PLC Là Gì? Những điều Bạn Cần Biết Về PLC Hiện Nay

PLC là một trong những thiết bị tự động hóa được con người nhắc đến cũng như quan tâm nhiều nhất trong thời gian hiện nay. Nó là thiết bị thực hiện các lệnh điều khiển chính của máy móc công nghiệp. Để sẵn sàng những kiến thức cần thiết giúp việc chọn mua thiết bị được nhanh chóng, chính xác và tiết kiệm chi phí, các bạn hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông tin cơ bản về PLC trong bài viết ngày hôm nay nhé!

Nội dung chính

• PLC là gì?
• Cấu trúc bên trong của PLC
• Nguyên lý hoạt động của PLC
• Đánh giá ưu điểm, nhược điểm của PLC
  • Ưu điểm của PLC
  • Nhược điểm của PLC
  • Ứng dụng của PLC
  • Một số dòng PLC thông dụng hiện nay

PLC là gì?

Thiết bị tự động hóa, thiết bị điện được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp sản xuất, gia công, chế biến hay khai thác. Bên cạnh việc giúp con người đạt được sản lượng như mong muốn thì nó còn đơn giản hóa hệ thống và tiết kiệm năng lượng điện năng hiệu quả.

Trước tiên ý nghĩa của tên plc là gì ? Đó là viết tắt của một cụm từ tiếng anh:  Programmable Logic Controller. Khi dịch sang nghĩa tiếng Việt đó là một bộ điều khiển logic có thể điều khiển được.

Khác với những bộ điều khiển logic thông thường khi chỉ có duy nhất 1 thuật toán thì PLC ngược lại với khả năng linh hoạt thay đổi thuật toán điều khiển tùy biến cho con người viết thông qua một ngôn ngữ lập trình. Vì vậy PLC có thể thực hiện tất cả các bài toán điều khiển.

PLC ra đời là một bước đột phá khi thay thế các hệ thống điều khiển kiểu cũ với nút nhấn, relay, tiếp điểm để thực hiện các nhiệm vụ. PLC sử dụng nhiều tiếp điểm ảo, người dùng có thể hiệu chỉnh cũng như thay đổi để đáp ứng từng nhiệm vụ cụ thể.

Mỗi một công việc sẽ có những yêu cầu riêng và nâng cao theo từng giai đoạn và thời kỳ. Chính vì thế mà PLC cũng thay đổi với nhiều cách viết chương trình, đơn giản hay phức tạp.

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp và các thiết bị tự động hóa thì PLC được tích hợp thêm rất nhiều tính năng mới như có thể đọc nhiều tín hiệu khác nhau, có thể xuất tín hiệu analog, có thể đọc xung với tốc độ cao từ cảm biến đo của vòng quay encoder, kết nối với một số thiết bị ngoại vi như HMI, máy tính bằng truyền thông.

Cấu trúc bên trong của PLC

Việc tìm hiểu về cấu trúc của PLC luôn thu hút sự quan tâm của các khách hàng. Thông thường cấu tạo của PLC sẽ bao gồm 3 phần, đó là:

+ Phần nguồn

Nguồn điện sẽ là 24v hoặc 220v, thỉnh thoảng một số PLC làm việc với nguồn 3.7 v hoặc 5 v.

+ Phần CPU

Đây là phần quan trọng tuy nhiên với mỗi loại PLC khác nhau thì khả năng mở rộng khác nhau, bộ nhớ lưu trữ chương trình và tốc độ xử lý cũng khác nhau.

+ Phần ngoại vi

Nó sẽ bao gồm truyền thông, in và out, analog, modun phát xung

Tùy vào mỗi hãng sản xuất cũng như giá thành của PLC mà thiết kế của nó sẽ thay đổi có thể là dạng module hoặc dạng khối. Mỗi ứng dụng thì sẽ yêu cầu thiết kế PLC khác. Ví dụ như với những hệ thống không gian chật hẹp yêu cầu nhỏ gọn thì PLC slim có thể đáp ứng được. Với những hệ thống lớn hơn, cần lắp trên tủ điện thì sử dụng PLC dạng khối có thanh ray.

Để tiết kiệm tài chính cũng như chi phí đầu tư, không ít khách hàng chọn PLC dạng board hoặc PLC board. Những thiết bị này được sáng tạo trên một số dòng board mạch cụ thể.

Nguyên lý hoạt động của PLC

PLC hoạt động theo một nguyên lý cụ thể như sau:

Sau khi đã hoàn thành việc lắp đặt và đấu nối vào hệ thống thì đầu tiên các thiết bị xuất phát từ thiết bị ngoại vi như thiết bị contact, thiết bị sensoir…sẽ được dẫn đến và đưa vào CPU thông qua các module đầu vào.

CPU sẽ tiếp nhận các tín hiệu được đưa vào và lần lượt xử lý. Nó đưa các tín hiệu điều khiển qua module đầu ra và xuất ra một số thiết bị điều khiển ở bên ngoài theo1 chương trình đã được lập trình sẵn từ ban đầu.

Một chu kỳ làm việc hoàn chỉnh của PLC sẽ bao gồm đọc các tín hiệu đầu vào được gửi đến, thực hiện chương trình truyền thông nội bộ, tự kiểm tra và dò các lỗi, gửi và cập nhật các tín hiệu đầu ra hay còn gọi là 1 chu kỳ quét.

Việc thực hiện 1 vòng quét sẽ diễn ra trong một thời gian làm việc rất ngắn từ 1ms đến 100 ms. Tốc độ xử lý lệnh của CPU sẽ là yếu tố tác động đến thời gian thực hiện vòng quét. Ngoài ra còn một số yếu tố khác như thiết bị ngoại vi, độ dài ngắn của chương trình, tốc độ giao tiếp của PLC cũng cần được khách hàng cân nhắc kỹ lưỡng.

Đánh giá ưu điểm, nhược điểm của PLC

Bất kỳ một thiết bị nào cũng sẽ có những điểm nổi bật và những điểm hạn chế. PLC cũng vậy, tuy việc ứng dụng mang lại năng suất, hiệu quả cao nhưng có những điểm cần phải được nghiên cứu thêm để thay đổi.

Ưu điểm của PLC

Khách hàng có thể dễ dàng thay đổi các chương trình hoạt động theo ý muốn và nhu cầu cụ thể:

PLC có thể giao tiếp được với các thiết bị thông minh, chuyên dùng để hỗ trợ sự điều khiển của con người sao cho chính xác và nhanh chóng như: nối mạng truyền thông, máy vi tính…

PLC được thiết kế để thực hiện một số thuật toán phức tạp và đảm bảo được độ chính xác cao.

Với những môi trường công nghiệp sản xuất, chế biến thì các thiết bị cần có tính năng chống nhiễu và PLC được khách hàng tin cậy khi có khả năng chống nhiễu tốt.

Dễ dàng bảo trì và bảo hành nhờ vào khả năng truyền thông, khả năng tín hiệu hóa, khả năng lưu giữ mã lỗi.

Mạch điện được thiết kế sao cho đơn giản nhất, gọn nhẹ, thuận tiện cho việc đấu lắp cũng như sửa chữa hay bảo quản.

Vì cấu trúc của PLC dạng module nên việc thực hiện thao tác mở rộng đầu vào, mở rộng đầu ra hay thay thế, mở rộng thêm một số chức năng khác cũng rất thuận tiện.

PLC ngày nay được cải tiến để có thể thích ứng tốt với những công việc trong môi trường có tính chất khắc nghiệt như: điện áp dao động liên tục, độ ẩm lớn, nhiệt cao, không khí nhiều bụi bẩn.

Khách hàng cần ít thời gian để có thể huấn luyện, tập huấn sử dụng sử dụng, cài đặt thiết bị hơn.

Nhược điểm của PLC

Bên cạnh những ưu điểm, tiện ích thì PLC có những nhược điểm mà trong thời gian tới đây, con người cần nghiên cứu để thay đổi hoặc khắc phục.

+ Đây là một thiết bị mới, hiện đại nên khi lắp đặt, sử dụng hoặc sửa chữa thì yêu cầu người dùng phải có kiến thức cũng như trình độ chuyên môn cao.

+ Nhu cầu thiết bị tăng lên nhanh chóng khiến số lượng hàng hóa ở một số thời điểm trở nên khan hiếm và giá cao.

Giá của các phần cứng cấu tạo PLC cao. Một số hãng sản xuất đã phải mua thêm phần mềm lập trình.

Ứng dụng của PLC

PLC dùng để làm gì?

Bên cạnh biến tần thì các PLC giá rẻ trở nên quen thuộc hơn không chỉ dùng trong công nghiệp mà còn trong một số lĩnh vực của đời sống con người.

Với những máy đóng gói hay băng tải nhỏ thì thì khách hàng nên chọn những dòng PLC kinh tế hơn, thiết kế nhỏ nhắn, in và out ít, giá thành rẻ. Các PLC cơ bản này sẽ thực hiện đầy đủ chức năng cần thiết để linh hoạt sử dụng cho các máy móc.

Đối với các máy móc hạng nặng, hệ thống lớn, hệ thống điều khiển phức tạp như dây chuyền xử lý nước thải, máy trộn, máy khuấy, máy kéo sợi, chuyền tải nhà máy xi măng, luyện kim và cơ khí chế tạo… thì có thể sử dụng những dòng PLC module , PLC điều khiển biến tần có thể sử dụng, tương thích với nhiều loại module.

Khi chọn và sử dụng những loại PLC này thì khách hàng cần phải cân nhắc và tính toán thật kỹ lưỡng CPU, truyền thông, module, số lượng in và out thì mới có thể đáp ứng yêu cầu làm việc của máy móc và dự án.

Trong đời sống sinh hoạt con người, PLC có thể được ứng dụng trong điều khiển nhà thông minh, hoạt động của đèn xanh, đèn đỏ. Các PLC thang máy rất cần thiết cho sự di chuyển cũng như an toàn của hệ thống thang máy trong siêu thị, bệnh viện, trường học.  Sự thay đổi từ nông nghiệp truyền thống sang nền nông nghiệp hiện đại cũng có sự góp sức của các thiết bị như PLC hay biến tần… để hiện đại hóa quá trình sản xuất, đạt sản lượng và năng suất cao.

Để có thể ứng dụng được PLC mang lại hiệu quả như mong muốn thì khách hàng cần phải nắm được chi tiết các bước lập trình PLC mà chúng tôi sẽ giới thiệu trong những bài viết sau.

Một số dòng PLC thông dụng hiện nay

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành sản xuất thiết bị tự động hóa đã khiến thị trường sản phẩm trở nên đa dạng hơn và sự lựa chọn của khách hàng không còn bị giới hạn. Một số khách hàng đã đặt câu hỏi cho chúng tôi đó là: plc nào phổ biến nhất ?

Tuy có hàng ngàn dòng, model khác nhau về kích thước, giá cả, thông số hay chất lượng nhưng được khách hàng tin dụng cũng như phổ biến nhất thì chỉ có những dòng sản phẩm mà chúng tôi sắp giới thiệu dưới đây:

+ Mitsubishi

Đây là một hãng sản xuất thiết bị tự động hóa tiên phong đến Nhật Bản. So với các dòng PLC đến từ châu Âu thì PLC của hãng này có giá thành rẻ hơn nên được ứng dụng nhiều trong các máy móc hay hệ thống hoạt động độc lập. Thiết bị đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, được nghiên cứu và sản xuất trên dây chuyền hiện đại với quy trình kiểm tra chất lượng, đánh giá sản phẩm nghiêm ngặt.

Tại thị trường Việt Nam, hầu hết các máy móc thiết bị đều đến từ Nhật Bản nên dẫn đến sự phổ biến của PLC mitsubishi.

Ở nước ta, thật dễ dàng để có thể bắt gặp các dòng FX1N, FX2N, FX3U, FX3G… của hãng được sử dụng trong công nghiệp.

Cụ thể là các model: FX3G-24MR ES/A, FX3U-64MR ES/A, FX3U-48MR ES/A, FX1N-40MR, FX3G-40MR ES/A, FX3U-32MR ES/A, FX3G-14MR ES/A, FX2N-4AD-TC…

+ Siemens

Đây là hãng sản xuất PLC đến từ Đức. Trước đây, người ta thường sử dụng các dòng s7-300, s7-200 tuy nhiên trong tình hình mới với những yêu cầu cao hơn, hãng cho ra đời dòng PLC new s7-1200, s7-1500.

Với nhiều người thì Siemens mang đến khách hàng dòng PLC với giá thành rất cao cùng những phần mềm lập trình nặng nề. Nhưng ngược lại, nó mang đến sự ổn định cao, ít sự cố. Đặc biệt là hãng hỗ trợ cộng đồng người dùng rất nhiều và nhiệt tình.

Ngoài lý do thiết bị chất lượng, hiệu suất làm việc tốt thì việc xâm nhập vào thị trường nước ta những ngày đầu thực hiện Công nghiệp hóa và tự động hóa công nghiệp đã giúp thiết bị Siemens được sử dụng nhiều, phổ biến nhất trong hệ thống lớn, máy móc cao cấp.

Ngoài 2 hãng trên thì khách hàng có thể tham khảo thêm các dòng PLC của Delta, Omron, Panasonic…

Dòng plc invt là dòng plc mới đến từ hãng sản xuất nội địa Trung Quốc có chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu cơ bản của người dùng với mức giá thành rẻ. Nó rất thích hợp với các máy móc hay hệ thống trung bình, nhỏ. Quý khách hàng có thể tham khảo bộ lập trình IVC3, IVC1L…

Giới thiệu IVC3: Đây là bộ lập trình mới nhất, hiệu suất cao của INVT. Đặc điểm của thiết bị này đó là có 8 đầu ra tốc độ cao, có thể hỗ trợ xung âm và xung dương. Nó có 8 đầu vào tốc độ cao hoặc nó cũng có thể 4 đầu vào pha AB nhưng khả năng nhân 4 tần số xung ngõ vào.

Thiết bị có 3 giao thức truyền thông Ethernet, CANopen, RS485 và dải điện áp 24VDC / 85~264VAC. Cấu hình một hệ điều hành nhúng nhưng có thể hoạt động song song nhiều tác vụ khác nhau. Điều đáng chú ý của thiết bị này đó là tốc độ xử lý nhanh, chỉ trong  0,065 μs cho 1 lệnh làm việc cơ bản. Hiệu suất làm việc của IVC3 cao, có thể đáp ứng các công việc từ đơn giản đến phức tạp với công suất lớn.

Tất nhiên, ai trong chúng ta khi lần đầu tiếp xúc với PLC nói riêng hay các thiết bị tự động hóa nói chung sẽ có những bỡ ngỡ và phân vân. Không chỉ tốn kém về tiền bạc mà còn mất nhiều công sức, thời gian để nghiên cứu và tìm hiểu về PLC nên không ít người sẽ có tâm lý e ngại. Cách giải quyết vấn đề này rất nhanh chóng đó là hãy tìm đến những đơn vị, công ty phân phối thiết bị uy tín.

Ở miền Trung, bạn đừng bỏ qua địa chỉ này công ty TNHH Thiết Bị Kỹ Thuật Đà Nẵng chuyern phân phối servo, plc viet nam nổi tiếng. Nói đây đang phân phối tất cả dòng PLC mới, thông dụng nhất hiện nay với giá thành phải chăng. Kết nối với số: 0236 3767 333 – 0236 3767 334 để được báo giá nhanh chóng.