Bộ Lập Trình PLC Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động

Ngày đăng: 13/05/2023 | Không có phản hồi

Ngày cập nhật: 13/05/2023

Bộ lập trình PLC đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực tự động hóa của nhiều ngành công nghiệp. Chúng là những thiết bị điện tử được thiết kế để kiểm soát và giám sát các quy trình khác nhau trong các nhà máy sản xuất và máy móc công nghiệp. Trong bài viết ngày hôm nay, Glints sẽ cùng bạn tìm hiểu bộ lập trình PLC là gì, phân loại, cấu trúc, cách thức hoạt động, ưu nhược điểm cũng như ứng dụng của chúng và các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn PLC phù hợp cho một ứng dụng cụ thể!

Bộ lập trình PLC là gì?

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

PLC được thiết kế để hoạt động trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt và cung cấp khả năng kiểm soát chính xác và đáng tin cậy đối với các quy trình phức tạp. Chúng đóng một 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.

Phân loại và cấu tạo của bộ lập trình PLC

PLC có thể được phân thành nhiều loại khác nhau dựa trên khả năng và ứng dụng của chúng. Hãy cùng tìm hiểu một số loại PLC thông dụng và các thành phần cấu tạo nên cấu tạo của chúng.

• PLC mô-đun: Bộ lập trình PLC dạng mô-đun được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp do tính linh hoạt và khả năng mở rộng của chúng. Chúng bao gồm một hệ thống giá đỡ mô-đun cho phép người dùng thêm hoặc bớt các mô-đun đầu vào và đầu ra theo yêu cầu của họ. Tính linh hoạt này làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng mà số lượng đầu vào và đầu ra có thể khác nhau.
• PLC nhỏ gọn: PLC nhỏ gọn, như tên gọi, là các đơn vị có kích thước nhỏ được thiết kế cho các ứng dụng có không gian hạn chế. Chúng tích hợp CPU, các mô-đun đầu vào/đầu ra và các thành phần cần thiết khác vào một vỏ bọc nhỏ gọn duy nhất. PLC nhỏ gọn thường được sử dụng trong các dự án tự động hóa quy mô nhỏ hoặc nơi không gian là một hạn chế.
• PLC gắn trên giá đỡ: PLC gắn trên giá đỡ là các hệ thống PLC lớn hơn được gắn trên giá đỡ hoặc tủ. Chúng cung cấp sức mạnh xử lý cao và phù hợp với các ứng dụng có số lượng lớn các điểm đầu vào và đầu ra. PLC gắn trên giá đỡ có thể xử lý các nhiệm vụ điều khiển phức tạp và thường được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp quy mô lớn.

Bất kể loại nào, một bộ lập trình PLC điển hình đều bao gồm một số thành phần chính như sau:

• Bộ phận xử lý trung tâm (CPU)
• Mô-đun đầu vào
• Mô-đun đầu ra
• Nguồn cấp
• Mô-đun giao tiếp

PLC hoạt động như thế nào?

Bộ lập trình PLC tuân theo một nguyên tắc hoạt động cụ thể để thực hiện các nhiệm vụ của chúng một cách hiệu quả. Các mô-đun đầu vào của PLC nhận tín hiệu từ các cảm biến và các thiết bị đầu vào khác, chẳng hạn như công tắc và nút bấm. Các tín hiệu này sau đó được xử lý bởi CPU của PLC, thực thi logic điều khiển do người dùng lập trình. Logic điều khiển xác định hành vi của PLC và xác định cách nó sẽ phản hồi với các dữ liệu đầu vào khác nhau. 

Sau khi logic điều khiển được thực thi, các mô-đun đầu ra của PLC sẽ kích hoạt hoặc hủy kích hoạt các thiết bị đầu ra khác nhau, chẳng hạn như động cơ, van và đèn báo. PLC hoạt động trong một vòng lặp liên tục được gọi là chu kỳ quét, trong đó chúng liên tục đọc các dữ liệu hoặc dấu hiệu đầu vào, thực thi logic điều khiển và cho ra kết quả bao gồm các hành động tương ứng.

Đọc thêm: Ngành Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa: Ra Làm Gì, Thu Nhập Ra Sao?

Ưu và nhược điểm của bộ lập trình PLC

Bộ lập trình PLC cung cấp một số lợi thế trong tự động hóa công nghiệp. Chúng cung cấp khả năng kiểm soát tốc độ cao và đáng tin cậy đối với các quy trình phức tạp, cho phép tăng năng suất và hiệu quả. PLC có thể lập trình được và có thể dễ dàng cấu hình lại để thích ứng với các yêu cầu thay đổi. Chúng cũng cung cấp tính linh hoạt về khả năng kết nối với các thiết bị và hệ thống khác, cho phép tích hợp liền mạch trong một hệ sinh thái tự động hóa lớn hơn. 

Tuy nhiên, PLC cũng có những hạn chế nhất định. Chúng có thể tốn kém để thực hiện, đặc biệt là đối với các ứng dụng quy mô nhỏ. Ngoài ra, độ phức tạp của chương trình có thể là một thách thức đối với người dùng thiếu kinh nghiệm, đòi hỏi kiến thức và đào tạo chuyên môn khá cao.

Ứng dụng và cách lựa chọn PLC phù hợp

Bộ lập trình PLC được ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, nơi tự động hóa và kiểm soát các quy trình là điều cần thiết. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của bộ lập trình PLC:

• 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.

• 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.
• 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.
• 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.

Đọc thêm: Mô Tả Công Việc Kỹ Thuật Sản Xuất Và Cơ Hội Việc Làm Hiện Nay

Việc chọn đúng bộ lập trình PLC cho một công việc cụ thể đòi hỏi phải xem xét cẩn thận một số yếu tố sau:

• Điểm I/O cần thiết: Xác định số lượng và loại điểm đầu vào và đầu ra cần thiết cho ứng dụng của bạn. Xem xét các yêu cầu hiện tại cũng như tiềm năng mở rộng trong tương lai.
• Tốc độ xử lý và dung lượng bộ nhớ: Đánh giá tốc độ xử lý và dung lượng bộ nhớ của PLC để đảm bảo nó có thể xử lý mức độ phức tạp của ứng dụng của bạn và mang lại hiệu suất tối ưu.
• Khả năng giao tiếp: Xem xét các giao thức giao tiếp được hỗ trợ bởi PLC. Khả năng tương thích với các thiết bị và hệ thống khác, chẳng hạn như HMI hoặc hệ thống SCADA, là rất quan trọng để quá trình tích hợp được liền mạch.
• Điều kiện môi trường: Tính đến các điều kiện môi trường mà PLC sẽ hoạt động. Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, độ rung và nhiễu điện có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy và tuổi thọ của PLC.
• Khả năng tương thích và mở rộng: Đánh giá xem PLC có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống hiện có hay không và liệu nó có cho phép bạn mở rộng hoặc nâng cấp trong tương lai hay không.

Bằng cách xem xét các yếu tố này, bạn có thể chọn bộ lập trình PLC đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể của mình và đảm bảo quá trình tự động hóa diễn ra mạch lạc với độ hiệu quả tối ưu nhất.

Tạm kết

Vậy là Glints đã cùng bạn tìm hiểu bộ lập trình PLC là gì và những thông tin khái quát về PLC. Bằng cách khai thác các khả năng của PLC và chọn PLC phù hợp cho các ứng dụng cụ thể, các doanh nghiệp có thể cải thiện khả năng tự động hóa trong quy trình làm việc, sản xuất và nâng cao năng suất trong hoạt động của họ.

Glints còn rất nhiều bài viết chất lượng khác liên quan đến chủ đề tự động hoá và tối ưu quy trình làm việc dành cho cá nhân và doanh nghiệp. Nếu bạn cảm thấy hứng thú với các chủ đề trên, hãy ghé qua Blog của chúng mình thường xuyên để cập nhật những kiến thức mới nhất nhé!