Giải Pháp Nhà Máy

PLC là gì

Tìm hiểu PLC là gì

PLC, hoặc Bộ điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Controller), là một thiết bị lập trình khả trình cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển logic linh hoạt thông qua một ngôn ngữ lập trình. Với PLC, người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này có thể được kích hoạt thông qua tác nhân kích thích, như ngõ vào tác động lên PLC, hoặc thông qua các hoạt động có thời gian định thời hoặc sự kiện được đếm.

PLC thường được sử dụng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong các ứng dụng thực tế. Hoạt động của PLC thường là quét và kiểm tra trạng thái của đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào, PLC sẽ thực hiện thay đổi tương ứng ở đầu ra.

hmi giao dien nguoi va may

Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể sử dụng Ladder Logic hoặc State Logic. Hiện nay, có nhiều hãng sản xuất PLC nổi tiếng như Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell, Delta, và nhiều hãng khác.

Một khi sự kiện được kích hoạt, nó sẽ thay đổi trạng thái của thiết bị điều khiển bên ngoài, được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “quét” chương trình mà người sử dụng đã lập trình, đợi tín hiệu từ đầu vào và thực hiện các thay đổi tương ứng ở đầu ra tại các thời điểm đã được lập trình.

Cấu trúc của PLC là gì?

Thông thường thì một PLC sẽ có các bộ phận chính như sau:

  • RAM, ROM – là một bộ nhớ chương trình bên trong, ta có thể thêm bộ nhớ bên ngoài EPROM
  • CPU – là bộ xử lý trung tâm có công giao tiếp dùng cho việc kết nối với PLC
  • Các module vào – ra

Tuy nhiên, trong một PLC hoàn chỉnh, chúng ta thường có thêm một đơn vị lập trình, có thể được thực hiện bằng tay hoặc trên máy tính. Đa số các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ dung lượng RAM để lưu trữ chương trình hoàn chỉnh hoặc cải tiến. Trong trường hợp đơn vị lập trình là một thiết bị xách tay, RAM thường sử dụng loại CMOS với pin dự phòng. Chỉ khi chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng, nó mới được truyền sang bộ nhớ của PLC.

nguyen ly scada hoat dong

Với các PLC lớn, thường sử dụng máy tính để lập trình, hỗ trợ quá trình viết, đọc và kiểm tra chương trình. Đơn vị lập trình thường kết nối với PLC thông qua các cổng như RS232, RS422, RS485, giúp truyền tải dữ liệu và lập trình một cách hiệu quả.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống PLC

Hệ thống Bus trong PLC có nhiệm vụ quan trọng trong việc truyền tín hiệu và gồm nhiều đường tín hiệu song song:

1. Data Bus: Data Bus được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thành phần trong PLC.

2. Address Bus: Address Bus là một đường dùng để truyền địa chỉ, cho phép các modul khác nhau trong PLC xác định địa chỉ của họ để truyền hoặc nhận dữ liệu.

herecomethesun

3. Control Bus: Control Bus là một hệ thống các đường tín hiệu điều khiển, được sử dụng để truyền các tín hiệu định thời và điều khiển các hoạt động trong PLC.

Trong một PLC, dữ liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul input/output thông qua Data Bus. Sự kết hợp của Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, cho phép truyền 8 bit (1 byte) cùng lúc, tức là dữ liệu có thể truyền song song. Khi một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ đưa trạng thái của đầu vào của nó lên Data Bus.

Tương tự, khi một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận dữ liệu từ Data Bus. Control Bus sẽ truyền các tín hiệu điều khiển, giúp theo dõi chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và dữ liệu được truyền trên các Bus tương ứng trong một khoảng thời gian cố định.

Hệ thống Bus đóng vai trò quan trọng trong việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và các thiết bị input/output. Ngoài ra, CPU của PLC nhận một xung Clock có tần số từ 1,8 MHz, xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp thông tin về định thời và đồng hồ của hệ thống.

Ưu điểm của PLC

Dễ dàng thay đổi chương trình: PLC cho phép người sử dụng thay đổi chương trình một cách dễ dàng để thích nghi với nhiều ứng dụng khác nhau mà không cần phải thay đổi phần cứng.

Mạch điện gọn nhẹ: Thiết bị PLC thường có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng để lắp đặt và bảo quản. Nếu có sự cố, việc sửa chữa hoặc thay thế cũng rất thuận tiện.

Độ tin cậy cao: PLC làm việc theo cách chuẩn hóa, giúp tăng độ tin cậy của hệ thống.

Thực hiện các thuật toán phức tạp: PLC có khả năng thực hiện các thuật toán phức tạp và độ chính xác cao, phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp.

Cấu trúc dạng module: PLC thường được thiết kế theo dạng module, cho phép dễ dàng mở rộng chức năng, thay thế hoặc nâng cấp đầu vào/ra.

Khả năng chống nhiễu: PLC có khả năng chống nhiễu tốt, hoạt động tin cậy trong môi trường công nghiệp nhiễu sóng.

Giao tiếp đa dạng: PLC có khả năng giao tiếp với nhiều thiết bị thông minh khác như máy tính, nối mạng truyền thông với các thiết bị khác, giúp tích hợp hệ thống.

Sử dụng trong môi trường khắc nghiệt: PLC hoạt động tốt trong các môi trường có nhiệt độ cao, độ ẩm, và dòng điện dao động, phù hợp cho ứng dụng công nghiệp.

Nhược điểm của PLC:

1. Giá thành phần cứng cao: Thiết bị PLC là công nghệ cao và tự động hóa cao cấp, do đó, giá thành phần cứng thường cao hơn nhiều so với các thiết bị rơ le ON/OFF thông thường. Tuy nhiên, hiện nay đã có sự giảm giá đáng kể trong các dòng PLC như PLC Mitsubishi hoặc PLC Delta.

2. Phải mua phần mềm lập trình: Một số hãng sản xuất PLC yêu cầu người sử dụng phải mua thêm phần mềm lập trình riêng. Do các loại PLC được thiết kế riêng biệt, việc lập trình hệ thống có thể đòi hỏi phải sử dụng phần mềm lập trình cụ thể. Tuy nhiên, một số hãng cung cấp phần mềm kèm theo, trong khi các hãng khác yêu cầu mua riêng.

3. Đòi hỏi trình độ chuyên môn cao: Sử dụng PLC đòi hỏi người sử dụng phải có kiến thức chuyên môn cao. Người sử dụng cần phải được đào tạo một cách bài bản để làm quen với từng loại PLC của từng hãng khác nhau. Do mỗi hãng có phần mềm lập trình riêng, việc đào tạo có thể mất thời gian để nắm vững. Sự thiếu hiểu biết hoặc kỹ năng kém có thể dẫn đến lập trình sai, gây hỏng hóc và tổn thất trang thiết bị, cũng như xảy ra các sự cố không mong muốn.

Những bài viết liên quan

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button