Bộ lập trình PLC được sử dụng rất phổ biến trong nhiều ngành sản xuất, ở các loại máy móc: máy đóng gói, máy in, máy chế biến thực phẩm,…
Hãy cùng Hoàng Vina tìm hiểu thêm về bộ lập trình PLC qua bài viết sau đây.
Bộ lập trình PLC là gì?
Bộ lập trình PLC hay còn gọi là bộ điều khiển logic khả trình được viết tắt từ Programmable Logic Controller. Đây là một thiết bị dùng điều khiển lập trình được thực hiện linh hoạt bằng các thuật toán logic thông qua ngôn ngữ lập trình. Chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ ROM và được nạp vào PLC thông qua máy vi tính cá nhân.
Người sử dụng bộ lập trình PLC có thể thực hiện một loạt trình tự các sự kiện bằng cách nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC. PLC hoạt động theo cách thức quét trạng thái của đầu vào và đầu ra. Khi đầu vào thay đổi tự động đầu ra sẽ thay đổi theo.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của PLC
1. Cấu tạo bộ lập trình PLC
PLC có đa dạng về dòng nhưng đa phần sẽ có 4 bộ phận chính là: Bộ nhớ chương trình, bộ nguồn, bộ vi xử lý có cổng giao tiếp để kết nối với PLC và bộ phận các modul vào/ra:
Bộ nhớ: Là nơi lưu trữ chương trình điều khiển, với các loại RAM, ROM, EPROM. Đi kèm là nguồn dự phòng, để dự trữ cho RAM trong trường hợp mất điện.
Bộ xử lý: đây được xem là bộ não của lập trình khi có nhiệm vụ xử lý các tín hiệu vào. Sau khi xử lý tín hiệu sẽ truyền đi các quyết định đến đầu ra.
Bộ nguồn: có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho bộ vi xử lý và cho các mạch điện đầu ra hoặc các module còn lại.
Các modul vào/ra: Cổng tín hiệu vào là nơi bộ xử lý nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi. Cổng tín hiệu ra có nhiệm vụ truyền thông tin đến các thiết bị bên ngoài.
Ngoài ra đi kèm với bộ PLC còn có một đơn vị lập trình bằng tay hoặc máy tính. Với đơn bị lập trình bằng đơn vị xách tay, Ram thường được dùng là CMOS có pin dự phòng. Còn đối với đơn vị lập trình trên máy tính thì thường được sử dụng kết nối PLC qua cổng RS232, RS422, RS485… hỗ trợ viết, đọc và kiểm tra chương trình.
2. Nguyên lý hoạt động của PLC
Khi các lập trình được thiết lập xong, các thiết bị cảm biến đầu vào sẽ kết nối và xử lý dữ liệu truyền đến PLC, đồng thời sẽ kích hoạt đầu ra theo lập trình tương ứng.
CPU sẽ là trung tâm điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra các chương trình và lần lượt thực hiện các trương trình theo thứ tự được lập trình trước đó. Sau đó, nó sẽ điều khiển đóng hoặc ngắt các đầu ra.
Hệ thống tuyến dùng Bus truyền tín hiệu, trao đổi thông tin giữa CPU và bộ nhớ I/O, bao gồm nhiều đường tín hiệu song song:
- Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các modul.
- Data bus: Dùng để truyền dữ liệu
- Control Bus: Điều khiển truyền tín hiệu định thì và đồng bộ các hoạt động trong PLC.
Khi được kích hoạt ở trạng thái ON hoặc OFF do điều khiển vật lý tác động bên ngoài thì bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục chạy chương trình lặp lại theo quy luật cho người vận hành cài đặt. Và chờ các tín hiệu được xuất hiện ở ngõ vào và xuất ra các tín hiệu ở ngõ ra.
Ưu điểm và ứng dụng của bộ lập trình PLC trong công nghiệp.
1. Ưu điểm bộ lập trình PLC
PLC được ra đời với nhiều ưu điểm vượt trội để thay thế và khắc phục những nhược điểm cho bộ điều khiển bằng relay:
- Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình sẽ đọc và viết.
- Bộ lập trình có thiết kế gọn nhẹ, không chiếm không gian, dễ dàng bảo quản và sửa chữa.
- Dung lượng bộ nhớ lớn chứa được nhiều chương trình phức tạp.
- Độ bảo mật tốt, hoàn toàn đáng tin cậy.
- Có thể giao tiếp trực tiếp và kết nối với nhiều thiết bị: máy tính, modul,…
- Gía thành thấp và có nhiều ưu điểm hơn các relay.
- Thích ứng với môi trường công nghiệp tốt với khả năng chống chịu
2. Ứng dụng của bộ lập trình PLC trong công nghiệp.
Bộ lập trình PLC đa năng và dễ sử dụng nên được dùng khá rộng rãi, đặc biệt trong môi trường công nghiệp.
Nhiều loại máy móc sử dụng bộ lập trình PLC như: máy in, máy đóng gói, máy sợi, máy chế biến thực phẩm, máy cắt, dây chuyền sản xuất,….
Ngoài ra còn có thể điều khiển được Robot: Điều khiển robot đưa vật liệu vào băng tải, đóng hộp, dán team nhãn,…
Người ta còn sử dụng bộ lập trình PLC để giám sát quá trình của các máy móc, linh kiện trong nhà máy, các dây chuyền sản xuất, dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi, dây chuyền kiểm tra chất lượng, bằng các công tắc hành trình và sensor
>> Tham khảo chi tiết PLC Schneider
PLC trong công nghiệp hiện đại
