PLC là bộ điều khiển logic lập trình, hay đơn giản là bộ điều khiển lập trình, hoạt động như máy vi tính giúp điều khiển các hệ thống tự động. Chúng là một phần của máy tính công nghiệp được sử dụng trong một số ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất, nông nghiệp, thực phẩm và y tế/chăm sóc sức khỏe. Mục tiêu là điều khiển máy móc với sự can thiệp của con người càng ít càng tốt.
PLC đầu tiên được Dick Morley, một kỹ sư cơ khí sáng lập Modicon/Schneider Automation, Inc., phát minh cho GM vào cuối những năm 1960. PLC này là bước đột phá trong thế giới tự động hóa.
Trước khi phát minh ra PLC, người ta sử dụng các hệ thống có dây cứng đòi hỏi phải nối lại dây cẩn thận và di dời các rơ le để đáp ứng các nhu cầu khác nhau. Việc này tốn thời gian và dễ xảy ra lỗi.
GM cần một cách tốt hơn để tăng sản lượng, nhưng họ lại thiếu chuyên môn. Họ cần một kỹ sư để xây dựng một hệ thống đáp ứng nhu cầu của họ, và Dick Morley, công ty của ông, Bedford Associations, đã đấu thầu dự án "Modicon", đã tạo ra PLC.
Sau khi sáng chế của ông thành công, ông đã thành lập Modicon và nhanh chóng nhận ra rằng PLC là giải pháp khả thi cho nhiều vấn đề mà các công ty sản xuất và công nghiệp gặp phải. PLC trở nên rất phổ biến.
Khi bạn sử dụng PLC trong môi trường công nghiệp, chúng được thiết kế như các thiết bị thể rắn với ít thành phần. Chúng được thiết kế để chịu được việc sử dụng quá mức và các điều kiện khắc nghiệt hơn, nơi có nhiều tiếp xúc với lạnh/lạnh, nhiệt, độ ẩm, bụi, v.v. PLC rất phổ biến. Năm thành phần chính hoạt động cùng nhau trong bộ điều khiển lập trình và nếu bạn có bất kỳ thành phần nào, bạn sẽ nhận ra hầu hết chúng khi biết cách các máy tính thành phần hoạt động.
- Bộ xử lý trung tâm (CPU)- diễn giải dữ liệu, thực hiện chương trình và truyền kết quả
- Giao diện truyền thông- nhận và truyền dữ liệu mạng từ PLC từ xa
- Giao diện đầu vào và đầu ra- nhận và gửi dữ liệu từ các thiết bị bên ngoài/từ xa
- Ký ức- lưu trữ dữ liệu mà CPU phải chạy trên
- Nguồn điện- Bộ nguồn chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC
Máy tính gia đình hoặc máy tính làm việc thường chạy hệ điều hành Windows, MacOS hoặc Linux, trong khi PLC thường sử dụng hệ điều hành OS-9 hoặc VxWorks.
PLC có thể là một khối (một hộp đơn) vừa với một hộp nhỏ. Một viên gạch có thể được mở rộng. Ngoài ra còn có các PLC dạng mô-đun vừa với giá đỡ và cho phép nhiều mô-đun có chức năng khác nhau.
Chức năng của PLC là gì?
Công dụng phổ biến nhất của PLC là hoạt động như một rơle. Nó thường chạy các chu kỳ quét để đọc đầu vào, thực hiện các hành động mà đầu vào yêu cầu thực hiện, sau đó hoàn thành đầu ra.
Bắt đầu bằng việc giám sát đầu vào, trong đó PLC quét dữ liệu đầu vào và chuyển chúng đến bộ vi xử lý. Các kỹ sư lập trình bộ vi xử lý để nhận dạng các tiêu chí được cung cấp trong dữ liệu và sử dụng các giá trị đó để thực hiện các thay đổi được chỉ định trong chương trình.
Khi các bước ra quyết định của lập trình logic hoàn tất, PLC bắt đầu điều khiển các công tắc, động cơ, rơ le và các thiết bị khác tạo nên đầu ra của hệ thống.
Ví dụ, trong một nhà kho lớn, các hộp được niêm phong và địa chỉ được mã vạch trước khi vào băng chuyền. Trên đường đi, máy quét sẽ đọc mã vạch và xử lý dữ liệu để xác định xem gói hàng đang được gửi trong nước hay quốc tế. Sau đó, máy quét có thể hướng hộp đến máng trượt mở và hướng dẫn gói hàng đến băng chuyền để tiếp tục vận chuyển quốc tế.
Một ví dụ khác là điều bạn trải nghiệm hằng ngày. Bạn đang đi trên đường và đèn phía trước bạn chuyển sang màu đỏ. Trước khi bạn kịp dừng lại, một xe cứu hỏa tiến đến từ phía sau và đèn xanh chuyển sang nhanh như đèn đỏ. Đó là một PLC đang hoạt động. PLC tương tác với một nhân viên phản ứng kỹ thuật đầu tiên, người này phải bật đèn ngay lập tức. Hoặc, khi một người đi bộ đến gần đường, đèn sẽ đổi màu để người đi bộ có thể băng qua đường. Đó là một ví dụ khác về một PLC đang hoạt động.
Mẹo lựa chọn PLC tốt nhất cho nhu cầu của công ty bạn
Làm thế nào để xác định mô hình PLC nào phù hợp nhất với nhu cầu của bạn? Một số yếu tố cần xem xét là:
- Kết nối- hệ thống của bạn có đủ số lượng cổng vào và ra không và có đúng loại PLC mà bạn định lắp đặt không?
- Công suất điện- Bạn cần đảm bảo rằng PLC bạn chọn phù hợp với điện áp của hệ thống điện.
- Những cân nhắc về môi trường- Khu vực đặt PLC ấm hay lạnh như thế nào? Nếu bạn tham gia vào quá trình chế biến thực phẩm và vận hành thiết bị ở nhiệt độ khắc nghiệt, hãy đảm bảo PLC có phạm vi chịu nhiệt độ tương thích.
- Khả năng tương thích phần cứng- PLC phải tương thích với phần cứng và cơ khí của máy tính.
- Vị trí- Vị trí của bạn cũng có thể ảnh hưởng đến tính khả dụng của một số mẫu bộ điều khiển lập trình.
- Ký ức- Bạn có đủ bộ nhớ (cả RAM và ROM) để chạy PLC đúng cách không? Để chạy trơn tru và hiệu quả, bạn phải có đủ RAM và ROM để hoàn tất quy trình.
Nhóm kỹ thuật và lập trình của bạn cần phải tham gia. Mặc dù phần mềm lập trình PLC thường được lập trình bằng C, nhưng có thể nhóm của bạn không thích. Nó không dành cho tất cả mọi người.
PLC và robot song hành cùng nhau để cải thiện hiệu quả, an toàn và tốc độ
Việc sử dụng robot trong sản xuất tự động đã cất cánh. Robot phải được lập trình, điều này như bạn có thể tưởng tượng có thể mất rất nhiều thời gian.
Lập trình trực quan giúp việc này trở nên rất dễ dàng, nhưng sử dụng lệnh kéo và thả từ máy tính bảng. Mã PLC dễ dàng thay đổi để đáp ứng các mục đích khác nhau mà robot phục vụ, giúp hệ thống robot hoạt động trong vài phút.
Kinseal HMI
Phù hợp với nhiều ngành công nghiệp, có nhiều kích cỡ, tuyệt vời cho:
- Nhà kho và tòa nhà tự động
- Sạc xe
- Ngành công nghiệp hóa chất
- Sản xuất và đóng gói thực phẩm và đồ uống
- Tự động hóa chung
- Ép phun
- Máy kiểm tra/Máy quét
- Máy công cụ