Bộ lập trình PLC là gì? Ứng dụng của PLC đối với ngành công nghiệp ra sao?

Sự ra đời của PLC đã đánh dấu một bước đột phá trong nền sản xuất công nghiệp hiện đại, làm thay đổi hoàn toàn lĩnh vực hệ thống điều khiển và các khái niệm về thiết kế lập trình trước đây. Bộ lập trình PLC đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các hệ thống công nghiệp, nâng cao năng suất và đảm bảo hoạt động hiệu quả.

1. Bộ lập trình PLC là gì?

Bộ lập trình PLC (Programmable Logic Controller) là hệ thống cho phép lập trình và thực hiện các thuật toán điều khiển logic. Nó nhận tín hiệu từ các thiết bị đầu vào (input) và đưa ra các tín hiệu điều khiển cho các thiết bị đầu ra (output). PLC hoạt động theo nguyên tắc quét các trạng thái của đầu vào và đầu ra. Khi có bất kỳ sự thay đổi nào từ đầu vào, PLC sẽ dựa trên logic chương trình để thay đổi tương ứng ở đầu ra.

>>> Máy kiểm tra mạch điện tử

PLC là một máy tính chuyên dụng được sử dụng trong tự động hóa để điều khiển và giám sát các quy trình khác nhau trong nhà máy sản xuất. Nó thực hiện các công việc như nhận tín hiệu đầu vào, xử lý logic điều khiển và tạo ra tín hiệu đầu ra để điều khiển máy móc và thiết bị.

Hệ thống PLC

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của PLC

Thông thường, bộ lập trình PLC có các bộ phận chính sau:

Bộ nhớ chương trình: RAM, ROM, ngoài ra có thể sử dụng vùng nhớ ngoài – EPROM.

Bộ xử lý trung tâm CPU.

Module input/output. Thông thường module I/O được tích hợp trên PLC, khi có nhu cầu mở rộng I/O có thể lắp module I/O.

Cấu tạo bộ lập trình PLC

Ngoài ra, PLC còn có các bộ phận khác:

Cổng kết nối PLC và máy tính: RS232, RS422, RS485 thực hiện đổ chương trình và giám sát chương trình.

Cổng truyền thông: PLC thường tích hợp cổng truyền thông Modbus RTU. Tùy hãng và dòng sản phẩm, PLC có thể được tích hợp thêm các chuẩn truyền thông khác như Profibus, Profinet, CANopen, EtherCAT…

Nguyên lý hoạt động của PLC

Đầu tiên các tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi (sensor, contact, …) được đưa vào CPU thông qua module đầu vào. Sau khi nhận được tín hiệu đầu vào thì CPU sẽ xử lý và đưa các tín hiệu điều khiển qua module đầu ra xuất ra các thiết bị được điều khiển bên ngoài theo 1 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 1 chu kỳ quét hay 1 vòng quét (Scan Cycle).

Thường thì việc thực hiện một vòng quét xảy ra trong thời gian rất ngắn (từ 1ms-100ms). Thời gian thực hiện vòng quét này phụ thuộc vào tốc độ xử lý lệnh của PLC, độ dài ngắn của chương trình, tốc độ giao tiếp giữa PLC và thiết bị ngoại vi.

 

Nguyên lý hoạt động của PLC

3. Ưu và nhược điểm của bộ lập trình PLC

Ưu điểm

Bộ điều khiển PLC chống nhiễu tốt, đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp.

Đáp ứng các giải thuật phức tạp, độ chính xác cao.

Gọn nhẹ, lắp đặt dễ dàng.

Thay thế hoàn toàn mạch điều khiển relay thông thường, dễ dàng đáp ứng mọi yêu cầu điều khiển.

Hỗ trợ các chuẩn mạng truyền thông công nghiệp, tạo sự kết nối và trao đổi dữ liệu giữa

các thiết bị trong và ngoài nhà máy đáp ứng tiêu chuẩn công nghiệp 4.0.

>>> Vạn vật kết nối công nghiệp

 

 Bộ lập trình PLC

 

Nhược điểm

Giá thành cao: Chi phí sản phẩm cao hơn so với chi phí mạch relay thông thường. Tuy nhiên, hiện nay thị trường Việt Nam đã có mặt rất nhiều hãng PLC của Đức, Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc… dẫn đến giá thành cạnh tranh hơn so với trước.

Chi phí phần mềm lập trình: Chi phí mua licence phần mềm lập trình tùy thuộc vào hãng sản xuất. Hiện nay có 2 dạng: Hãng sản xuất cho phép sử dụng miễn phí và Hãng sản xuất yêu cầu mua licence.

Yêu cầu người sử dụng có kiến thức về lập trình PLC: Để thiết bị PLC đáp ứng tốt trong điều khiển, người sử dụng cần có kiến thức căn bản về lập trình PLC.

4. Ứng dụng của bộ lập trình PLC đối với ngành công nghiệp

Công nghiệp sản xuất

Bộ lập trình PLC được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất để điều khiển và giám sát các quy trình phức tạp. Chúng có thể giúp doanh nghiệp tự động hoá các nhiệm vụ phức tạp như xử lý vật liệu, kiểm soát dây chuyền lắp ráp, kiểm soát chất lượng và quản lý hàng tồn kho. PLC cho phép các doanh nghiệp trong ngành sản xuất điều khiển máy móc hiệu quả và chính xác, đảm bảo mọi hoạt động được diễn ra một cách trơn tru.

>>>Xu hướng quản lý nhà kho thông minh

Bộ lập trình PLC điều khiển và giám sát các quy trình phức tạp

Công nghiệp ô tô

Trong ngành công nghiệp ô tô, PLC đóng một vai trò quan trọng trong việc điều khiển các hệ thống robot, dây chuyền lắp ráp và hệ thống băng tải. Chúng tạo điều kiện thuận lợi cho các công việc như hàn, sơn và kiểm tra bộ phận. Bộ lập trình PLC giúp hợp lý hóa quy trình sản xuất, nâng cao hiệu quả và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng nhất.

>>> xem thêm Băng tải

Năng lượng

PLC được sử dụng trong các nhà máy phát điện, trạm biến áp và hệ thống phân phối. Chúng hỗ trợ kiểm soát và giám sát các quy trình liên quan đến sản xuất, truyền tải và phân phối điện. PLC cho phép quản lý tải hiệu quả, phát hiện lỗi và tối ưu hóa năng lượng trong các cơ sở hạ tầng quan trọng này.

Ứng dụng bộ lập trình PLC

Ngành công nghiệp thực phẩm và nước giải khát

PLC được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở chế biến thực phẩm và sản xuất nước giải khát. Chúng giúp kiểm soát các quy trình như trộn, kiểm soát nhiệt độ và đóng gói. PLC đảm bảo kiểm soát chính xác các quy trình này, duy trì các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và nâng cao năng suất.

5. Đơn vị cung cấp giải pháp và các thiết bị tự động hóa

ICATECH là đơn vị có đội ngũ kỹ thuật có chuyên  môn cao về tự động hóa và giàu kinh nghiệm trong việc thiết kế, chế tạo và lắp ráp giải pháp máy tự động hóa cho nhiều đơn vị khách hàng. ICATECH không chỉ giúp khách hàng hiện thực hóa yêu cầu, mang đến cho khách hàng giải pháp với chất lượng tốt nhất mà chúng tôi còn đáp ứng và hỗ trợ khách hàng trong chính sách bảo hành, hướng dẫn sử dụng từ đó giúp khách hàng yên tâm sử dụng giải pháp và các thiết bị.

MỌI THÔNG TIN XIN LIÊN HỆ

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ICA

Chuyên cung cấp các Robot công nghiệp và máy móc tự động hóa trong các nhà máy sản xuất lĩnh vực công nghiệp điện tử, công nghiệp phụ trợ và tự động hóa.

🏭Trụ sở chính: Tuyến số 2, khu công nghiệp Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội

Chi nhánh 1: Flat/rm 705,7/f,fa Yuen Commercial Building, no.75-77, Fa Yuen Street, mong Kok, Kowloon, Hong Kong 

Chi nhánh 2: Room 205, Building 11, Bihaimingyuan, XiXiang District, XiXiang, Baoan Shenzhen, Guangdong, China

Hotline: 0949060848   Tel: (024)22155226

🌐Website: https://icatech.com.vn