Trong kỹ thuật điều khiển tự động, điều khiển được chia làm hai loại cơ bản là điều khiển bằng dây nối và điều khiển bằng bộ lập trình PLC. Tại bài viết này, chúng tôi xin khái quát về bộ lập trình PLC cho những ai có nhu cầu sử dụng chúng.
Bộ lập trình PLC là gì?
Từ viết tắt PLC được viết tắt bởi cụm từ Programmable Logical Controller, có nghĩa là chương trình điều khiển tự động có lập trình. Chương trình này được lưu trữ trong bộ nhớ ROM và được nạp vào PLC thông qua máy vi tính cá nhân.
Trong mỗi PLC thì một chương trình sẽ xác định chức năng bộ điều khiển cần thực hiện, chương trình này sau đó được nạp vào bộ nhớ của PLC. Lúc đó, PLC sẽ thực hiện quá trình điều khiển dựa vào chương trình đã được nạp sẵn trước đó.
Nguyên lý hoạt động của bộ lập trình PLC
Sau khi được lập trình, khi nhận được thông tin từ thiết bị đầu vào hay từ cảm biến được kết nối thì PLC sẽ tiến hành xử lý các dữ liệu và tiến hành kích hoạt đầu ra. Hoạt động này sẽ được thực hiện dựa trên tham số đã được lập trình từ trước đó. Việc giám sát và ghi nhận dữ liệu của PLC sẽ còn tùy vào thiết kế đầu vào, đầu ra của thiết bị. Đây là một giải pháp điều khiển rất mạnh mẽ. Nó có thể thích ứng với rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống hiện đại.
Mọi hoạt động diễn ra bên trong PLC được điều khiển bởi CPU, nó sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ và thực hiện lần lượt những lệnh có trong chương trình đã được lập trình từ trước. Sau đó, nó sẽ đóng hoặc ngắt các đầu ra từ đó khởi động hay ngắt các thiết bị được liên kết.
Bộ điều khiển lập trình PLC có thể theo dõi và ghi lại dữ liệu thời gian như công suất máy, nhiệt độ, tự khởi động và dừng qui trình, tạo báo thức nếu máy gặp trục trặc và xảy ra những vấn đề khác nhau.
Khi thiết bị được kích hoạt (trạng thái ON hoặc OFF do thiết bị điều khiển vật lý bên ngoài). Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục lặp chương trình theo qui luật (vòng lặp) do người dùng cài đặt sẵn và chờ các tín hiệu xuất hiện ở ngõ vào và xuất ra các tín hiệu ở ngõ ra.
Các tính năng của bộ lập trình PLC
Trong thực tế, bộ lập trình PLC có rất nhiều tính năng vượt trội như:
Lưu trữ và xử lý dữ liệu của chương trình: PLC sẽ kết nối đầu vào và đầu ra với phần còn lại của máy. Trong khi đó, các mô đun I/O sẽ cung cấp thông tin để CPU có thể kích hoạt và hiển thị kết quả cụ thể. Như vậy, I/O có thể là kỹ thuật số với thiết bị đầu vào sẽ bao gồm: công tắc, cảm biến và đồng hồ ra. Nhưng thiết bị đầu ra sẽ gồm: ổ đĩa, rơ le, van và đèn. Khi lắp đặt, người dùng có thể chọn cách kết hợp I/O của PLC để tạo nên cấu hình có sự phù hợp với ứng dụng thực tế.
Truyền thông: PLC cũng có khả năng kết hợp với các hệ thống khác để thực hiện nhiệm vụ truyền thông.
HMI: Để có thể tương tác với PLC trong thời gian thực thì HMI là lựa chọn cần thiết. Đây có thể là các màn hình đơn giản hay các màn hình đọc văn bản hay hiện đại hơn có thể là bảng màn hình cảm ứng. Dù sử dụng màn hình nào thì mục đích của việc kết hợp này là giúp người dùng có thể xem và tiến hành nhập thông tin vào trong PLC chuẩn xác nhất.
Đặc điểm cấu tạo của PLC
Với kích thước vật lý gọn gàng, thao tác lập trình đơn giản, thời gian lắp đặt nhanh, dễ dàng thay đổi và nâng cấp điều khiển.
Thành phần cấu tạo của các PLC chủ yếu là: Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM), một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC, các modul vào/ra.
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một 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 bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC.
Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485…
Các bước cơ bản để lập trình PLC
Để việc lập trình PLC được diễn ra một cách dễ dàng, đòi hỏi người học phải tổng hợp nhiều kiến thức về điện tự động hóa trước khi bắt tay vào việc lập trình PLC. Bởi nếu người học không có một nền tảng kiến thức về điện tự động hóa sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong việc xử lý tín hiệu, lập trình logic, điều khiển các cơ cấu thực tế như động cơ bước, động cơ servo, biến tần, xilanh…
Để lập trình PLC được hiệu quả ngoài trang bị các kiến thức về điện tự động như trên còn phải chiêm nghiệm các yêu cầu công nghệ tự động hóa thực tế để nâng cao khả năng lập trình PLC. Khi bắt đầu lập trình PLC chúng ta nên nhất quán về yêu cầu công nghệ, sau đó mới đi lập trình, việc này giúp chúng ta thiết lập một yêu cầu công nghệ hoàn chỉnh khi lập trình, tránh tình trạng phải sửa đổi nhiều.
Để lập trình PLC, thông thường người ta chia làm 3 thao tác sau:
- Thứ nhất, cần xác định các tín hiệu Input (đầu vào) và Output (đầu ra).
- Thứ hai, cần lập trình các chế độ điều khiển cho các cơ cấu chấp hành sau đó.
- Thứ ba, cho chạy thử và sửa đổi những gì không đúng với lập trình.
Ứng dụng của điều khiển lập trình PLC trong công nghiệp
Bộ lập trình PLC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nhiều loại máy móc cần tới điều khiển tự động như: máy in, máy đóng gói, máy đánh sợi, máy se chỉ, máy chế biến thực phẩm, máy cắt tốc độ cao, hệ thống phân bổ giám sát trong dây chuyền sản xuất, bơm, xử lý nước thải, giám sát năng lượng, hệ thống điện, dây chuyền đóng gói.
Dùng để điều khiển Robot: ví dụ như gắp phôi từ băng tải bỏ qua bàn gia công của máy CNC, hay điều khiển Robot đưa đổ vật liệu vào băng tải, hoặc thực hiện các việc đóng hộp, dán tem nhãn…
Ngoài ra, người ta còn sử dụng PLC trong các ứng dụng điều khiển giám sát các quá trình trong các nhà máy mạ, các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử trong các nhà máy, dây chuyền kiểm tra chất lượng sản phẩm… bằng các công tắc hành trình hoặc các sensor.
Bộ lập trình PLC hãng nào tốt?
Hiện nay, dòng sản phẩm bộ điều khiển lập trình PLC có ở trên thị trường với các hãng khác nhau như Schneider, ABB, Mitsubishi, LS… Đối với mỗi thương hiệu, chất lượng và giá cả tuy có chênh lệch nhau không đáng kể. Nhưng nhìn chung, mỗi sản phẩm của các hãng khác nhau đều có những tính năng và ưu điểm khác nhau, thích hợp với từng hệ thống và qui trình khác nhau.
Quý khách đang có nhu cầu sử dụng và muốn mua bộ điều khiển lập trình PLC chính hãng và chất lượng. Chúng tôi khuyên khách hàng nên mua sản phẩm tại các nhà phân phối có uy tín trên thị trường để tránh phải hàng giả, hàng nhái, kém chất lượng. Ngoài ra, khi mua hàng tại đó, quý khách sẽ có được mức chiết khấu cao và có chính sách bán hàng tốt.
GPTEK tự hào là đơn vị phân phối sản phẩm bộ điều khiển lập trình PLC chính hãng, chất lượng và giá cả tốt nhất tại TP.HCM. Để được tư vấn chọn mua bộ lập trình PLC nhưng chưa biết chọn hãng nào tốt, quý khách đừng ngần ngại liên hệ trực tiếp với chúng tôi, nhân viên kinh doanh và đội ngũ kỹ thuật sẽ được hỗ trợ tư vấn miễn phí và chọn lựa được loại sản phẩm thích hợp nhất đối với nhu cầu của mình. Ngoài ra, khi liên hệ với chúng tôi quý khách sẽ có được mức giá tốt nhất và chiết khấu cao đối với từng loại sản phẩm.
