nhừng nổ lực nghiên cứu tìm ra giải pháp điều khiển tối ưu nhất đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp hiện đại. Lúc này, tự động hoá quá trình sản xuất phát triển hiệu quả giảm thiểu sức giao động con người đồng thời năng suất lao động lại tăng cao gấp nhiều lần. Và hệ thống điều khiển có thể lập trình được PLC (Programable Logic Control) ra đời lần đầu tiên năm 1968. 

Qua nhiều năm nâng cấp cải tiến và khắc phục những điểm yếu kém, bộ lập trình PLC ngày càng tân tiến và mưu trí với nhiều ưu điểm tiêu biểu vượt trội : tính tự động hóa cao, size và khối lượng nhỏ gọn, giá tiền hạ, dễ kiến thiết, sửa chữa thay thế, chất lượng thao tác không thay đổi linh động …

Cấu tạo cơ bản và nguyên lý hoạt động của PLC

Hiện nay, trên thị trường có nhiều thiết bị PLC khác nhau, với phương pháp hấp thụ chương trình khác nhau, đồng thời được tích hợp thêm những tính năng tự động hóa tinh chỉnh và điều khiển nhiều vật phẩm khác .

Về cơ bản, cấu tạo của PLC sẽ bao gồm các chi tiết sau:

1. Bộ nguồn cấp điện liên tục

   Xem thêm: Thủ tục thành lập công ty 2022: Hướng dẫn chi tiết từ A – Z

   – Nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho thiết bị hoạt động ổn định (từ điện áp 220v- xuống 24v hoặc thấp hơn).

2. Bộ vi giải quyết và xử lý cổng tiếp xúc CPU– Phân tích và chuyển hóa các thuật toán thành lệnh điều khiển.
3. RAM – Bộ nhớ trong, ghi nhớ chương trình được người điều khiển cài đặt, lập trình sẵn cho thiết bị hoạt động.
4. Ngõ nguồn vào và đầu ra ( input / output )– Nơi tiếp nhận các tín hiệu của thiết bị ngoại vi từ các thiết bị như cảm biến. Tín hiệu đầu vào và đầu ra có thể là những tín hiệu rời rạc hoặc liên tục hay logic… được PLC tiếp nhận, xử lý và chuyển đổi.

Về những thức hoạt động giải trí, PLC sẽ hoạt động giải trí theo nguyên tắc vòng quét. Nghĩa là tín hiệu sẽ được tiếp đón tại đầu vào input, chuyển đến CPU, lúc này bộ vi giải quyết và xử lý sẽ quét và đọc chương trình đã được lập trình sẵn, sau đó triển khai đúng trình tự đã được lập trình bên trong, chuyển tín hiệu đến cổng output, điều khiển và tinh chỉnh những thiết bị ngoại vi. Hoạt động tinh chỉnh và điều khiển của PLC sẽ dựa trên chương trình mà người lập trình đã viết từ trước .

Phân loại bộ lập trình PLC cho hệ thống tự động hóa

Bộ lập trình PLC được ứng dụng trong nghành nghề dịch vụ tự động hóa điều khiển và tinh chỉnh những thiết bị vận hành dữ thế chủ động. Hiện nay, thị trường có nhiều thiết bị PLC khác nhau, với nhiều tính năng và năng lực đọc chương trình phong phú .

Tuy nhiên, có thể phân loại bộ lập trình PLC thành 2 loại dựa trên hình thức của chúng:

1. PLC dạng hộp đơn – Thường được thiết kế dạng nguyên chiếc hoàn chỉnh, với kích thước nhỏ. Với đầy đủ: nguồn, RAM, CPU vi xử lý, cổng đầu vào và đầu ra.

2. PLC dạng module kép

   – là những module riêng với chức năng khác nhau ghép nối theo sơ đồ cấu tạo của một PLC hoàn chỉnh: Module nguồn, module CPU, module vào/ ra… Kết cấu khá linh hoạt để người dùng mở rộng thiết bị khi cần thiết, điều khiển cho nhiều thiết bị cùng lúc.

Hiện nay, có 3 chiêu thức lập trình PLC đang được vận dụng : Lập trình bậc thang – Lập trình STL – Lập trình điều khiển và tinh chỉnh CSF. Với thứ tự tăng dần về mức độ khó, thiết lập chương trình từ đơn thuần đến phức tạp .

Ưu điểm và nhược điểm của bộ lập trình PLC

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, thiết bị PLC ngày càng được hoàn thiện tính hợp nhiều tính năng cũng như lợi ích của PLC trong hoạt động công nghiệp. Các ưu điểm vượt trội của bộ lập trình PLC:

1. Khả năng lập trình, cài đặt đơn giản với ngôn ngữ lập trình PLC không quá phức tạp.
2. Thiết kế gọn nhẹ, đơn giản, dễ dàng cài đặt và sửa chữa khi gặp sự cố.
3. Tiết kiệm không gian lắp đặt, tính thẩm mỹ cao
4. Dung lượng bộ nhớ lớn có thể chứa được những chương trình phức tạp
5. Người dùng có thể ghép nối PLC đơn hoặc mở rộng các module để nâng cao hiệu quả hoạt động, điều khiển các thiết bị.
6. Đảm bảo các chương trình cài đặt tiếp nhận và xử lý thông tin chính xác, có mức độ đáng tin cậy cao.
7. Chi phí vận hành hệ thống tự động hóa với PLC hơn nhiều so với các thiết bị thông minh khác.
8. Có thể giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: điện thoại, laptop, máy tính, màn hình HMI và các thiết bị ngoại vi khác.
9. Tuổi thọ sử dụng cao, chiếm ưu thế về mặt kinh tế

Bên cạnh những ưu điểm vượt trội thì Bộ điều khiển PLC có một số điểm hạn chế sau:

1. Ngôn ngữ lập trình PLC khác nhau tùy theo hãng sản xuất, dẫn đến thiếu tính thống nhất toàn cục về hợp thức hoá.
2. Trong các mạch điều khiển với quy mô nhỏ, giá của một bộ PLC đắt hơn khi sử dụng bằng phương pháp rơle.

Ứng dụng của bộ lập trình PLC trong hệ thống tự động hóa

Trong nghành công nghiệp hiện đại, bộ lập trình PLC đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là công nghiệp sản xuất. Với nhiều ưu điểm vượt trội về giá thành lẫn hiệu suất, PLC được ứng dụng rộng rãi, phổ biến trong các tủ bảng điện tự động hóa của các hệ thống như: cấp nước, nhà máy xử lý nước thải, sản xuất chế biến, đóng gói, giám sát dây chuyền sản xuất, công nghiệp nặng…

Xem thêm: Tổng quan về các phương pháp định giá doanh nghiệp – Finhay

Cụ thể PLC là dùng trong công nghệ tiên tiến tinh chỉnh và điều khiển cánh tay Robot để gắp phôi từ băng tải bỏ lỡ bàn gia công của máy CNC, hay điều khiển và tinh chỉnh Robot đưa đổ vật tư vào băng tải, hoặc triển khai những việc đóng hộp, dán tem nhãn, mạng lưới hệ thống báo động …Ngoài ra, Bộ lập trình PLC còn được dùng trong những ứng dụng giám sát quy trình trong xí nghiệp sản xuất mạ, những dây chuyền sản xuất lắp ráp linh phụ kiện điện tử trong những xí nghiệp sản xuất, dây chuyền sản xuất kiểm tra chất lượng loại sản phẩm … bằng những công tắc nguồn hành trình dài hoặc những cảm ứng .

Tổng kết

Kỹ thuật viên làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật điện, hệ thống tự động hóa cần hiểu về bộ lập trình PLC. Hiểu rõ về đặc trưng cấu tạo, cách thức làm việc và những ưu điểm hạn chế của PLC để lựa chọn và sử dụng hiệu quả cho hệ thống tự động hóa. Hy vọng những chia sẻ trên đây của Batiea về PLC sẽ giúp bạn đọc hiểu và lựa chọn giải pháp phù hợp.

Source: https://vh2.com.vn
Category : Doanh Nghiệp