Khách hàng là trung tâm - Kỷ luật là sức mạnh

PLC là gì? Cấu tạo và cơ chế hoạt động của PLC, ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

PLC là gì? Cấu tạo và cơ chế hoạt động của PLC, ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

Với độ bền cao, lập trình linh hoạt, PLC tối ưu hóa quy trình, giảm chi phí và nâng cao năng suất.Chúng tôi mang đến giải pháp PLC hiện đại, phù hợp cho nhiều ngành công nghiệp. 🚀

Tổng quan về PLC

PLC, viết tắt của "Programmable Logic Controller" là một loại thiết bị điều khiển được lập trình, phổ biến trong ngành tự động hóa công nghiệp. 

Hoạt động của PLC dựa trên việc quét liên tục trạng thái của đầu vào và điều chỉnh trạng thái của đầu ra dựa trên các thuật toán logic đã được lập trình trước đó.

Ngôn ngữ lập trình phổ biến cho PLC bao gồm Ladder Diagram (Sơ đồ Rung) và Step Ladder. Mỗi nhà sản xuất cũng có ngôn ngữ lập trình riêng của mình. Trên thị trường hiện nay, có nhiều nhà sản xuất PLC phổ biến như Siemens, Mitsubishi, Rockwell, INVT, Delta, v.v.

PLC đã đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường tự động hóa trong công nghiệp, giúp cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và tiết kiệm thời gian và công sức trong quy trình sản xuất. Với khả năng lập trình linh hoạt và tích hợp nhiều chức năng, PLC là công cụ không thể thiếu trong các hệ thống điều khiển và quản lý trong ngành công nghiệp hiện đại.

Cấu tạo của PLC

Cấu tạo của một hệ thống PLC bao gồm các thành phần chính sau

Bộ nhớ chương trình: Bao gồm RAM (Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), và có thể sử dụng thêm vùng nhớ ngoài như EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory).

Quá trình xử lý thông tin qua RAM 

Bộ xử lý trung tâm (CPU): Đây là trái tim của hệ thống PLC, nơi thực hiện các phép tính và xử lý các lệnh điều khiển từ chương trình.

Module đầu vào/đầu ra (I/O): Thường được tích hợp sẵn trên PLC, module I/O nhận tín hiệu đầu vào từ các thiết bị ngoại vi và điều khiển các thiết bị ra thông qua tín hiệu đầu ra. Khi cần mở rộng số lượng I/O, có thể lắp thêm các module I/O bổ sung.

Ngoài ra, PLC còn có các thành phần khác như:

Cổng kết nối PLC và máy tính: Thông qua các giao diện như RS232, RS422, RS485, cổng kết nối này được sử dụng để tải chương trình và giám sát hoạt động của PLC từ máy tính.

Chi tiết về chuẩn giao tiếp truyền thông RS232, RS422, RS485

Dây cáp lập trình PLC 

Cổng truyền thông: Thông thường, PLC tích hợp cổng truyền thông Modbus RTU, và tùy theo hãng và dòng sản phẩm, PLC cũng có thể tích hợp thêm các chuẩn truyền thông khác như Profibus, Profinet, CANopen, EtherCAT...

Cấu trúc này cho phép PLC nhận tín hiệu đầu vào, xử lý thông qua chương trình lập trình và điều khiển các tín hiệu đầu ra để thực hiện các hoạt động điều khiển và tự động hóa trong các ứng dụng công nghiệp.

Cơ chế hoạt động của PLC

Bộ điều khiển trung tâm CPU là trái tim của một hệ thống PLC, nơi mà toàn bộ quyết định và điều khiển của PLC được thực hiện. Tốc độ xử lý của CPU chịu trách nhiệm quyết định tốc độ điều khiển của PLC. Chương trình điều khiển được lưu trữ trong bộ nhớ RAM của PLC và được bảo vệ bởi một pin dự phòng để đảm bảo an toàn khi có sự cố mất điện xảy ra.

CPU thực hiện quá trình quét chương trình, tức là kiểm tra và thực hiện các lệnh theo thứ tự được xác định trong chương trình. Nó quét qua mỗi lệnh, kiểm tra trạng thái của các tín hiệu đầu vào, và dựa vào logic của chương trình, thực hiện các tác động tương ứng lên các tín hiệu đầu ra. Quá trình này diễn ra lặp lại với tốc độ cao, đảm bảo sự liên tục và chính xác trong việc điều khiển các thiết bị trong hệ thống.

Cơ chế hoạt động này đảm bảo rằng PLC có khả năng thực hiện các nhiệm vụ điều khiển logic theo chương trình đã được lập trình và đáp ứng các yêu cầu của quy trình công nghiệp một cách hiệu quả.

Ứng dụng thực tế trong dây chuyền sản xuất tự động

Lắp ráp linh kiện: Tay máy robot được điều khiển bởi PLC để thực hiện các công đoạn như bắt vít, gắn linh kiện.

Phân loại sản phẩm: Sử dụng PLC kết hợp với cảm biến để phân loại sản phẩm dựa trên màu sắc, kích thước.

Gắp và đặt sản phẩm: Tay máy robot gắp sản phẩm từ băng tải và đặt vào đúng vị trí trên dây chuyền.

Kiểm tra và đóng gói: Kết hợp với camera công nghiệp để kiểm tra sản phẩm trước khi đóng gói.

 Tay máy robot được điều khiển bởi PLC 

PLC và IoT trong ngành công nghiệp

PLC (Programmable Logic Controller) là một công cụ điều khiển tự động hóa phổ biến trong ngành công nghiệp. Trong khi đó, IoT (Internet of Things) đại diện cho một xu hướng công nghệ mới, kết nối các thiết bị thông minh với nhau và với internet. Sự kết hợp giữa PLC và IoT mang lại nhiều lợi ích đáng chú ý, như làm tăng tính linh hoạt, hiệu suất và khả năng giám sát trong các hệ thống tự động hóa. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những lợi ích của việc kết hợp PLC và IoT cũng như cách kết nối và tích hợp chúng với nhau để tạo ra các hệ thống điều khiển thông minh và hiệu quả hơn.

Lợi ích của việc kết hợp giữa PLC và IoT

Kết hợp giữa PLC và IoT không chỉ đơn thuần là việc nối các thiết bị thông minh với PLC mà còn mang lại một loạt các lợi ích. Bằng cách này, các hệ thống tự động hóa trở nên thông minh hơn và linh hoạt hơn trong việc thu thập và xử lý dữ liệu từ môi trường xung quanh. 

PLC có thể kết nối với các thiết bị IoT như cảm biến, máy móc, và thiết bị đo lường để thu thập dữ liệu về môi trường, điều kiện hoạt động, và tình trạng của các thiết bị. Dữ liệu này sau đó được truyền đến hệ thống điều khiển của PLC để thực hiện các quyết định và điều chỉnh các thiết bị tự động hóa. Kết quả là tăng cường hiệu quả hoạt động, giảm thiểu tình trạng ngừng hoạt động và sự cố, đồng thời tối ưu hóa quá trình sản xuất và tăng độ chính xác.

Các kết nối và tích hợp giữa PLC và IoT

Để kết nối và tích hợp giữa PLC và IoT, người dùng cần sử dụng các giao thức truyền thông và phần mềm phù hợp. Giao thức Modbus là một lựa chọn phổ biến để kết nối các thiết bị với nhau một cách dễ dàng và linh hoạt. OPC UA cung cấp khả năng kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị trong một hệ thống tự động hóa một cách an toàn và hiệu quả. 

MQTT là một giao thức truyền thông nhẹ và phổ biến cho IoT, cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị và hệ thống điều khiển một cách hiệu quả. Ngoài ra, các phần mềm như Node-RED và Ignition cũng được sử dụng để tích hợp giữa PLC và IoT. Chúng giúp giảm thiểu thời gian cài đặt, tăng tính linh hoạt và giảm thiểu chi phí.

Node red là gì? Những kiến thức cơ bản liên quan Node red

Node red 

Ứng dụng của PLC và IoT

Sự kết hợp giữa PLC và IoT mở ra một loạt các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong ngành công nghiệp, PLC và IoT có thể được sử dụng để giám sát và điều khiển các thiết bị và quy trình sản xuất, từ dây chuyền sản xuất đến hệ thống điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và chất lượng sản phẩm.

Trong lĩnh vực nhà thông minh, kết hợp giữa PLC và IoT có thể được sử dụng để điều khiển và quản lý ánh sáng, điều hòa, hệ thống an ninh và các thiết bị gia dụng thông minh như tủ lạnh và máy giặt. 

Ngoài ra, PLC và IoT cũng có ứng dụng trong nông nghiệp, giao thông, y tế, và nhiều lĩnh vực khác, giúp tối ưu hóa quy trình hoạt động và cải thiện hiệu suất

Tương lai của điều khiển PLC trong tự động hóa công nghiệp

Nhà máy thông minh (Smart Factory): PLC sẽ là trung tâm điều khiển cho các dây chuyền sản xuất tự động, kết hợp với robot, cảm biến IoT và AI.

Logistics và kho thông minh: PLC có thể điều khiển hệ thống băng tải, robot xếp dỡ, và AGV (xe tự hành) để tối ưu hóa kho hàng.

Năng lượng tái tạo: PLC được ứng dụng trong điều khiển hệ thống năng lượng mặt trời, gió, giúp tối ưu hóa sản xuất và tiêu thụ điện.

LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN!

THÔNG TIN LIÊN HỆ

CÔNG TY CỔ PHẦN TẬP ĐOÀN GIẢI PHÁP SAO MAI

Địa chỉ: Tầng 4, Lucky Building, 81 Trần Thái Tông,
Cầu Giấy, Hà Nội

Hotline: 0908.184.188

Email:  info@saomaisoft.com

Website: https://www.fasolutions.vn/

Fanpage: https://www.facebook.com/ssg.fasolutions/

 
Bài trước Bài sau