PLC คืออะไร ทำงานอย่างไร?
ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ถือเป็นกุญแจสำคัญในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่ควบคุมเครื่องจักรและกระบวนการต่างๆ โดยอัตโนมัติ โดยจะอ่านสัญญาณอินพุตจากเซ็นเซอร์ ตัดสินใจตามโปรแกรม และส่งคำสั่งไปยังอุปกรณ์ต่างๆ เช่น มอเตอร์และวาล์ว
สารบัญ
PLC เปรียบเสมือนสมองของโรงงานอุตสาหกรรม โดย PLC จัดการงานต่างๆ ด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูง PLC คอยตรวจสอบอินพุตและเอาต์พุตเพื่อให้การทำงานราบรื่นและมีประสิทธิภาพ ต่อไปนี้เราจะมาเจาะลึกข้อมูลพื้นฐาน ประวัติ ส่วนประกอบ และการใช้งานของ PLC กัน
สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ
ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม
PLC ทำให้เครื่องจักรเป็นระบบอัตโนมัติโดยการตีความสัญญาณเซ็นเซอร์และส่งคำสั่งไปยังตัวกระตุ้น
พวกเขาตัดสินใจตามตรรกะโดยอาศัยคำสั่งที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้
PLC ช่วยให้การดำเนินงานแม่นยำและเชื่อถือได้ในสถานประกอบการอุตสาหกรรม
เราจะสำรวจประวัติศาสตร์ ส่วนประกอบ และแอปพลิเคชันต่างๆ ของ PLC อย่างละเอียด
ประวัติและวิวัฒนาการของ PLC
Programmable Logic Controllers (PLC) ถูกสร้างขึ้นในช่วงปลายทศวรรษปี 1960 โดยออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาของระบบเก่าที่ยืดหยุ่นไม่ได้ เมื่อระบบควบคุมมีความซับซ้อนมากขึ้น PLC จึงกลายมาเป็นโซลูชันที่ได้รับความนิยม
PLC รุ่นแรกๆ ใช้ลอจิกแบบแลดเดอร์ ซึ่งคล้ายกับระบบรีเลย์ไฟฟ้า ทำให้วิศวกรสามารถเขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้น เนื่องจากพวกเขาคุ้นเคยกับระบบดั้งเดิมอยู่แล้ว
เมื่อเวลาผ่านไป PLC มีการเปลี่ยนแปลงมากมาย เริ่มจากงานง่ายๆ แต่ปัจจุบัน PLC สามารถจัดการกับการเขียนโปรแกรม PLC ที่ซับซ้อนได้ ในยุค 1980 เทคโนโลยีดิจิทัลเข้ามามีบทบาท ทำให้ PLC มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในช่วงทศวรรษ 1990 PLC สามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมและอุปกรณ์อื่นๆ ได้ ซึ่งเป็นผลมาจากเครือข่ายการสื่อสาร นอกจากนี้ ภาษาโปรแกรมยังได้รับการทำให้เป็นมาตรฐาน โดยลอจิกแบบแลดเดอร์ได้รับความนิยมเนื่องจากความเรียบง่าย
ปัจจุบัน PLC มีคุณสมบัติขั้นสูงมากขึ้น เช่น มีพลังการประมวลผลที่ดีขึ้น หน่วยความจำมากขึ้น และสามารถจัดการข้อมูลแบบเรียลไทม์ได้ นอกจากนี้ยังรองรับโปรโตคอลการสื่อสารมากมาย จึงทำให้ PLC มีความสำคัญสำหรับระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อน
การได้รู้ว่า PLC มีวิวัฒนาการมาอย่างไรช่วยให้เราเห็นถึงผลกระทบอันยิ่งใหญ่ของระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม ซึ่ง PLC จะยังคงมีบทบาทในการกำหนดทิศทางของการพัฒนา PLC และระบบควบคุมต่อไป
ส่วนประกอบของ PLC
Programmable Logic Controller (PLC) ประกอบด้วยส่วนสำคัญต่างๆ ที่ทำงานร่วมกันได้ดี ได้แก่ หน่วยประมวลผลกลาง (PLC CPU) หน่วยความจำ (PLC memory) แหล่งจ่ายไฟ (PLC power supply) โมดูลอินพุต/เอาต์พุต และอินเทอร์เฟซการสื่อสาร
การ
ซีพียูพีแอลซีเปรียบเสมือนสมองของระบบ โดยทำหน้าที่สั่งงานคำสั่งควบคุมจากหน่วยความจำ PLC ส่วน CPU ทำหน้าที่จัดการข้อมูลอินพุตและตัดสินใจควบคุมอุปกรณ์
แหล่งจ่ายไฟ PLCเป็นสิ่งสำคัญมาก เพราะจะจ่ายพลังงานที่จำเป็นให้ซีพียูและส่วนอื่นๆ ทำงานได้อย่างถูกต้อง
หน่วยความจำ PLC หรือ หน่วยความจำ PLC, เก็บโปรแกรมควบคุมและข้อมูลสำคัญ มีหน่วยความจำถาวรเพื่อเก็บข้อมูลเมื่อปิดเครื่อง และมีหน่วยความจำชั่วคราวสำหรับข้อมูลชั่วคราว
โมดูลอินพุต/เอาท์พุตมีความสำคัญ ช่วยให้ PLC สื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอกได้ โมดูลอินพุตรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ และโมดูลเอาท์พุตส่งสัญญาณไปยังแอคชูเอเตอร์
ตารางด้านล่างแสดงส่วนหลักของ PLC และหน้าที่ของมัน:
| ส่วนประกอบ | การทำงาน |
| ซีพียูพีแอลซี | ประมวลผลคำสั่งและควบคุมการดำเนินงาน |
| หน่วยความจำ PLC | จัดเก็บโปรแกรมควบคุมและข้อมูลการทำงาน |
| แหล่งจ่ายไฟ PLC | จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับระบบ PLC |
| โมดูลอินพุต/เอาท์พุต | อำนวยความสะดวกในการสื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอก |
แต่ละส่วนมีความสำคัญต่อการทำงานของ PLC ให้ดี ช่วยในการตั้งค่า การเติบโต และประสิทธิภาพการทำงาน
PLC ทำงานอย่างไร?
การทำความเข้าใจ PLC หมายถึงการดูการเดินสาย PLC การเขียนโปรแกรม PLC และวงจรการสแกน PLC วงจรการสแกนถือเป็นหัวใจสำคัญ เพราะจะทำงานซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อควบคุมเครื่องจักรและกระบวนการแบบเรียลไทม์
1.การอ่านอินพุต:ขั้นแรก PLC จะตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์อินพุต เช่น เซ็นเซอร์และสวิตช์ ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญในการตัดสินใจควบคุม
2.การดำเนินการโปรแกรม:จากนั้น PLC จะรันโปรแกรม โปรแกรมนี้สร้างขึ้นโดยใช้การเขียนโปรแกรม PLC โดยใช้ภาษาต่างๆ เช่น Ladder Logic และ Structured Text เพื่อควบคุมผลลัพธ์
3.การอัปเดตเอาท์พุต:สุดท้าย PLC จะเปลี่ยนสถานะของอุปกรณ์เอาต์พุต เช่น มอเตอร์และวาล์ว การดำเนินการนี้จะทำให้รอบหนึ่งเสร็จสมบูรณ์และเริ่มรอบใหม่
การเดินสาย PLC ที่ดีมีความสำคัญมาก เพราะจะทำให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนทั้งหมดจะเชื่อมต่อกันได้อย่างถูกต้อง ซึ่งหมายความว่าสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตจะได้รับการจัดการอย่างถูกต้อง
โปรแกรมเมอร์มีบทบาทสำคัญในการทำงานของ PLC พวกเขาเขียนโค้ดที่ทำให้เครื่องจักรทำงานได้ดี โค้ดนี้จะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำของ PLC และทำงานได้อย่างราบรื่นในแต่ละรอบการสแกน
| เวที | คำอธิบาย |
| การอ่านอินพุต | รวบรวมข้อมูลเรียลไทม์จากอุปกรณ์อินพุต (เซ็นเซอร์ สวิตช์) |
| การดำเนินการโปรแกรม | รันตรรกะการควบคุมที่ตั้งโปรแกรมไว้โดยอิงจากข้อมูลอินพุตที่รวบรวมไว้ |
| การอัพเดตเอาท์พุต | ส่งสัญญาณควบคุมไปยังอุปกรณ์เอาต์พุต (มอเตอร์, แอคชูเอเตอร์) |
ประเภทของ PLC
การรู้จัก PLC ประเภทต่างๆ ถือเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือก PLC อัจฉริยะ โดยรุ่น PLC เหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่หลักๆ ได้ 2-3 ประเภท ซึ่งตอบสนองความต้องการและการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ
PLC ขนาดกะทัดรัดเป็นแบบรวมเป็นหนึ่งเดียว มีแหล่งจ่ายไฟ ซีพียู และโมดูล I/O อยู่ในหน่วยเดียว เหมาะสำหรับงานอัตโนมัติพื้นฐาน
PLC แบบโมดูลาร์มอบความยืดหยุ่นและการเติบโตในการออกแบบ PLC มากขึ้น โดยมีโมดูลแยกสำหรับพลังงาน CPU และ I/O ช่วยให้ผู้ใช้ปรับแต่งการตั้งค่าตามความต้องการเฉพาะได้ PLC แบบโมดูลาร์เหมาะที่สุดสำหรับโครงการขนาดใหญ่ที่ซับซ้อน
PLC แบบติดตั้งบนแร็คมีตัวเลือกการออกแบบ PLC ให้เลือกมากขึ้น โดยจะติดตั้งบนชั้นวางและสามารถเพิ่มโมดูลได้ตามต้องการ PLC เหล่านี้สามารถจัดการงานที่ซับซ้อนและเติบโตไปพร้อมกับระบบของคุณ
การเลือก PLC ที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการของแอปพลิเคชันของคุณ พิจารณาจากความซับซ้อน ความสามารถในการปรับขนาด และพื้นที่ของงาน เมื่อพิจารณาสิ่งเหล่านี้แล้ว คุณสามารถเลือกประเภท PLC ที่ดีที่สุดสำหรับโครงการและงบประมาณของคุณได้
การประยุกต์ใช้งานของ PLC
Programmable Logic Controller (PLC) มีความสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย โดยช่วยในการควบคุมอุตสาหกรรมและอุปกรณ์อัตโนมัติ ความยืดหยุ่นของ PLC ทำให้มีประโยชน์ในแอปพลิเคชัน PLC ต่างๆ ในหลายภาคส่วน
ในโลกการผลิต PLC มีความสำคัญต่อการควบคุมกระบวนการและเครื่องจักร PLC ช่วยให้การทำงานแม่นยำและสอดประสานกัน ช่วยเพิ่มผลผลิต ตัวอย่างเช่น PLC ช่วยทำให้สายการประกอบเป็นระบบอัตโนมัติและควบคุมดูแลเครื่องจักรที่ซับซ้อน
“PLC ได้ปฏิวัติภาคการผลิตด้วยการทำให้สามารถตรวจสอบและควบคุมได้แบบเรียลไทม์ ส่งผลให้มีประสิทธิภาพและคุณภาพในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน” – ซีเมนส์
ภาคพลังงานยังได้รับประโยชน์มากมายจาก PLC ซึ่งทำหน้าที่จัดการและควบคุมโรงไฟฟ้า รวมถึงโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและการจ่ายไฟฟ้า ทำให้การจ่ายพลังงานมีความน่าเชื่อถือและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
ในด้านการขนส่ง PLC ช่วยปรับปรุงระบบควบคุมในรถไฟและสัญญาณไฟจราจร
ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและทำให้ระบบขนส่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยลดต้นทุนและหลีกเลี่ยงปัญหาการจราจรติดขัด
แอปพลิเคชัน plc อื่น ๆ ที่น่าสนใจได้แก่:
1.โรงงานบำบัดน้ำซึ่งมี PLC ทำหน้าที่ควบคุมและติดตามกระบวนการบำบัดน้ำ
2.โรงงานผลิตยานยนต์ที่อาศัย PLC สำหรับการพ่นสีและการเชื่อมอัตโนมัติ
3.อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ใช้ PLC เพื่อทำให้กระบวนการบรรจุ ปิดผนึก และติดฉลากเป็นแบบอัตโนมัติ
ข้อดีของการใช้ PLC
Programmable Logic Controllers (PLC) เป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ สำหรับระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม โดยมีชื่อเสียงในเรื่องความน่าเชื่อถือของ PLC การออกแบบที่แข็งแกร่งจึงเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก
ประสิทธิภาพของ PLC ถือเป็นข้อดีอีกประการหนึ่ง เนื่องจาก PLC สามารถควบคุมกระบวนการต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ซึ่งหมายความว่ามีเวลาหยุดทำงานน้อยลงและทำงานได้มากขึ้น
PLC ถือเป็นตัวเลือกที่ดีเช่นกัน ถึงแม้ว่าในตอนแรกอาจดูเหมือนว่าต้นทุนจะสูง แต่ในระยะยาวแล้ว PLC จะช่วยประหยัดเงินได้ เนื่องจากต้องบำรุงรักษาและทำงานด้วยมือน้อยลง
PLC ให้ความสำคัญกับความปลอดภัยของ PLC เป็นอย่างมาก โดย PLC มีคุณสมบัติพิเศษด้านความปลอดภัย ซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้ช่วยลดโอกาสเกิดอุบัติเหตุและปัญหาต่างๆ
PLC ยังเติบโตไปพร้อมกับธุรกิจของคุณอีกด้วย โดยสามารถจัดการงานได้มากขึ้นโดยไม่มีปัญหาใหญ่ๆ การแก้ไขปัญหาทำได้ง่ายเนื่องจากการออกแบบ
PLC เทียบกับระบบควบคุมอื่น ๆ
ในโลกของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่าง PLC และระบบอื่นๆ ถือเป็นเรื่องสำคัญ ระบบควบคุมแบบรีเลย์แบบดั้งเดิมสามารถจัดการงานง่ายๆ ได้ดี แต่สำหรับกระบวนการที่ซับซ้อน จำเป็นต้องใช้ระบบที่มีความยืดหยุ่นมากกว่า
“ความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพเป็นคุณลักษณะเด่นของระบบอัตโนมัติสมัยใหม่” Allen-Bradley ผู้เล่นหลักในตลาดกล่าว
PLC มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเหนือระบบที่ใช้พีซี พีซีมีพลังงานมากกว่าและกราฟิกดีกว่า แต่ PLC มีระบบสำรองและทนต่อข้อผิดพลาดได้ดี ซึ่งหมายความว่า PLC ยังคงทำงานต่อไปได้แม้จะมีปัญหาก็ตาม
ระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการขนาดใหญ่ เนื่องจากให้ความแม่นยำสูง แต่ PLC นั้นใช้งานง่ายและมักมีราคาถูกกว่า เนื่องจากทำงานแบบแยกส่วน
| ระบบควบคุม | ข้อดี | ข้อเสีย |
| PLCs | สูงความยืดหยุ่นของ PLC-การซ้ำซ้อนของ PLC, และการทนทานต่อความผิดพลาดของ PLC | ต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่าเมื่อเทียบกับระบบที่ใช้รีเลย์ |
| ระบบควบคุมแบบรีเลย์ | เรียบง่ายและคุ้มต้นทุนสำหรับการใช้งานพื้นฐาน | ขาดความยืดหยุ่นและการทนทานต่อข้อผิดพลาด ไม่เหมาะกับงานที่ซับซ้อน |
| ระบบอัตโนมัติบนพีซี | พลังการประมวลผลที่เหนือกว่า อินเทอร์เฟซที่เป็นมิตรกับผู้ใช้ | ความน่าเชื่อถือลดลงในสภาวะที่รุนแรง ความทนทานต่อความผิดพลาดต่ำ |
| ระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) | ยอดเยี่ยมสำหรับการควบคุมกระบวนการขนาดใหญ่และซับซ้อน | ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษา |
แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยี PLC
โลกของ Programmable Logic Controllers (PLC) กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ความก้าวหน้าใหม่ๆ กำลังกำหนดอนาคตของเทคโนโลยีสำคัญนี้ ตัวอย่างเช่น การรวม PLC และ SCADA เข้าด้วยกันทำให้ระบบควบคุมมีประสิทธิภาพและคล่องตัวมากขึ้น
AI และ IoT กำลังมีความสำคัญมากขึ้นใน PLC ซึ่งหมายถึงการวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่ดีขึ้นและการตัดสินใจที่ชาญฉลาดขึ้น การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะช่วยในแอปพลิเคชันอุตสาหกรรม PLC มากมายในสาขาต่างๆ
ความปลอดภัยทางไซเบอร์ยังได้รับการส่งเสริมใน PLC อีกด้วย ซึ่งถือเป็นเรื่องสำคัญเนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญกว่านั้นขึ้นอยู่กับ PLC การดูแลให้ระบบเหล่านี้ปลอดภัยจากภัยคุกคามถือเป็นจุดเน้นที่สำคัญ
นวัตกรรม PLC ยังทำให้ประหยัดพลังงานมากขึ้นอีกด้วย รุ่นใหม่ของ PLC ใช้พลังงานน้อยลงแต่มีประสิทธิภาพดีขึ้น ถือเป็นเรื่องดีสำหรับความยั่งยืนในระยะยาวในโรงงานอุตสาหกรรม
การรวม PLC และ SCADA เข้าด้วยกันกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของอุตสาหกรรม โดยช่วยให้ส่วนต่างๆ ของเครือข่ายอุตสาหกรรมสื่อสารกันได้อย่างราบรื่น ส่งผลให้ระบบควบคุมมีประสิทธิภาพและตอบสนองได้ดีขึ้น
บทสรุป
ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ถือเป็นกุญแจสำคัญของระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้มีประวัติศาสตร์ยาวนานและมีหลายประเภทสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน การรู้ว่า PLC ทำงานอย่างไรและเหตุใดจึงมีความสำคัญจึงเป็นสิ่งสำคัญ
การใช้ PLC อย่างเหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่ดีขึ้นในอุตสาหกรรม การเลือก PLC ที่เหมาะสมที่สุดกับความต้องการของคุณถือเป็นสิ่งสำคัญ เทคโนโลยีใหม่ๆ ทำให้ PLC มีประโยชน์มากขึ้นสำหรับการทำงานอัตโนมัติ
มีแหล่งข้อมูลมากมายสำหรับการเรียนรู้เกี่ยวกับ PLC ไม่ว่าคุณจะเป็นมือใหม่หรือมีประสบการณ์ แหล่งข้อมูลเหล่านี้สามารถช่วยให้คุณใช้เทคโนโลยี PLC ได้อย่างเต็มที่ PLC จะยังคงมีบทบาทสำคัญในการทำให้ภาคอุตสาหกรรมมีประสิทธิภาพและสร้างสรรค์มากขึ้น
พีซีแบบติดตั้งบนแร็ค
การประมวลผลแบบฝังตัว
พีซีแผงอุตสาหกรรม
พีซีติดผนัง
แท็บเล็ตที่ทนทาน
โน๊ตบุ๊คที่ทนทาน
คอมพิวเตอร์พกพาสำหรับอุตสาหกรรม
อุปกรณ์พกพาที่ทนทาน
พีซีอุตสาหกรรม Advantech
