I. GIỚI THIỆU
Trong lĩnh vực điều khiển tự động hóa công nghiệp, PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) được sử dụng rộng rãi trong các tình huống công nghiệp khác nhau như một thiết bị điều khiển quan trọng. Trong số các phương pháp điều khiển của PLC, điều khiển xung và điều khiển bus là hai chiến lược điều khiển phổ biến. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận chi tiết về sự khác biệt giữa điều khiển xung và điều khiển bus của PLC và phân tích nó từ nhiều khía cạnh khác nhau, chẳng hạn như nguyên lý điều khiển, kịch bản ứng dụng và đặc tính hiệu suất, để người đọc có thể hiểu sâu hơn về sự khác biệt giữa hai phương pháp điều khiển này.
II. Kiểm soát xung
Nguyên tắc điều khiển
Điều khiển xung là công nghệ điều khiển sử dụng tín hiệu xung làm phương tiện điều khiển. Trong PLC, điều khiển xung thường tạo ra các tín hiệu xung tốc độ cao-thông qua các cổng đầu ra cụ thể và các tín hiệu xung này được truyền đến các thành phần điều khiển của đối tượng được điều khiển, từ đó điều khiển chuyển động hoặc trạng thái của đối tượng được điều khiển. Các thông số như tần số và chu kỳ hoạt động của tín hiệu xung có thể được điều chỉnh chính xác thông qua chương trình PLC để đạt được các hiệu ứng điều khiển khác nhau.
Kịch bản ứng dụng
Điều khiển xung phù hợp cho các ứng dụng cần điều khiển chính xác vị trí, tốc độ hoặc gia tốc. Ví dụ, trong dây chuyền sản xuất tự động, điều khiển xung có thể được sử dụng để điều khiển động cơ servo và động cơ bước để thực hiện điều khiển vị trí và điều chỉnh tốc độ chính xác; trong hệ thống điều khiển robot, điều khiển xung có thể được sử dụng để điều khiển chuyển động khớp của robot nhằm thực hiện việc lập kế hoạch quỹ đạo và điều khiển chuyển động có độ chính xác cao; trong máy công cụ điều khiển số, điều khiển xung có thể được sử dụng để điều khiển tốc độ quay của trục chính và tốc độ di chuyển của trục cấp liệu để cải thiện gia công. Trong máy công cụ CNC, điều khiển xung có thể được sử dụng để điều khiển tốc độ quay của trục chính và tốc độ di chuyển của trục cấp liệu để cải thiện độ chính xác và hiệu quả xử lý.
Đặc tính hiệu suất
(1) Độ chính xác cao:Điều khiển xung có thể thực hiện điều khiển vị trí và tốc độ có độ chính xác- cao nhằm đáp ứng nhiều- yêu cầu điều khiển có độ chính xác cao.
(2) Tần số cao:Tín hiệu xung tốc độ cao do PLC tạo ra có tần số cao, có thể nhận ra phản hồi nhanh và điều khiển chính xác.
(3) Tính ổn định cao:điều khiển xung có độ ổn định cao, có thể ổn định trong nhiều môi trường khắc nghiệt.
III. Điều khiển xe buýt
Nguyên tắc điều khiển
Điều khiển xe buýt là công nghệ điều khiển thông qua giao thức truyền thông xe buýt. Trong PLC, điều khiển bus gửi hướng dẫn đến nhiều đối tượng được điều khiển thông qua bus để thực hiện điều khiển song song. Giao thức truyền thông bus chỉ định các tham số như định dạng truyền dữ liệu, tốc độ truyền và phương thức truyền để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu trong quá trình truyền.
Kịch bản ứng dụng
Điều khiển bus phù hợp cho các ứng dụng cần điều khiển đồng thời nhiều đối tượng hoặc thiết bị. Ví dụ, trong các dây chuyền lắp ráp tự động hóa công nghiệp, tích hợp kho hàng và các hệ thống khác, điều khiển xe buýt có thể điều khiển đồng thời nhiều động cơ, cảm biến, bộ truyền động và các thiết bị khác để thực hiện các hoạt động tự động hóa và logic điều khiển phức tạp. Ngoài ra, điều khiển xe buýt còn được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa tòa nhà, giao thông thông minh và các lĩnh vực khác.
Đặc tính hiệu suất
(1)Hỗ trợ kết nối nhiều{1}}thiết bị:Điều khiển bus áp dụng thiết kế cấu trúc mở, hỗ trợ nhiều kết nối thiết bị khác nhau và có thể thực hiện điều khiển mạng của nhiều thiết bị khác nhau.
(2) Hiệu quả và đáng tin cậy:Bộ điều khiển bus áp dụng các giao thức truyền thông hiệu quả và các phương thức truyền tải đáng tin cậy để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu trong quá trình truyền tải.
(3) Linh hoạt:Điều khiển xe buýt hỗ trợ nhiều phương thức liên lạc khác nhau, bạn có thể chọn phương thức liên lạc phù hợp theo nhu cầu thực tế để đạt được các chiến lược điều khiển linh hoạt và đa dạng.
(4) Bảo trì dễ dàng:Việc điều khiển xe buýt áp dụng thiết kế mô-đun, dễ bảo trì và mở rộng. Khi một thiết bị bị lỗi, thiết bị đó có thể dễ dàng thay thế hoặc sửa chữa mà không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của toàn bộ hệ thống.
IV. So sánh điều khiển xung và điều khiển bus
Chế độ điều khiển
Điều khiển xung là điều khiển trực tiếp chuyển động hoặc trạng thái của đối tượng được điều khiển thông qua tín hiệu xung, trong khi điều khiển bus là gửi lệnh đến nhiều đối tượng được điều khiển thông qua giao thức truyền thông bus để thực hiện điều khiển song song. Do đó, về chế độ điều khiển, điều khiển xung tập trung nhiều hơn vào việc điều khiển chính xác một đối tượng, trong khi điều khiển bus tập trung nhiều hơn vào điều khiển song song nhiều đối tượng.
Kiểm soát độ chính xác
Điều khiển xung có thể thực hiện điều khiển vị trí và tốc độ có độ chính xác- cao nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu điều khiển-có độ chính xác cao. Mặc dù điều khiển bus cũng có thể thực hiện điều khiển chính xác nhưng độ chính xác điều khiển của nó có thể thấp hơn một chút so với điều khiển xung.
Số lượng đối tượng điều khiển
Điều khiển xung thường chỉ có thể điều khiển một đối tượng, chẳng hạn như điều khiển động cơ trong bộ vi điều khiển. Mặt khác, điều khiển xe buýt có thể điều khiển nhiều đối tượng cùng một lúc. Khi điều khiển-dây chuyền lắp ráp tự động hóa công nghiệp quy mô lớn, tích hợp kho hàng và các hệ thống khác, điều khiển xe buýt là phương pháp điều khiển phù hợp hơn.
Đồng bộ hóa và chống nhiễu
Về mặt đồng bộ hóa và chống nhiễu, điều khiển xe buýt có những lợi thế đáng kể. Do tốc độ truyền tín hiệu bus cao, lỗi đồng bộ hóa của nhiều điều khiển động cơ có thể đạt được ở mức micro giây, hầu như không có lỗi đồng bộ hóa. Đồng thời, bộ điều khiển xe buýt sử dụng các đường dây và cáp tín hiệu xoắn xoắn có lớp che chắn, có khả năng chống nhiễu mạnh. Mặt khác, điều khiển xung dễ xảy ra lỗi đồng bộ hóa và khả năng chống nhiễu-yếu do tốc độ truyền xung và chiều dài cáp bị hạn chế.
Bố trí dây và khả năng mở rộng
Về mặt bố trí dây và khả năng mở rộng, điều khiển xe buýt cũng hoạt động tốt. Hệ thống dây điện kiểu xe buýt rất đơn giản, PLC và máy tính chủ khác chỉ cần kết nối hai dây là có thể hoàn thành hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm hệ thống dây điều khiển động cơ, đơn giản hóa độ khó của bước nối dây, tiết kiệm dây. Đồng thời, điều khiển bus, cho dù đó là bộ điều khiển động cơ và các trạm phụ khác hay PLC và các trạm chính khác, thường có thể được cấu hình để điều khiển nhiều mạng, các giao diện dành riêng này có thể được thực hiện cấu hình, để tăng cường chức năng hoặc các thay đổi điều khiển sau này rất hữu ích. Điều khiển kiểu xung-trong giao diện phần cứng đã bị hạn chế đến mức không thể nhận biết cấu hình, sau này nếu cần tăng chức năng hoặc thay đổi chế độ điều khiển sẽ rất khó khăn.
V. Kết luận
Tóm lại, điều khiển xung PLC và điều khiển bus theo nguyên tắc điều khiển, các kịch bản ứng dụng, đặc tính hiệu suất và các khía cạnh khác có sự khác biệt đáng kể. Điều khiển xung phù hợp để điều khiển chính xác một đối tượng, trong khi điều khiển bus phù hợp hơn với các hệ thống phức tạp yêu cầu điều khiển đồng thời nhiều đối tượng hoặc thiết bị. Trong các ứng dụng thực tế, cần lựa chọn phương pháp điều khiển phù hợp theo nhu cầu và tình huống cụ thể.