PLC ย่อมาจาก Programmable Logic Controllers โดยพื้นฐานแล้วจะใช้เพื่อควบคุมระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม เป็นระบบควบคุมรูปแบบหนึ่งที่ทันสมัยและเรียบง่ายที่สุดซึ่งตอนนี้เปลี่ยนรีเลย์ลอจิกแบบใช้สายในขนาดใหญ่
การเขียนโปรแกรม Logic Controller (PLC)
ข้อดี:
ก่อนที่จะลงรายละเอียดเกี่ยวกับ PLC โปรดแจ้งให้เราทราบเหตุผล 3 ประการที่ทำให้ PLC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน
- ใช้งานง่ายและใช้งานง่าย
- พวกเขาไม่จำเป็นต้องใช้ลอจิกรีเลย์แบบใช้สายยาก
- พวกเขารวดเร็ว
- เหมาะสำหรับระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม
- โมดูลอินพุตและเอาต์พุตสามารถขยายได้ขึ้นอยู่กับความต้องการ
สถาปัตยกรรม PLC:
สถาปัตยกรรมภายในของ PLC
ระบบ PLC พื้นฐานประกอบด้วยส่วนต่อไปนี้:
- ส่วนอินพุต / เอาต์พุต : ส่วนอินพุตหรือโมดูลอินพุตประกอบด้วยอุปกรณ์เช่นเซ็นเซอร์สวิตช์และแหล่งอินพุตอื่น ๆ ในโลกแห่งความเป็นจริง อินพุตจากแหล่งจ่ายเชื่อมต่อกับ PLC ผ่านรางขั้วต่ออินพุต ส่วนเอาต์พุตหรือโมดูลเอาต์พุตอาจเป็นมอเตอร์หรือโซลินอยด์หรือหลอดไฟหรือเครื่องทำความร้อนซึ่งการทำงานจะถูกควบคุมโดยการปรับเปลี่ยนสัญญาณอินพุต
- CPU หรือหน่วยประมวลผลกลาง : มันคือสมองของ PLC อาจเป็นไมโครโปรเซสเซอร์หกเหลี่ยมหรือแปดเหลี่ยมก็ได้ ดำเนินการประมวลผลทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณอินพุตเพื่อควบคุมสัญญาณเอาต์พุตตามโปรแกรมควบคุม
- อุปกรณ์การเขียนโปรแกรม : เป็นแพลตฟอร์มที่เขียนโปรแกรมหรือตรรกะควบคุม อาจเป็นอุปกรณ์พกพาหรือแล็ปท็อปหรือคอมพิวเตอร์ก็ได้
- พาวเวอร์ซัพพลาย : โดยทั่วไปจะใช้งานได้กับแหล่งจ่ายไฟประมาณ 24 V ซึ่งใช้กับอุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุตกำลังไฟ
- หน่วยความจำ : หน่วยความจำแบ่งออกเป็นสองส่วน - หน่วยความจำข้อมูลและหน่วยความจำโปรแกรม ข้อมูลโปรแกรมหรือตรรกะการควบคุมจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำของผู้ใช้หรือหน่วยความจำโปรแกรมจากที่ที่ CPU ดึงคำสั่งของโปรแกรม สัญญาณอินพุตและเอาต์พุตและสัญญาณตัวจับเวลาและตัวนับจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำภาพภายนอกอินพุตและเอาต์พุตตามลำดับ
การทำงานของ PLC
แผนผังการทำงานของ PLC
การทำงานของ PLC
- แหล่งอินพุตจะแปลงสัญญาณไฟฟ้าอะนาล็อกแบบเรียลไทม์เป็นสัญญาณไฟฟ้าดิจิทัลที่เหมาะสมและสัญญาณเหล่านี้จะถูกนำไปใช้กับ PLC ผ่านรางเชื่อมต่อ
- สัญญาณอินพุตเหล่านี้ถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำภาพภายนอก PLC ในตำแหน่งที่เรียกว่าบิต สิ่งนี้ทำได้โดย CPU
- ลอจิกควบคุมหรือคำสั่งของโปรแกรมถูกเขียนลงบนอุปกรณ์การเขียนโปรแกรมผ่านสัญลักษณ์หรือผ่านการจำและเก็บไว้ในหน่วยความจำของผู้ใช้
- ซีพียูจะดึงคำสั่งเหล่านี้จากหน่วยความจำของผู้ใช้และเรียกใช้สัญญาณอินพุตโดยจัดการคำนวณประมวลผลเพื่อควบคุมอุปกรณ์เอาต์พุต
- จากนั้นผลการดำเนินการจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำภาพภายนอกซึ่งควบคุมไดรฟ์เอาต์พุต
- ซีพียูยังตรวจสอบสัญญาณเอาท์พุตและอัปเดตเนื้อหาของหน่วยความจำภาพอินพุตตามการเปลี่ยนแปลงในหน่วยความจำเอาต์พุต
- CPU ยังทำหน้าที่เขียนโปรแกรมภายในเช่นการตั้งค่าและการรีเซ็ตตัวจับเวลาตรวจสอบหน่วยความจำของผู้ใช้
การเขียนโปรแกรมใน PLC
การทำงานพื้นฐานของ PLC อาศัยตรรกะการควบคุมหรือเทคนิคการเขียนโปรแกรมที่ใช้ การเขียนโปรแกรมสามารถทำได้โดยใช้ผังงานหรือใช้ลอจิกบันไดหรือใช้ลอจิกคำสั่งหรือช่วยจำ
เชื่อมโยงสิ่งเหล่านี้ทั้งหมดให้เราดูว่าเราจะเขียนโปรแกรมใน PLC ได้อย่างไร
- คำนวณผังงาน ผังงานคือการแสดงสัญลักษณ์ของคำแนะนำ เป็นรูปแบบตรรกะการควบคุมขั้นพื้นฐานและง่ายที่สุดซึ่งเกี่ยวข้องกับการตัดสินใจด้วยตรรกะเท่านั้น สัญลักษณ์ต่างๆมีดังต่อไปนี้:
- เขียนนิพจน์บูลีนสำหรับตรรกะที่แตกต่างกัน พีชคณิตบูลีนมักจะเกี่ยวข้องกับการดำเนินการทางตรรกะเช่น AND, OR, NOT, NAND และ NOR สัญลักษณ์ต่างๆ ได้แก่ :
+ หรือตัวดำเนินการ
. และตัวดำเนินการ
! ไม่ใช่ตัวดำเนินการ
- เขียนคำแนะนำในรูปแบบคำสั่งง่ายๆดังต่อไปนี้:
IF Input1 และ Input2 จากนั้น SET Output1 ELSE SET Output
- เขียนโปรแกรมลอจิกบันได เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของการเขียนโปรแกรม PLC ก่อนที่จะอธิบายเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมลอจิกบันไดโปรดแจ้งให้เราทราบเกี่ยวกับสัญลักษณ์และคำศัพท์เล็กน้อย
รุ่ง: บันไดขั้นหนึ่งเรียกว่ารุ่ง กล่าวง่ายๆคือคำสั่งพื้นฐานหรือตรรกะควบคุมหนึ่งเรียกว่ารุ่ง
Y- สัญญาณเอาต์พุตปกติ
M - สัญลักษณ์มอเตอร์
T - ตัวจับเวลา
C - เคาน์เตอร์
สัญลักษณ์:
ฟังก์ชันลอจิกพื้นฐานโดยใช้ Ladder Logic
- Writing Mnemonics: Mnemonics คือคำสั่งที่เขียนในรูปสัญลักษณ์ พวกเขาเรียกอีกอย่างว่า Opcode และใช้ในอุปกรณ์เขียนโปรแกรมมือถือ สัญลักษณ์ต่างๆมีดังต่อไปนี้:
Ldi - โหลดผกผัน
Ld- โหลด
AND- และตรรกะ
OR- หรือตรรกะ
ANI - ตรรกะ NAND
ORI- NOR ตรรกะ
ออก - เอาท์พุท
แอปพลิเคชัน PLC อย่างง่าย
ตอนนี้เรามีแนวคิดสั้น ๆ เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมใน PLC แล้วเรามาพัฒนาแอปพลิเคชันง่ายๆกัน
ปัญหา : ออกแบบระบบหุ่นยนต์ติดตามสายอย่างง่ายเพื่อสตาร์ทมอเตอร์เมื่อสวิตช์เปิดอยู่และเปิดสวิตช์ LED พร้อมกัน เซ็นเซอร์บนมอเตอร์จะตรวจจับสิ่งกีดขวางใด ๆ และสวิตช์อื่นจะเปิดขึ้นเพื่อระบุว่ามีสิ่งกีดขวางอยู่และมอเตอร์จะปิดพร้อมกันและเปิดเสียงกริ่งและไฟ LED จะดับลง
วิธีการแก้ :
วิธีการแก้
ก่อนอื่นให้เรากำหนดสัญลักษณ์หรือแท็กของเราให้กับอินพุตและเอาต์พุต
M - เครื่องยนต์
A - สวิตช์อินพุต 1,
B- สวิตช์อินพุต 2,
L - LED,
นี้ -Buzzer
ตอนนี้ให้เราออกแบบผังงาน
แผนภูมิการไหล
ขั้นตอนต่อไปคือการเขียนนิพจน์บูลีน
ม = ก. (! ข)
L = ค. (! B)
นี่ = B. (! A. ! C)
ขั้นตอนต่อไปเกี่ยวข้องกับการวาดโปรแกรมลอจิกบันได
โปรแกรม Ladder Logic
ขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการเขียนตัวช่วยจำที่จะป้อนไปยังอุปกรณ์พกพา
Ld A ANI Ldi B
Ld C ANI Ldi B
Ld B ANI Ldi A และ Ldi C.
ตอนนี้ฉันได้สาธิตฟังก์ชันการควบคุมพื้นฐานโดยใช้ PLC แล้วโปรดแจ้งให้เราทราบเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดในการออกแบบการควบคุมโดยใช้ PLC
เครดิตภาพ:
โปรแกรมควบคุมลอจิกโดย วิกิมีเดีย