PLC là gì? Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của PLC

PLC được xem là một loại thiết bị hữu ích. Nó thực hiện lệnh điều khiển chính của máy móc công nghiệp hiện nay. Ngày càng có nhiều người muốn tìm hiểu về loại thiết bị PLC này. PLC là gì? Nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Mas.edu.vn sẽ giải đáp ngay bây giờ!

PLC là gì?

PLC là gì?

PLC là từ viết tắt của Programmable Logic Controller. Đây là thiết bị điều khiển lập trình cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic, thông qua một ngôn ngữ lập trình (Ladder hay State Logic).

Người sử dụng PLC có thể lập trình để thực hiện một loạt các sự kiện theo trình tự. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào), tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm.

PLC ra đời để thay thế những hệ thống điều khiển cũ sử dụng nhiều relay, tiếp điểm, nút nhấn để thực hiện nhiệm vụ. Trong khi đó PLC sử dụng các tiếp điểm ảo giúp người thiết kế có thể dễ dàng thay đổi, lập trình và hiệu chỉnh cho nhiều nhiệm vụ khác nhau trong thực tế.

PLC là gì trong kinh doanh?

PLC trong kinh doanh là từ viết tắt của Public Limited Company, nghĩa là Công ty trách nhiệm hữu hạn đại chúng. Đây là công ty đại chúng theo luật của Vương quốc Anh và một số nước thuộc Khối Thịnh vượng chung Anh, Cộng hòa Ireland.

PLC chỉ định một công ty trách nhiệm hữu hạn có cổ phần được tự do bán và bán cho công chúng. Người mua cổ phần đó có trách nhiệm hữu hạn. Họ không chịu trách nhiệm về bất kỳ tổn thất kinh doanh nào vượt quá số tiền họ đã trả cho cổ phần.

Tại Vương quốc Anh, hoạt động của các PLC được quản lý chặt chẽ. PLC được yêu cầu công bố báo cáo định kỳ cho các cổ đông và cổ đông tiềm năng, về tình hình tài chính thực sự của họ.

PLC là gì trong Marketing?

PLC trong Marketing là từ viết tắt của Product Life Cycle, nghĩa là chu kỳ sống của sản phẩm. Đây là thuật ngữ chỉ quá trình biến đổi doanh số và lợi nhuận của một sản phẩm, từ khi nó được tung ra thị trường cho đến khi nó được rút khỏi thị trường.

Chu kỳ sống sản phẩm bao gồm 4 giai đoạn:

• Giai đoạn giới thiệu sản phẩm ra thị trường.
• Giai đoạn tăng trưởng.
• Giai đoạn bão hòa.
• Giai đoạn suy thoái.

Đối với các doanh nghiệp, thì việc xác định PLC là rất quan trọng. Xác định được chu kỳ sống của sản phẩm, biết chính xác được các giai đoạn tồn tại của sản phẩm sẽ giúp doanh nghiệp xây dựng được chiến lược Marketing phù hợp.

PLC là gì trong ngôn ngữ lập trình?

PLC trong ngôn ngữ lập trình là thuật ngữ chỉ con người sử dụng những ngôn ngữ mà PLC hiểu được để giao tiếp với nó, điều khiển nó hoạt động theo ý muốn mà người lập trình đề ra. Với mục đích đáp ứng những yêu cầu trong thực tiễn.

Hiện nay có 3 loại ngôn ngữ lập trình PLC được sử dụng nhiều nhất là:

• Ngôn ngữ lập trình LAD (Ladder logic).
• Ngôn ngữ lập trình FBD (Function Block Diagram).
• Ngôn ngữ lập trình STL (Statement List).

Cấu trúc PLC là gì?

Một PLC có các bộ phận chính như sau:

• RAM, ROM – là một bộ nhớ chương trình bên trong, có thể thêm bộ nhớ bên ngoài EPROM.
• CPU – là bộ vi xử lý trung tâm có cổng giao tiếp dùng cho việc kết nối với PLC.
• Các module vào – ra.

Ngoài ra, một bộ PLC hoàn chỉnh còn kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Các đơn vị lập trình đơn giản hầu hết 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 thì 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. 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,…

Đặc điểm của PLC là gì?

PLC được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực điện tự động hóa, phục vụ cho nhiều ngành, nhiều loại máy móc. Vậy đặc điểm của PLC là gì? Phần dưới đây của Mas.edu.vn sẽ giải đáp chi tiết đặc điểm của PLC để bạn tham khảo.

Ưu điểm của PLC là gì?

Các ưu điểm khi sử dụng PLC đó là:

• Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học.
• Dễ dàng thay đổi chương trình theo ý muốn, có thể lập trình cho nhiều ứng dụng khác nhau.
• Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa và thay thế.
• Độ tin cậy cao, chuẩn hóa được thiết bị.
• Thực hiện được những chương trình phức tạp nhiều đầu In và Out.
• Khả năng chống nhiễu tốt, làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp.
• Giá cả cá thể cạnh tranh được.
• Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng truyền thông với các thiết bị khác.
• Sử dụng tốt trong các loại môi trường như nhiệt độ, độ ẩm cao, dòng điện dao động,…

Nhược điểm của PLC là gì?

Bất cứ loại thiết bị nào khi sử dụng cũng đều có ưu và nhược điểm riêng. PLC không ngoại lệ. Mas.edu.vn sẽ điểm qua vài nhược điểm của PLC dưới đây.

Giá thành phần cứng cao

Vì đây là một thiết bị công nghệ cao, tự động hóa cao nên giá trị sẽ cao hơn nhiều so với các loại thiết bị rơ le ON/OFF thông thường. Tuy nhiên, hiện tại giá thành PLC đã giảm đáng kể như các dòng PLC Mitsubishi hoặc PLC Delta.

Một số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình

Các loại PLC sẽ được hãng thiết kế riêng, vì vậy, chúng sẽ có sự khác biệt trong khâu lập trình hệ thống. Một số hãng sẽ kèm theo phần mềm, tuy nhiên sẽ có một số hãng bán kèm để chúng ta mua thêm sử dụng.

Đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyên môn cao

Những người sử dụng PLC phải được đào tạo các kiến thức liên quan đến từng loại PLC của từng hãng khác nhau. Bởi vì mỗi hãng sẽ có phần mềm lập trình riêng, nên thời gian đào tạo thường sẽ dài.

Nếu chuyên môn người sử dụng không cao, dẫn đến lập trình sai, gây hư hỏng và tổn thất trang thiết bị. Đôi khi có thể xảy ra các sự cố đáng tiếc khác.

Nguyên lý hoạt động của PLC là gì?

Nguyên lý vận hành của PLC được hiểu như sau:

Đầu tiên, các tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi (sensor, contact, …) được đưa vào CPU thông qua module đầu vào. CPU sẽ đọc và xử lý, sau đó đưa các tín hiệu điều khiển qua module đầu ra, xuất ra các thiết bị được điều khiển bên ngoài theo một chương trình đã được lập trình sẵn.

 

Một chu kỳ bao gồm đọc tín hiệu đầu vào, thực hiện chương trình, truyền thông nội, tự kiểm tra lỗi, gửi cập nhật tín hiệu đầu ra được gọi là một chu kỳ quét hay một vòng quét (Scan Cycle).

Ngoài ra, hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song:

• Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Module khác nhau.
• Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
• Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC.

Trong PLC, các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các module vào – ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.

Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, module đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus.

Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi quy trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.

Bên cạnh đó, CPU cũng được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1,8 MHZ. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống.

Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về PLC là gì? Hy vọng bài viết trên của của Mas.edu.vn sẽ hữu ích với bạn. Theo dõi Mas.edu.vn để cập nhật thông tin mới nhất mỗi ngày nhé!