I. บทนำ
ในระบบควบคุมอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ PLC (ตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้) มีบทบาทสำคัญใน PLC คือคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ช่วยให้สามารถควบคุมอุปกรณ์และกระบวนการต่างๆ ได้โดยอัตโนมัติผ่านการเขียนโปรแกรม บทความนี้จะอธิบายรายละเอียดวิธีการทำงานของ PLC และสำรวจการใช้งานในสาขาต่างๆ โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ผู้อ่านมีความเข้าใจที่ครอบคลุมและเจาะลึก-
ครั้งที่สอง PLC ทำงานอย่างไร
หลักการทำงานของ PLC สามารถสรุปได้ว่าเป็น "การสแกนตามลำดับในลูปต่อเนื่อง" โดยเฉพาะการดำเนินงานของ PLC สามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ได้ดังต่อไปนี้:
เฟสการสุ่มตัวอย่างอินพุต
ในระหว่างขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างอินพุต PLC จะอ่านสถานะอินพุตและข้อมูลทั้งหมดตามลำดับในลักษณะการสแกน และจัดเก็บไว้ในหน่วยที่สอดคล้องกันของพื้นที่ภาพ I/O กระบวนการนี้ดำเนินการทีละจุด นั่นคือ สถานะและข้อมูลของอินพุตดิจิตอลและอนาล็อกภายนอกทั้งหมดจะถูกอ่านและจัดเก็บไว้ในรีจิสเตอร์อินพุตที่สอดคล้องกันภายใน PLC ณ จุดนี้ รีจิสเตอร์อิมเมจอินพุตจะถูกล้าง และระบบจะดำเนินการต่อไปยังขั้นตอนการเรียกใช้โปรแกรมผู้ใช้และขั้นตอนการอัพเดตเอาต์พุต ในระหว่างสองขั้นตอนนี้ แม้ว่าสถานะอินพุตและข้อมูลจะเปลี่ยนแปลง สถานะและข้อมูลในหน่วยที่สอดคล้องกันของพื้นที่รูปภาพ I/O ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น หากมีอินพุตสัญญาณพัลส์ ความกว้างพัลส์จะต้องมากกว่าหนึ่งรอบการสแกนเพื่อให้แน่ใจว่าอินพุตจะถูกอ่านในทุกสถานการณ์
ขั้นตอนการดำเนินการโปรแกรมผู้ใช้
ในระหว่างขั้นตอนการดำเนินการโปรแกรมผู้ใช้ PLC จะสแกนโปรแกรมผู้ใช้ (แผนภาพแลดเดอร์) ตามลำดับจากบนลงล่างเสมอ เมื่อสแกนไดอะแกรมแลดเดอร์แต่ละไดอะแกรม มันจะสแกนวงจรควบคุมทางด้านซ้าย-ที่ประกอบด้วยหน้าสัมผัสต่างๆ- ก่อนเสมอ และดำเนินการเชิงตรรกะบนวงจรควบคุมนี้ตามลำดับจากซ้ายไปขวาและจากบนลงล่าง จากนั้น ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ของการดำเนินการทางลอจิคัล ระบบจะอัปเดตสถานะของบิตที่สอดคล้องกันใน RAM ระบบสำหรับคอยล์ลอจิก หรืออัปเดตสถานะของบิตที่สอดคล้องกันในพื้นที่รูปภาพ I/O สำหรับคอยล์เอาท์พุต หรือกำหนดว่าจะดำเนินการตามคำสั่งฟังก์ชันพิเศษที่ระบุโดยแผนภาพแลดเดอร์หรือไม่
เฟสอัพเดตเอาท์พุต
เมื่อการสแกนโปรแกรมผู้ใช้เสร็จสิ้น PLC จะเข้าสู่ขั้นตอนการอัพเดตเอาต์พุต ในระหว่างขั้นตอนนี้ CPU จะรีเฟรชวงจรสลักเอาท์พุตทั้งหมดตามสถานะและข้อมูลที่เกี่ยวข้องในพื้นที่อิมเมจ I/O จากนั้นขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เกี่ยวข้องผ่านวงจรเอาท์พุต นี่คือเมื่อเอาต์พุตจริงของ PLC เกิดขึ้น
ด้วยวงจรที่ต่อเนื่องของทั้งสามเฟสนี้ PLC สามารถควบคุมอุปกรณ์และกระบวนการภายนอกได้โดยอัตโนมัติ
ที่สาม การประยุกต์ใช้ PLC
ในฐานะอุปกรณ์ควบคุมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ PLC ได้พบการใช้งานอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ ต่อไปนี้เป็นขอบเขตการใช้งานหลักหลายประการสำหรับ PLC:
ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
PLC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม เช่น การควบคุมสายการผลิต การควบคุมหุ่นยนต์ และการควบคุมระบบลอจิสติกส์ ด้วยการเขียนโปรแกรม PLC สามารถตรวจสอบ ปรับเปลี่ยน และเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพการผลิต ตัวอย่างเช่น ในสายการผลิตอัตโนมัติ PLC สามารถควบคุมการทำงานของแต่ละเวิร์กสเตชันได้ตามความต้องการในการผลิต ทำให้เกิดระบบอัตโนมัติและการควบคุมกระบวนการผลิตอย่างชาญฉลาด
ระบบอัตโนมัติในอาคาร
PLC สามารถใช้เพื่อควบคุมระบบอาคาร เช่น แสงสว่าง การระบายอากาศ และความปลอดภัยของอาคาร ด้วยการเขียนโปรแกรม PLC ช่วยให้สามารถควบคุมและปรับแต่งอุปกรณ์ในอาคารได้อย่างชาญฉลาด ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสะดวกสบาย ตัวอย่างเช่น ในอาคารอัจฉริยะ PLC สามารถปรับความสว่างและอุณหภูมิสีของระบบไฟส่องสว่างโดยอัตโนมัติตามสภาพแสงภายในอาคารและกิจกรรมของผู้พักอาศัย ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานและเพิ่มความสะดวกสบาย
การขนส่ง
PLC สามารถใช้เพื่อควบคุมสัญญาณไฟจราจร ระบบขนสัมภาระที่สถานีและสนามบิน และระบบขนส่งสินค้าแบบอัตโนมัติ ด้วยการเขียนโปรแกรม PLC สามารถปรับลำดับและเวลาของสัญญาณไฟจราจรแบบเรียลไทม์ตามกระแสการจราจรและความต้องการ จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของสัญญาณไฟจราจรและลดความแออัด ตัวอย่างเช่น ในระบบขนส่งอัจฉริยะ PLC สามารถปรับรูปแบบการกำหนดเวลาสัญญาณไฟจราจรโดยอิงตามข้อมูลการจราจรแบบเรียลไทม์- เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการจราจรบนถนน
ระบบไฟฟ้า
สามารถใช้ PLC สำหรับการควบคุมระบบไฟฟ้าแบบอัตโนมัติ รวมถึงการควบคุมและการป้องกันสถานีย่อย การตรวจสอบสายส่ง และการจัดส่งกริด ด้วยการเขียนโปรแกรม PLC สามารถตรวจสอบ-แบบเรียลไทม์และปรับเปลี่ยนระบบไฟฟ้าอัตโนมัติเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานมีเสถียรภาพและปลอดภัย ตัวอย่างเช่น ในสมาร์ทกริด PLC สามารถตรวจสอบสถานะการทำงานของกริดแบบเรียลไทม์ และปรับพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเพื่อสร้างสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานของพลังงาน
การบำบัดน้ำเสีย
PLC สามารถใช้สำหรับการควบคุมอัตโนมัติในกระบวนการบำบัดน้ำเสีย รวมถึงการควบคุมการไหล การควบคุมแรงดัน การควบคุมระดับน้ำ และการควบคุมกระบวนการ ด้วยการเขียนโปรแกรม PLC สามารถตรวจสอบและปรับกระบวนการบำบัดน้ำเสียได้โดยอัตโนมัติ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการบำบัดและคุณภาพน้ำ ตัวอย่างเช่น ในโรงบำบัดน้ำเสีย PLC สามารถปรับพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์บำบัดได้โดยอัตโนมัติตามข้อมูลการทดสอบคุณภาพน้ำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปล่อยทิ้งตามมาตรฐาน
IV. สรุป
ในฐานะอุปกรณ์ควบคุมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ PLC ได้พบการใช้งานอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ หลักการทำงานของอุปกรณ์นี้อิงตาม "การสแกนตามลำดับในลูปต่อเนื่อง" ทำให้ได้รับการควบคุมอุปกรณ์และกระบวนการภายนอกโดยอัตโนมัติผ่านเฟสการสุ่มตัวอย่างอินพุต เฟสการดำเนินการโปรแกรมของผู้ใช้ และเฟสรีเฟรชเอาต์พุต ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและความก้าวหน้าของอุตสาหกรรม 4.0 การประยุกต์ใช้ PLC จะแพร่หลายและเจาะลึกมากขึ้น- ซึ่งจะนำมาซึ่งความเป็นไปได้และโอกาสที่มากขึ้นในการควบคุมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม