I. บทนำ
ในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม PLC (Programmable Logic Controller) ทำหน้าที่เป็นแกนหลักของระบบควบคุม โดยดำเนินงานที่สำคัญ เช่น การประมวลผลข้อมูล การดำเนินการเชิงตรรกะ และการสื่อสาร เมื่อจัดการงานควบคุมต่างๆ PLC จะพบกับข้อมูลประเภทต่างๆ ซึ่งโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักๆ ภายใน PLC ได้แก่ สัญญาณดิจิทัล สัญญาณแอนะล็อก และสัญญาณพัลส์ เอกสารนี้จะตรวจสอบประเภทข้อมูลทั้งสามนี้ภายใน PLC อย่างละเอียด และสำรวจการใช้งานในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
ครั้งที่สอง สัญญาณดิจิตอล
ความหมายและลักษณะเฉพาะ
สัญญาณดิจิทัลหรือที่เรียกว่าสัญญาณลอจิกหรือสัญญาณไบนารี เป็นตัวแทนของสัญญาณควบคุมที่ใช้กันมากที่สุดสัญญาณหนึ่งใน PLC มีค่าที่เป็นไปได้เพียงสองค่า โดยทั่วไปจะแสดงเป็น 0 และ 1 ซึ่งสอดคล้องกับสถานะสวิตช์สองสถานะ: ปิดและเปิด สัญญาณดิจิตอลส่วนใหญ่แสดงถึงสถานะการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ สัญญาณเอาท์พุตของเซ็นเซอร์ และข้อมูลที่คล้ายกัน การควบคุมสัญญาณดิจิตอลเป็นหนึ่งในการใช้งานขั้นพื้นฐานที่สุดของ PLC ขึ้นอยู่กับการรวมกันของอินพุตดิจิทัลในปัจจุบันและลำดับอินพุตในอดีต PLC จะสร้างเอาต์พุตดิจิทัลที่สอดคล้องกันเพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์
สถานการณ์การใช้งาน
สัญญาณดิจิตอลมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เช่น:
การควบคุมมอเตอร์:บรรลุการควบคุมมอเตอร์ที่แม่นยำด้วยการจัดการการสตาร์ท หยุด และการกลับทิศทางผ่านสัญญาณดิจิทัล
การควบคุมแสงสว่าง:ควบคุมสถานะเปิด/ปิดไฟตามความสว่าง เวลา และเงื่อนไขอื่นๆ ของสภาพแวดล้อม
สัญญาณเซนเซอร์:สัญญาณดิจิตอลจากเซ็นเซอร์ เช่น สวิตช์อุณหภูมิหรือสวิตช์ความดันจะตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์หรือพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม
หลักการควบคุม
โดยทั่วไปแล้วการควบคุมแบบดิจิทัลจะใช้การดำเนินการเชิงตรรกะ ขึ้นอยู่กับการรวมกันของสถานะสัญญาณดิจิตอลอินพุต มันจะสร้างสัญญาณดิจิตอลเอาท์พุตที่สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจพบความล้มเหลวของอุปกรณ์ เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณดิจิทัลไปยัง PLC จากนั้น PLC จะควบคุมแอคชูเอเตอร์ที่เกี่ยวข้องเพื่อจัดการกับข้อผิดพลาด
III. สัญญาณอนาล็อก
ความหมายและลักษณะเฉพาะ
สัญญาณแอนะล็อกหมายถึงปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องซึ่งถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อป้อนเข้า PLC โดยทั่วไปจะใช้เพื่อแสดงปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เช่น อุณหภูมิ ความดัน อัตราการไหล และความเร็ว สัญญาณแอนะล็อกคือสัญญาณแรงดันหรือกระแสต่อเนื่องที่มีค่าสามารถอยู่ในช่วงจำนวนจริงใดๆ ได้
สถานการณ์การใช้งาน
สัญญาณอะนาล็อกยังใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เช่น:
การควบคุมอุณหภูมิ:เซ็นเซอร์อุณหภูมิแปลงสัญญาณอุณหภูมิเป็นสัญญาณอะนาล็อกสำหรับอินพุต PLC PLC ใช้สัญญาณนี้เพื่อควบคุมอุปกรณ์ทำความร้อนหรือความเย็น โดยรักษาอุณหภูมิโดยรอบให้ใกล้กับค่าที่ตั้งไว้
การควบคุมความดัน:เซ็นเซอร์ความดันแปลงสัญญาณความดันเป็นสัญญาณอะนาล็อกสำหรับอินพุต PLC PLC ใช้สัญญาณนี้เพื่อควบคุมวาล์วหรือการเปิดปั๊ม โดยรักษาแรงดันในท่อหรือภาชนะใกล้กับค่าที่ตั้งไว้
การควบคุมการไหล:เซนเซอร์วัดการไหลจะแปลงสัญญาณการไหลเป็นสัญญาณอะนาล็อกที่ป้อนเข้าสู่ PLC จากนั้น PLC จะควบคุมเอาต์พุตของปั๊มหรือวาล์วตามสัญญาณนี้ เพื่อรักษาการไหลของของเหลวหรือก๊าซให้ใกล้กับค่าที่ตั้งไว้
หลักการควบคุม
โดยทั่วไปการควบคุมแบบอะนาล็อกจำเป็นต้องแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัลเพื่อการประมวลผล PLC ได้รวมโมดูลการแปลง A/D (แอนะล็อก-เป็น-ดิจิทัล) และ D/A (ดิจิทัล-เป็น-แอนะล็อก) เพื่ออำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนแปลงนี้ PLC ดำเนินการคำนวณและประเมินผลตามสัญญาณอะนาล็อกอินพุต และสร้างสัญญาณเอาต์พุตดิจิทัลที่สอดคล้องกัน จากนั้นเอาต์พุตดิจิทัลเหล่านี้จะถูกแปลงกลับเป็นสัญญาณอะนาล็อกผ่านโมดูล D/A เพื่อควบคุมการทำงานของแอคชูเอเตอร์
IV. ปริมาณชีพจร
ความหมายและลักษณะเฉพาะ
ปริมาณพัลส์หมายถึงสัญญาณที่แรงดันหรือกระแสกระโดดจากค่าหนึ่งไปอีกค่าหนึ่งทันที โดยทั่วไปปริมาณพัลส์จะใช้เพื่อแสดงปริมาณทางกายภาพ เช่น ตำแหน่งหรือความเร็ว ค่าพัลส์จะไม่ต่อเนื่อง โดยแต่ละพัลส์แสดงถึงการกระจัดคงที่หรือการเพิ่มขึ้นของความเร็ว
สถานการณ์การใช้งาน
ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม สัญญาณพัลส์ใช้เพื่อควบคุมแอคชูเอเตอร์เป็นหลัก เช่น เซอร์โวมอเตอร์และสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ด้วยการควบคุมความถี่และปริมาณของสัญญาณพัลส์ ทำให้สามารถควบคุมตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งของแอคชูเอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ
หลักการควบคุม
โดยทั่วไปการควบคุมพัลส์จะดำเนินการโดยใช้ตัวนับและตัวจับเวลา PLC นับและจับเวลาสัญญาณพัลส์อินพุต สร้างสัญญาณพัลส์เอาท์พุตที่สอดคล้องกันตามผลลัพธ์เหล่านี้เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของแอคชูเอเตอร์ การควบคุมพัลส์ทำให้มีความแม่นยำสูง ความเร็วสูง และความน่าเชื่อถือสูงในประสิทธิภาพการควบคุม
V. สรุป
ประเภทข้อมูลหลักสามประเภทใน PLC-ดิจิทัล อนาล็อก และพัลส์-มีบทบาทสำคัญในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม สิ่งเหล่านี้แสดงถึงสถานะการทำงานของอุปกรณ์ ปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง และพารามิเตอร์ตำแหน่ง/ความเร็วตามลำดับ ด้วยการประมวลผลและการควบคุมประเภทข้อมูลทั้งสามนี้ PLC จึงสามารถควบคุมและจัดการอุปกรณ์และกระบวนการที่หลากหลายได้อย่างแม่นยำ ในการใช้งานจริง การเลือกวิธีการควบคุมและการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมตามความต้องการและสถานการณ์เฉพาะถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้บรรลุผลการควบคุมที่เหมาะสมที่สุด