PLC là gì ? Cấu trúc, đặc điểm và ứng dụng của PLC trong công nghiệp | Thiết Bị Cơ Khí & Tự Động Hóa

1.Giới thiệu chung về PLC

Ngày nay tự động hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng đời sống và công nghiệp, tự động hóa đã phát triển đến trình độ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều khiển tự động, tiến bộ của ngành điện tử, tin học…Chính vì vậy mà nhiều hệ thống điều khiển ra đời, nhưng phát triển mạnh và có khả năng ứng dụng rộng là Bộ điều khiển lập trình PLC. Vậy , PLC là gì ?

Theo chúng tôi hiểu , PLC có tên viết tắt của cum từ trong tiếng anh ( Programmable Logic controller ) là bộ điều khiển logic lập trình, được thiết kế để nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống bằng rơ-le và các thiết bị rời cồng kềnh khác. Nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa vào việc lập trình trên các thuật toán logic cơ bản , ngoài ra PLC còn thể hiện các tác vụ khác như : định thời gian trễ , đếm , tính toán ,…

PLC được sản xuất bởi rất nhiều hãng khác nhau trên thế giới như : Festo , Mitsubishi , Omron , Allen bradley , LG , Siemens. Tuy nhiên mỗi hãng sản xuất lại chiểm thị phần cung cấp ở mội khu vực khác nhau .
Chẳng hạn như : Tại Khu vực châu Á thì dùng đại đa số của hãng Mitsubishi , LG ; Tại Châu Âu lại thường sử dụng hãng Siemens , Festo , Omron ,…

So với hệ thống máy tính thì hệ thống điều khiển PLC khác cả ở phần cứng (hardware), chương trình (Firm ware) và phần mềm (software) nhưng cơ bản vẫn dựa trên cơ sở như một microcomputer.

· Phần cứng ( Hardware) gồm các thiết bị công nghệ : mạch bảng in, các mođun tích hợp, pin và vỏ…

· Chương trình ( Firm ware) là một bộ phận phận mềm được cài đặt sẵn và được cung cấp bởi nhà sản xuất gồm hệ thống lịch trình sẽ được sử dụng cho khởi đông sau khi có nguồn điện cấp vào. Ngoài ra nó còn là một hệ điều hành được lưu ở trong ROM ( bộ nhớ chỉ đọc) hoặc trong EPROM.

· Phần mềm ( Soft ware ) là chương trình do người sử dụng viết thường được cài trong RAM có thề chỉnh sửa được.

Thành phần của PLC gồm có:

– Bộ vi xử lý (CPU)

– Một hệ điều hành để quản lý và thực hiện chương trình

– Bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển và dữ liệu ra

– Các đầu vào, đầu ra để nhập dữ liệu từ cảm biến và xuất dữ liệu ra cơ cấu chấp hành.

Với kết cấu như vậy, Sự ra đời của hệ điều khiển sử dụng PLC đã làm thay đổi hẳn hệ thống điều khiển cũng như các khái niệm thiết kế về chúng làm chúng có những ưu điểm vượt trội như:

– Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu Relay.

– Công suất tiêu thụ rất thấp.

– Khả năng tự chuẩn đoán giúp cho công việc sửa chữa được nhanh chóng và dễ dàng.

– Giảm thiểu số lượng rơle và timer so với hệ điều khiển thông thường và không hạn chế số lượng tiếp điểm sử dựng trong chương trình.

– Chức năng lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, dễ đọc.

– Chiếm vị trí không gian nhỏ trong hệ thống.

– Dễ dàng kết nối với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, kết nối mạng internet, các Modlul mở rộng

– Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, muốn thay đổi phương pháp điều khiển chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển.

– Không cần quan tâm nhiều đến vấn đề lắp đặt.

Nguyên lý hoạt động của PLC

3.Ứng dụng của Bộ lập trình điều khiển PLC

Hệ thống nâng vận chuyển và dây chuyền đóng gói.

Dùng cho các robot lắp ráp sản phẩm ví dụ như điều khiển Robot để đưa vật liệu vào các băng tải hay đóng hộp, dán tem nhãn…
Dùng trong dây chuyền xử lý chất hóa học và công nghệ sản xuất giấy, thủy tinh, xi măng.
Công nghệ chế biến thực phẩm và dây chuyền may công nghiệp
Điều khiển bơm, thang máy và hệ thống đèn giao thông
Dây chuyền sản xuất vi mạch, xoe ô tô, chế tạo linh kiện bán dẫn, lắp ráp ti vi.
Quản lý tự động bãi đậu xe, kiểm tra quá trình sản xuất và hệ thống báo động.

Sở dĩ PLC được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hiện nay là vì nó đều đáp ứng được nhu cầu mà người sử dụng mong muốn như:

– Nó bền trong môi trường công nghiệp

– Giao diện thân thiện với người sử dụng

– Tốc độ xử lý cao

– Chúng ta dễ dàng điều khiển và giám sát từ máy tính

– Cho phép khả năng mở rộng số đầu vào hay ra khi mở rộng nhu cầu điều khiển bằng cách nối thêm các khối vào ra chức năng

– Có rất nhiều loại để lựa chọn tuỳ nhu cầu sử dụng và độ phức tạp của hệ thống điều khiển. Đặc biệt giá thành hợp lý cho mỗi loại PLC