Ứng dụng PLC, cấu tạo và nguyên lý hoạt động
PLC viết tắt của Programmable Logic Controller là thiết bị cho phép lập trình thực hiện các thuật toán điều khiển logic. Ứng dụng PLC khá phổ biến hiện nay
1. Tổng quan về PLC.
PLC viết tắt của Programmable Logic Controller là thiết bị cho phép lập trình thực hiện các thuật toán điều khiển logic. Bộ lập trình PLC nhận các sự kiện bên ngoài thông qua đầu vào và thực hiện các hoạt động thông qua đầu ra. Nó hoạt động bằng cách quét trạng thái của đầu vào và đầu ra. Khi có bất kỳ sự thay đổi nào ở đầu vào thì đầu ra tương ứng sẽ thay đổi dựa trên logic đã được lập trình.
Ngôn ngữ lập trình phổ biến cho PLC là Ladder Logic hoặc Step Ladder. Tuy nhiên, mỗi nhà sản xuất có thể có ngôn ngữ lập trình riêng. Các nhà sản xuất PLC phổ biến bao gồm Siemens, Mitsubishi, Rockwell, INVT, Delta, v.v.
2. Cấu trúc và phân loại PLC.
Hệ thống PLC điển hình bao gồm các thành phần chính sau:
- Bộ nhớ chương trình: RAM, ROM và bộ nhớ ngoài như EPROM.
- Bộ xử lý trung tâm (CPU).
- Mô-đun đầu vào/đầu ra: Mô-đun I/O thường được tích hợp vào PLC và có thể thêm các mô-đun bổ sung để mở rộng I/O.
Các thành phần khác bao gồm:
- Cổng PLC-to-Computer: RS232, RS422, RS485 để lập trình và giám sát chương trình.
- Cổng giao tiếp: PLC thường tích hợp Modbus RTU, tùy theo hãng sản xuất mà có thể hỗ trợ thêm các chuẩn giao tiếp như Profibus, Profinet, CANopen, EtherCAT.
3. Nguyên lý hoạt động của PLC.
CPU trung tâm điều khiển toàn bộ hoạt động của PLC. Tốc độ xử lý của CPU quyết định tốc độ điều khiển của PLC. Chương trình được lưu trữ trong RAM và nguồn điện dự phòng trong PLC đảm bảo chương trình vẫn nguyên vẹn khi xảy ra sự cố về điện. CPU quét chương trình và thực hiện các lệnh một cách tuần tự.
4. Ưu điểm và nhược điểm của PLC.
Thuận lợi:
- Khả năng chống ồn tuyệt vời, đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp.
- Xử lý các thuật toán phức tạp với độ chính xác cao.
- Nhỏ gọn, nhẹ và dễ lắp đặt.
- Thay thế các mạch điều khiển rơle truyền thống, đáp ứng yêu cầu điều khiển đa dạng.
- Hỗ trợ các tiêu chuẩn truyền thông công nghiệp cho kết nối Công nghiệp 4.0.
Nhược điểm:
- Giá thành cao so với mạch rơle truyền thống, mặc dù cạnh tranh đã hạ giá.
- Chi phí phần mềm lập trình khác nhau tùy theo nhà sản xuất.
- Người dùng cần có kiến thức lập trình PLC cơ bản để vận hành hiệu quả.
5. Vai trò của PLC trong hệ thống tự động hóa.
Trong Công nghiệp 4.0, PLC đóng một vai trò quan trọng ngoài việc kiểm soát tốc độ và logic đơn giản. Chúng tạo điều kiện thuận lợi cho việc liên lạc và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị điều khiển, tạo ra một mạng lưới khép kín trong dây chuyền sản xuất.
6. Sự khác biệt giữa PLC và các hệ thống điều khiển khác.
PLC đang dần thay thế các hệ thống điều khiển rơle và công tắc tơ thông thường do dễ sửa đổi, bảo trì và độ tin cậy cao hơn.
| Hệ thống điều khiển thông thường | Hệ thống điều khiển PLC |
| – Những thay đổi trong chương trình yêu cầu thay thế hoàn toàn.
– Việc bảo trì và sửa chữa gặp nhiều khó khăn.
|
Những thay đổi về đầu vào, đầu ra và điều khiển hệ thống được thực hiện dễ dàng thông qua phần mềm trên máy tính hoặc bảng điều khiển.
– Việc bảo trì và sửa chữa rất đơn giản. – Độ tin cậy và độ bền cao. – Thiết kế mô-đun cho phép dễ dàng thay thế và mở rộng. – Tiêu thụ điện năng thấp hơn, hệ thống vận hành nhanh hơn. |
7. Chức năng điều khiển chính của PLC.
Kiểm soát logic:
- Máy điều khiển tự động, bán tự động.
- Hỗ trợ cho bộ đếm và bộ hẹn giờ
Kiểm soát phản ứng:
- Thuật toán điều khiển PID, Logic mờ.
- Điều khiển động cơ servo, điều khiển động cơ bước.
- Điều khiển biến tần.
- Kiểm soát nhiệt độ, áp suất, lưu lượng.
Mạng truyền thông:
- Kết nối nhiều bộ điều khiển PLC.
- Kết nối bộ điều khiển PLC với hệ thống SCADA.
8. Ứng dụng của PLC.
Lập trình PLC được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp và loại máy móc khác nhau, bao gồm nhưng không giới hạn ở:
- Máy in
- Máy đóng gói
- Máy dệt
- Máy kéo sợi
- Máy chế biến thực phẩm
- Máy cắt tốc độ cao
Sự hiện diện của các chuyên gia về robot có kinh nghiệm PLC như chúng tôi đảm bảo rằng các dự án được lập kế hoạch và hoàn thành một cách nhanh chóng, hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp. Hãy liên hệ ngay với RobotNext ngay qua số Hotline/Zalo: 0909 914 837 hoặc Email: robotnext.vn@gmail.com để chúng tôi có thể tư vấn giải pháp hàn phù hợp với mong muốn của quý doanh nghiệp một cách chi tiết nhất!
Tham khảo thêm các dịch vụ toàn điện cho Robot và Hệ thống công nghiệp:
