Nếu là người làm việc trong các hệ thống tự động hoá thì chắc chắn không còn xa lạ với khái niệm PLC đúng không nào? Hệ thống PLC có thể được xem là xương sống của công nghiệp tự động hóa. Hệ thống này vừa đóng vai trò thiết bị điều khiển logic, vừa có khả năng lập trình. Nó là cánh tay đắc lực giúp các doanh nghiệp tối ưu hiệu suất của quá trình sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm cao, đồng đều.
Hãy cùng Sensors Việt Nam tìm hiểu thông tin chi tiết về PLC trong bài viết này nhé!
HỆ THỐNG PLC LÀ GÌ?
Hệ thống PLC là gì? Đây là viết tắt của cụm từ "Programmable Logic Controller", có nghĩa là "bộ điều khiển logic có khả năng lập trình". Đây là thiết bị điện tử, được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển - tự động hoá. Nó có chức năng giám sát và điều khiển chặt chẽ các quy trình lẫn thiết bị trong môi trường công nghiệp.
Hệ thống PLC làm việc thông qua quá trình nhận tín hiệu từ các thiết bị đầu vào (điển hình như cảm biến/công tắc) → xử lý thông tin theo chương trình logic đã lập trình → xuất tín hiệu điều khiển đầu ra để điều khiển, vận hành máy móc thiết bị.
PLC là đại diện điển hình cho một giải pháp hiện đại, linh hoạt và hoàn toàn đáng tin cậy.
Cảm biến PLC là bộ điều khiển logic có khả năng lập trình
XEM THÊM: ĐỘT PHÁ CÔNG NGHỆ: CẢM BIẾN VẬN TỐC ỐNG GIÓ AVS701 SERIES
CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG PLC
Cấu trúc PLC hoàn chỉnh sẽ bao gồm 4 phần chính như sau:
Module Đầu Vào (Input Module)
Đây là cầu nối giữa các cảm biến/công tắc và bộ xử lý trung tâm. Nó có nhiệm vụ chính là nhận tín hiệu từ các thiết bị đầu. Các tín hiệu đầu vào của PLC có thể là tín hiệu số (0 hoặc 1), cũng có thể là tín hiệu dạng analog (có thể biến thiên liên tục).
Bộ Xử Lý Trung Tâm (CPU)
CPU rất quan trọng trong cấu trúc PLC, nó được ví như trái tim của hệ thống. Bộ phận này được cấu thành từ một thành phần điều khiển và một bộ xử lý. Trong khi bộ điều khiển có nhiệm vụ quản lý tương tác giữa các thành phần phần cứng, thì bộ xử lý sẽ chịu trách nhiệm xử lý số và thực thi chương trình.
Mã sản phẩm: SRE50CC04004
CÔNG TẮC BÁO MỨC CHẤT RẮN DẠNG XOAY CHỐNG CHÁY NỔ SRE50CC04004
Liên hệ
XEM CHI TIẾTBộ Nhớ (Memory)
Bộ nhớ của hệ thống PLC trong công nghiệp được phân thành hai loại chính:
- Bộ nhớ ROM: Lưu trữ chương trình điều khiển.
- Bộ nhớ RAM: Lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình hoạt động.
Ngoài hai bộ nhớ chính này, hệ thống điều khiển PLC cũng có khả năng sử dụng vùng nhớ ngoài như EPROM nhằm mở rộng dung lượng lưu trữ.
Module Đầu Ra (Output Module)
Bộ phận này có nhiệm vụ chính là chuyển đổi tín hiệu nhận được từ CPU thành tín hiệu đầu ra thích hợp để điều khiển/kích hoạt các thiết bị khác như quạt, động cơ, van, đèn/còi tín hiệu hoặc các thiết bị khác.
Nguồn Điện
Trong sơ đồ hệ thống PLC còn một phần quan trọng nữa chính là nguồn điện - chức năng của nguồn điện thì quá rõ ràng - nó sẽ cung cấp năng lượng hoạt động cho toàn bộ hệ thống PLC. Nguồn điện này thường ổn định ở mức 24VDC, 110VAC hoặc 220VAC tùy theo loại PLC.
.jpg)
Cấu trúc PLC hoàn chỉnh sẽ bao gồm 5 phần chính
XEM THÊM: CẢM BIẾN GIÓ TRONG ĐƯỜNG ỐNG: HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ BẢO TRÌ A-Z
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PLC
Hệ thống PLC trong công nghiệp hoạt động dựa trên nguyên lý sau:
Bước 1: Nhận tín hiệu đầu vào
Hệ thống điều khiển PLC liên tục nhận dữ liệu từ các thiết bị đầu vào đã kết nối (điển hình là cảm biến, công tắc) để giám sát liên tục trạng thái của hệ thống theo thời gian thực. .
Bước 2: Xử lý chương trình
Bộ xử lý trung tâm CPU của hệ thống PLC thực hiện phân tích, so sánh, tính toán và ra quyết định dựa trên các chương trình logic đã được lập trình.
Bước 3: Xuất tín hiệu đầu ra
Dữ liệu sau khi phân tích xong sẽ được xuất theo đầu ra phù hợp để bật/tắt hệ thống hoặc điều khiển các thiết bị đầu ra tương ứng như quạt/hút, động cơ, van hay các thiết bị khác.
Quá trình hoạt động này sẽ được tuần hoàn liên tục, từ đó tối ưu hoá quá trình giám sát và kiểm soát hệ thống một cách tự động hoá theo gian thực.
Hệ thống PLC hoạt động theo chu kỳ 3 bước cơ bản: Nhập liệu – Xử lý – Xuất tín hiệu
XEM THÊM: CẢM BIẾN ĐO TỐC ĐỘ GIÓ TRONG ĐƯỜNG ỐNG - “NGƯỜI HÙNG” CỦA HVAC
ỨNG DỤNG CHÍNH CỦA HỆ THỐNG PLC TRONG CÔNG NGHIỆP
Vốn là xương sống của ngành công nghiệp, không khó hiểu khi hệ thống PLC chưa bao giờ vắng mặt trong quy trình tự động hóa sản xuất. Cụ thể, nó được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:
- Sản xuất ô tô: Điều khiển các robot hàn, giám sát dây chuyền lắp ráp tự động và hoạt động của hệ thống băng tải…
- Công nghiệp hóa chất: Kiểm soát nhiệt độ, áp suất, mức chất lỏng luôn ở mức quy định trong bồn chứa và lò phản ứng…
- Công nghiệp thực phẩm và đồ uống: Điều khiển tự động hệ thống chiết, rót, đóng gói, tiệt trùng một cách chính xác…
- Năng lượng: Điều khiển tuabin gió, hệ thống phân phối điện, hoạt động của nhà máy nước…
- Xây dựng: Điều khiển và giám sát hệ thống thang máy, băng tải vật liệu, hệ thống xử lý và điều hoà không khí HVAC...
- Kiểm soát hệ thống xử lý nước: Kiểm soát quy trình lọc, xử lý nước thải và cung cấp nước sạch thông qua việc giám sát và điều khiển máy bơm, van và máy khuấy, giúp tối ưu hóa quy trình xử lý và đảm bảo chất lượng nước đầu ra.
- Các ứng dụng khác: Điều khiển áp suất bơm nhiều động cơ, giám sát từ xa máy nén khí, quạt…
Hệ thống điều khiển PLC được dùng nhiều trong quá trình xử lý nước thải
XEM THÊM: 4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN ĐO GIÓ PHỔ BIẾN NHẤT
Hệ thống PLC là nền tảng cốt lõi của tự động hóa công nghiệp 4.0. Việc hiểu rõ cách thức vận hành, cấu tạo và ứng dụng của hệ thống điều khiển PLC sẽ là chìa khóa để làm chủ các quy trình sản xuất hiện đại. Với khả năng xử lý mạnh mẽ, thông minh và độ chính xác tuyệt đối, PLC đã, đang và sẽ là công cụ không thể thiếu trong các dây chuyền sản xuất.