LabVIEW เป็นซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรมกราฟิกที่พัฒนาโดย National Instruments (NI) ซึ่งช่วยให้วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์มีวิธีการออกแบบและปรับใช้ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่รวดเร็ว มีประสิทธิภาพ และใช้งานง่าย PLC (Programmable Logic Controller) คือตัวควบคุมเฉพาะทาง-หรืออีกนัยหนึ่งคืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ทางอุตสาหกรรม-ซึ่งเดิมใช้เพื่อควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม เครื่องจักร และอุปกรณ์ทางกล
ในการใช้งานจริง โดยทั่วไป PLC จะทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและระบบควบคุม เช่น เซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ โปรแกรม LabVIEW สามารถควบคุมเครื่องจักรอุตสาหกรรมและกระบวนการต่างๆ โดยการทำงานร่วมกับ PLC
ภาษาการเขียนโปรแกรมหลักสำหรับ PLC ได้แก่ Ladder Diagrams ในขณะที่ LabVIEW ใช้โค้ด G- สำหรับการเขียนโปรแกรม แม้ว่าโค้ด G- จะแตกต่างจาก Ladder Diagram เล็กน้อยในรูปแบบและไวยากรณ์ แต่การเรียนรู้โค้ด G- นั้นค่อนข้างง่ายสำหรับผู้ใช้จำนวนมาก เนื่องจากโค้ดมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของการเขียนโปรแกรมกราฟิก และใช้ไอคอนจำนวนมากเพื่อแสดงฟังก์ชันโปรแกรมและตรรกะการควบคุมที่แตกต่างกัน
ด้านล่างนี้ เราจะอธิบายวิธีการเขียนโปรแกรม PLC โดยตรงภายในสภาพแวดล้อม LabVIEW:
1. การเตรียมการ
ก่อนที่จะเริ่มโปรแกรม เราต้องเตรียมอุปกรณ์ที่จะควบคุมและฮาร์ดแวร์อินเทอร์เฟซที่เกี่ยวข้อง โดยทั่วไป PLC จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมอื่นๆ ผ่านชุดอินเทอร์เฟซอินพุต/เอาท์พุตดิจิทัล (DI/DO) โชคดีที่ National Instruments (NI) มอบโซลูชันฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันดังกล่าว เช่น NI CompactDAQ และ NI CompactRIO ฮาร์ดแวร์นี้สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซการสื่อสาร เช่น USB หรืออีเธอร์เน็ต
2. การสร้างโปรแกรม LabVIEW
สร้างโปรแกรม LabVIEW ใหม่ ต่อไป เราจะใช้แพ็คเกจซอฟต์แวร์ "NI-DAQmx" ที่ NI มอบให้ ซึ่งเป็นชุดซอฟต์แวร์ควบคุมและเก็บข้อมูลที่ขยายได้และอเนกประสงค์ แพ็คเกจนี้รองรับทุกอย่างตั้งแต่การดำเนินการอ่าน/เขียน I/O แบบธรรมดาไปจนถึงการส่งสัญญาณเชิงกลยุทธ์ รวมถึงแอปพลิเคชันที่กำหนดเองอื่นๆ มากมาย
3. การเลือกเทมเพลต LabVIEW ที่เหมาะสม
NI ยังมีเทมเพลต LabVIEW ที่ใช้กันทั่วไปหลายแบบซึ่งมีเครื่องมือที่มีประโยชน์มากมาย เครื่องมือเหล่านี้ประกอบด้วยอินเทอร์เฟซอินพุต/เอาต์พุต ปุ่มสตาร์ท สวิตช์หยุด ไดรเวอร์มอเตอร์ และสวิตช์ประเภทต่างๆ เทมเพลตเหล่านี้ช่วยให้คุณสร้างเฟรมเวิร์กลอจิกควบคุมพื้นฐานได้อย่างรวดเร็วก่อนที่คุณจะเริ่มออกแบบโปรแกรม PLC ของคุณ
4. เพิ่มไอคอน PLC ลงในแผงการออกแบบ
คุณสามารถค้นหาไอคอน PLC ต่างๆ ได้ในไลบรารีควบคุมเทมเพลตที่ NI จัดเตรียมให้ จากนั้นลากและวางไอคอนเหล่านั้นลงบนแผงการออกแบบ ไอคอน PLC ใดๆ สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับส่วนควบคุมอื่นๆ และอินเทอร์เฟซ I/O เพื่อควบคุมส่วนต่างๆ ของอุปกรณ์
5. ตั้งโปรแกรมลอจิกควบคุม
เชื่อมต่อไอคอนควบคุมต่างๆ และเริ่มตั้งโปรแกรมลอจิกควบคุม ไอคอนเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อเพื่อสร้างตรรกะวงจรแบบง่ายๆ ใช้ความเชี่ยวชาญของคุณในฐานะวิศวกรหรือนักวิทยาศาสตร์เพื่อเขียนกฎตรรกะลงในโปรแกรม
6. ทดสอบโปรแกรม
เมื่อเขียนโปรแกรมแล้ว คุณจะต้องทำการทดสอบซอฟต์แวร์โดยใช้แพ็คเกจซอฟต์แวร์ NI-DAQmx ซึ่งสามารถใช้เพื่อจำลองอินพุตและเอาต์พุตของสัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าโปรแกรมตรงตามข้อกำหนดที่คาดหวัง เมื่อโปรแกรมผ่านการทดสอบแล้ว ก็สามารถอัพโหลดไปยังอุปกรณ์ PLC เพื่อทดสอบฮาร์ดแวร์จริงได้
สรุป
การเขียนโปรแกรม PLC โดยตรงในสภาพแวดล้อม LabVIEW นั้นค่อนข้างตรงไปตรงมา National Instruments มอบทรัพยากร การสนับสนุน และห้องสมุดควบคุมที่กว้างขวาง เพื่อช่วยให้วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์พัฒนาระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและระบบควบคุมได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ความง่ายในการใช้งานของ LabVIEW และแนวคิดการเขียนโปรแกรมกราฟิกของโค้ด G- ช่วยให้การเขียนโปรแกรมใช้งานง่ายและมีประสิทธิภาพ