PLC là gì? Thành phần và cấu trúc của PLC
- PLC là gì
PLC (Programmable Logic Controller) có nghĩa là Bộ điều khiển Logic có thể lập trình được. PLC là một máy tính công nghiệp chuyên dụng được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp để điều khiển và giám sát máy móc và quy trình. Nó mang lại sự linh hoạt, độ tin cậy và hiệu quả được cải thiện, những điều trên làm cho PLC trở thành một thành phần thiết yếu trong các hệ thống công nghiệp hiện đại.
- Thành phần và kiến trúc của PLC
– Bộ xử lý trung tâm (CPU): CPU là bộ não của PLC, chịu trách nhiệm thực thi chương trình điều khiển, xử lý đầu vào và tạo đầu ra. Nó thực hiện các phép toán logic, số học và thao tác dữ liệu.
– Ngõ vào: Giao tiếp với các cảm biến, công tắc và các thiết bị điều khiển khác. Chúng chuyển đổi tín hiệu vật lý (analog hoặc digital) thành định dạng mà PLC có thể xử lý.
– Ngõ ra: Giao tiếp với bộ truyền động, rơ-le và các thiết bị công suất khác. Chúng chuyển đổi các tín hiệu do PLC tạo ra thành các hoạt động vật lý hoặc tín hiệu điều khiển.
– Bộ nhớ: PLC có nhiều loại bộ nhớ khác nhau, bao gồm RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) để lưu trữ dữ liệu tạm thời và ROM (Bộ nhớ chỉ đọc) để lưu trữ chương trình điều khiển.
– Cổng giao tiếp: PLC thường bao gồm các cổng giao tiếp để kết nối với các thiết bị khác, chẳng hạn như giao diện người-máy (HMI), hệ thống SCADA hoặc các PLC khác. Điều này cho phép trao đổi dữ liệu và giám sát/điều khiển từ xa.
– Nguồn điện: Nguồn điện đáng tin cậy đảm bảo hệ thống PLC hoạt động không bị gián đoạn. Nó cung cấp năng lượng cho tất cả các thành phần của PLC.
– Thiết bị lập trình: Các kỹ sư và kỹ thuật viên sử dụng các thiết bị lập trình (chẳng hạn như máy tính hoặc thiết bị lập trình cầm tay) để tạo, sửa đổi và tải chương trình điều khiển xuống PLC.
– Giao diện người dùng: Một số PLC có giao diện người dùng bên ngoài hoặc tích hợp sẵn, bao gồm màn hình và nút, để giám sát cục bộ và các tương tác cơ bản.
- Chu kỳ quét của PLC
Chu trình quét PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) là một khái niệm cơ bản trong các hệ thống điều khiển và tự động hóa công nghiệp. Nó đề cập đến chuỗi nhiệm vụ mà PLC thực hiện lặp đi lặp lại để điều khiển một quy trình hoặc máy. Mặc dù có nhiều biến thể về loại và cách thực hiện chu trình quét PLC, nhưng một mô hình phổ biến và được sử dụng phổ biến bao gồm các bước như hình sau:
– Input Scan: Trong bước đầu tiên, PLC quét tất cả các thiết bị đầu vào của nó (cảm biến, công tắc, v.v.) để đọc trạng thái hiện tại của chúng. Điều này đôi khi được gọi là giai đoạn “đọc ngõ vào”.
– Program Execution: Sau khi đọc đầu vào, PLC thực thi chương trình điều khiển do người dùng viết hoặc logic được lưu trong bộ nhớ của nó. Chương trình này thường bao gồm logic bậc thang, sơ đồ khối chức năng hoặc văn bản có cấu trúc.
– Output Scan: Khi chương trình điều khiển đã được thực thi, PLC sẽ cập nhật các thiết bị đầu ra (rơle, cuộn dây điện từ, bộ khởi động động cơ, v.v.) dựa trên kết quả thực hiện chương trình. Điều này đôi khi được gọi là giai đoạn “ghi ngõ ra”.
– Housekeeping: Trong bước này, PLC thực hiện các nhiệm vụ quản lý khác nhau, chẳng hạn như cập nhật bộ hẹn giờ và bộ đếm, kiểm tra lỗi hoặc lỗi phần cứng và cập nhật trạng thái của cờ và bit bên trong.
– Communication: Một số PLC có thể có các nhiệm vụ giao tiếp được bao gồm trong chu trình quét, cho phép chúng gửi và nhận dữ liệu đến và từ các PLC, hệ thống HMI (Giao diện Người-Máy) hoặc máy chủ từ xa khác.
