Chức năng truyền dẫn so sánh dịch chuyển plc

Trong kỹ thuật điện tử, PLC là bộ phận được nhắc đến khá nhiều. Đóng vai trò quan trọng trong việc điều hành các thiết bị điện tử, thiết bị này sớm thu hút được sự quan tâm của thị trường. Vậy PLC là viết tắt của từ gì? Hãy cùng Đức Phát tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Tham khảo các bài viết:

• Bột yến mạch có tác dụng gì?
• Đường mía là gluxit nào? Tại sao nên sử dụng mía đường?
• Phèn chua là gì? Mua phèn chua ở đâu tốt?

Tóm tắt nội dung chính

PLC viết tắt của programmable logic controller (chương trình kiểm soát logic).

Đây là thiết bị điều khiển lập trình cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo.

Hiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC như PLC Mitsubishi, Siemens, Panasonic,…

Ngôn ngữ lập trình phổ biến là LAD (Ladder logic – thang logic), FBD (Function Block Diagram – Khối chức năng), STL (Statement List – Liệt kê lệnh) và Ladder logic là ngôn ngữ lập trình PLC đang được ưa chuộng nhất.

Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:

• Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học.
• Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.
• Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp.
• Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
• Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Modul mở rộng.
• Giá cả cá thể cạnh tranh được.

Các sản phẩm máy đóng gói bao bì phổ biến sử dụng PLC

• Máy đóng gói trà túi lọc
• Cân định lượng
• Máy đóng gói bánh kẹo

Cấu trúc

Tất cả các PLC đều có thành phần chính là:

• Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM).
• Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC.
• Các Modul input/output tín hiệu.

Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy vi tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485, …

Nguyên lý hoạt động

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.

Vai trò của PLC trong hệ thống tự động hóa

Hệ thống điều khiển PLC có thể coi là bộ não của ngành tự động hóa. Bộ não thu thập cảm giác, thông tin và truyền tải các mệnh lệnh để cơ thể có thể di chuyển theo ý muốn của nó. Còn PLC là bộ phận xử lý các thông tin từ bộ phận cảm biến trên dây chuyền, đồng thời chỉ dẫn các bộ phận khác của máy hoạt động.

Bên cạnh đó, PLC có thể giúp giám sát các ứng dụng máy chủ và thiết bị kết nối với máy. PLC có khả năng đưa ra những dự đoán và đánh giá khái quát để người vận hành máy có phương án bảo trì và sử dụng máy hợp lý.

Ứng dụng của PLC

Hiện nay, PLC có thể sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như:

• Sử dụng cho các tủ điều khiển của các nhà máy thủy điện, nhiệt điện và năng lượng khác
• Sử dụng cho các máy móc, dây chuyền sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm
• Sử dụng cho hệ thống vận hành, vận chuyển, logistic
• Sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải, nhà máy xi măng, …
• Ứng dụng trong các tòa nhà lớn như hệ thống thang máy, quản lý bãi đậu xe tự động, hệ thống thoát hiểm, báo cháy, …
• Sử dụng trong các dây chuyền đóng gói nhu yếu phẩm
• Sử dụng cho các ứng dụng giám sát trong nhà máy mạ, các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử

Ưu, nhược điểm của PLC

Ưu điểm

• Dễ dàng thay đổi chương trình theo ý muốn
• Thực hiện được các thuật toán phức tạp và độ chính xác cao.
• Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng trong việc bảo quản và sửa chữa.
• Cấu trúc dạng module, cho phép dễ dàng thay thế, mở rộng đầu vào/ra, mở rộng chức năng khác
• Khả năng chống nhiễu tốt, hoàn toàn làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp.
• Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: Máy tính, nối mạng truyền thông với các thiết bị khác.

Nhược điểm

• Giá thành phần cứng cao, một số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình.

Tuy nhiên hiện tại giá thành đã giảm đáng kể, quý khách hàng có thể tham khảo các dòng PLC Mitsubishi hoặc PLC Delta giá thành rất hấp dẫn, vui lòng liên hệ công ty để được báo giá và tư vấn nhiệt tình.

• Đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyên môn cao.

Nếu bạn lần đầu tiếp cận PLC thì chắc chắn sẽ có nhiều bỡ ngỡ và mất khá nhiều thời gian để tự nghiên cứu. Tuy nhiên khó khăn này hoàn toàn có thể giải quyết nhanh chóng bằng việc chọn lựa một nhà cung cấp uy tín & có khả năng hỗ trợ kỹ thuật tốt.

Các phương thức điều khiển chính của PLC

PLC có phương thức điều khiển logic, điều khiển liên tục và điều khiển tổng thể.

Điều khiển logic:

• Thời gian, đến
• Điều khiển rơle
• Điều khiển tự động, bán tự động, thủ công
• Thay cho các panel điều khiển và các mạch in

Điều khiển liên tục:

• Điều khiển PID, FUZY
• Điều khiển liên tục nhiệt độ áp suất lưu lượng
• Điều khiển động cơ chấp hành và động cơ bước
• Điều khiển biến tần
• Đầu vào thêm các khâu cảm biến tương tự, chiết áp
• Đầu ra có thêm các thiết bị tương tự như biến tần, động cơ Servo, động cơ bước
• Điều khiển khâu biến đổi A/D, D/A…
• Thực hiện các phép toán số học và logic

Điều khiển tổng thể

• Ghép nối máy tính
• Ghép nối mạng tự động hóa
• Điều hành quá trình, báo động
• Điều khiển quá trình tổng thể trong mối liên hệ với các quá trình khác
• Tín hiệu ra vào có thêm thông tin

Sự khác nhau giữa PLC và các loại điều khiển khác

Đầu tiên, có nhiều người không phân biệt được PLC và vi điều khiển bởi cấu tạo của PLC và vi điều khiển đều có 1 CPU xử lý trung tâm. Tuy nhiên, PLC là thiết bị dùng cho công nghiệp. Nó được thiết kế để hạn chế nhiễu từ nguồn và từ trường, phù hợp với nhà xưởng. Trong khi mạch vi điều khiển chủ yếu chỉ có CPU nên không có khả năng chống nhiễu. Vi điều khiển thường chỉ ứng dụng trong mô hình gia dụng hoặc nghiên cứu giảng dạy.

Bên cạnh đó, PLC còn khác với vi điều khiển ở ngôn ngữ lập trình. Với PLC, ngôn ngữ lập trình là dạng bậc thang ladder. Còn với vi điều khiển, ngôn ngữ lập trình được sử dụng chủ yếu là C, sau đó công cụ biên dịch thành ngôn ngữ máy.

So sánh giữa PLC với mạch điều khiển relay-contactor, PLC tiêu thụ ít năng lượng hơn so với hệ thống relay-contactor. PLC sử dụng logic lưu trữ và logic điều khiển được lưu trữ trong bộ nhớ. Còn hệ thống relay-contactor thực hiện bằng dây dẫn phần cứng. Bên cạnh đó, mạch điều khiển relay-contactor sử dụng chế độ hoạt động “song song”. Còn PLC được vận hành theo chế độ quét tuần hoàn hay “nối tiếp”. Các phần trong chương trình được thực hiện theo trình tự của chuỗi quét.