PLC Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động

Trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển tự động hóa của máy móc công nghiệp hiện nay chính là PLC. Vậy PLC là gì? Bài viết hôm nay, PMS Việt Nam sẽ giới thiệu đến bạn về bộ lập trình PLC giúp bạn hiểu rõ hơn về nó nhé!

PLC là gì?

PLC là từ viết tắt của “Program logic controller” được hiểu là thiết bị điều khiển logic có khả năng lập trình được hay còn được gọi là bộ điều khiển lập trình. PLC được sử dụng linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình. 

Trong thực tế các PLC được xem như một cụm relay (rơ le) thu nhỏ lại và được nâng cấp, thông minh hơn (smart relay). Ngôn ngữ lập trình PLC, rất phong phú và đa dạng phổ biến như là: LAD (ladder logic – Dạng hình thang), FBD (Function Block Diagram – Khối chức năng), STL (Statement List – Liệt kê kênh) và Ladder logic là ngôn ngữ lập trình PLC được ưa chuộng nhất.

PLC được nhiều hãng chế tạo, mỗi tháng có nhiều loại khác nhau và có nhiều phiên bản trong mỗi loại. Chúng khác nhau về tính năng, giá thành và phù hợp với bài toán đơn giản hay phức tạp.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo của PLC

Tất cả các PLC đều có thành phần chính: Một bộ nhớ chương trình Ram bên trong và một bộ định vị xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối các PLC.

Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh sẽ đi kèm thêm đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ Ram để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay cải tiến. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, Ram thường là loại CMOS có pin dự phòng, khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì mới được truyền sang bộ nhớ PLC.

Nguyên lý hoạt động của PLC

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC, vì vậy 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 được đóng hay cắt đầu ra. Các hoạt động thực thi đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển giữ trong bộ nhớ. 

Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, bao gồm các đường truyền tín hiệu song song:

• Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền tín hiệu đến các Module khác nhau.
• Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
• Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu thực thi và điều khiển đồng bộ các hoạt động PLC.

Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các module thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một các song song.

Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ trên Address Bus, sẽ được chuyển tất cả vào trạng thái đầu của nó vào Data Bus. Một địa chỉ byte của đầu ra xuất hiện trên Address Bus, module đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data Bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu vào chu trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được truyền lên các Control Bus tương ứng trong một thời gian nhất định.

Ứng dụng của PLC

Bộ lập trình PLC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nhiều ngành nghề, nhiều loại máy móc như: Máy in, máy đóng gói, máy đánh sợi, máy se chỉ, máy cắt tốc độ cao, máy chế biến thực phẩm, hệ thống phân bổ giám sát trong dây chuyền sản xuất, bơm, xử lý nước thải, dây chuyền đóng gói, giám sát năng lượng, hệ thống điện.

PLC được dùng nhiều trong công nghệ điều khiển cánh tay Robot: Ví dụ như gắp phôi từ băng tải bỏ qua bàn gia công của máy cắt CNC hay điều khiển Robot sẽ đổ vật liệu vào băng tải hoặc thực hiện các việc như đóng hộp, dán tem nhãn,…

Đánh giá ưu điểm, nhược điểm PLC

Ưu điểm của PLC

Từ thực tế sử dụng, PLC có những ưu điểm sau đây:

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

Nhược điểm của PLC

• Giá phần cứng cao, một số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình
• Đòi hỏi người sử dụng có chuyên môn cao
• Do chưa tiêu chuẩn hóa nên mỗi công ty sản xuất ra PLC đều đưa ra ngôn ngữ lập trình khác nhau, dẫn đến thiếu tính thống nhất.
• Trong các mạch với quy mô nhỏ, giá của một bộ PLC đắt hơn so với khi sử dụng bằng phương pháp relay.

Một số dòng PLC thông dụng hiện nay

Hiện nay trên thị trường có nhiều hãng sản xuất PLC, mỗi hãng có nhiều dòng và ngôn ngữ lập trình PLC khác nhau. Chính vì vậy, mà bạn hay mơ hồ khi quyết định tìm hiểu về một dòng PLC nào đó. Sau đây là một số dòng PLC thông dụng hiện nay:

Đầu tiên phải kể đến Siemens của Đức với các dòng mới hiện nay là s7-1200s7-1500 số dòng cũ s7-200- và s7-300. Nói đến PLC Siemens giá thành cao và phần mềm lập trình rất nặng, tuy nhiên lại ổn định hơn và được sự hỗ trợ của hãng cho người sử dụng nhiều. Siemens thường ứng dụng nhiều cho các máy móc cao cấp hoặc trong thiết bị tự động hóa lớn. Nguyên nhân do ở Việt Nam sử dụng nhiều Siemens là hãng xâm nhập vào thị trường Việt Nam sớm.

Tiếp theo một hãng PLC cũng khá nổi tiếng là Mitsubishi của Nhật Bản. Một số dòng PLC của Mitsubishi đang được sử dụng phổ biến hiện nay như:  Fx-3u Fx-5u hay Fx-3g thay thế cho một số dòng cũ như Fx-1n và Fx2n. PLC Mitsubishi có giá thành rẻ hơn Siemens, có thể ứng dụng cho một số loại máy móc công cụ hoạt động độc lập. Mitsubishi được phổ biến tại Việt Nam là do máy nhập từ Nhật về rất nhiều

Vậy là bạn vừa đã tìm hiểu qua PLC là gì rồi phải không nào? PLC là một thiết bị điều khiển logic có thể lập trình được và được ứng dụng linh hoạt. Chính vì vậy những loại máy móc thiết bị hiện nay đều ứng dụng PLC để máy có thể vận hành một cách trơn tru và thông minh hơn.

Và hiện nay, các loại máy phục vụ sản xuất công nghiệp như máy dò kim loại thủy sản, máy đóng gói chất lỏng,… được cung cấp bởi PMS Việt Nam đều được ứng dụng công nghệ này. Chính vì vậy bạn có thể yên tâm rằng các loại máy do PMS Việt Nam cung cấp đều có chất lượng cao và khả năng vận hành ổn định.

Liên hệ với chúng tôi qua Hotline: 0941 423 743 để được tư vấn khi bạn có nhu cầu về các loại máy móc, dây chuyền sản xuất tự động nhé.

source https://pms-vietnam.com/plc-la-gi/