Bộ điều khiển PLC và những thành phần cần thiết trong hệ thống

Bộ điều khiển PLC là thành phần trung tâm trong nhiều hệ thống tự động hóa công nghiệp, đảm nhiệm nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu từ thiết bị hiện trường, xử lý theo chương trình và phát lệnh điều khiển. Một hệ thống PLC hoàn chỉnh không chỉ gồm CPU mà còn cần nguồn cấp, các kênh I/O, thiết bị truyền thông và những phần tử kết nối phù hợp. Việc hiểu rõ từng thành phần giúp người dùng lựa chọn đúng cấu hình, hạn chế lỗi khi vận hành và hỗ trợ mở rộng hệ thống thuận tiện.
Bộ điều khiển PLC là gì?
PLC là viết tắt của Programmable Logic Controller - bộ điều khiển logic khả trình
+ Được thiết kế để giám sát và điều khiển máy móc hoặc quá trình công nghiệp thông qua chương trình do người dùng xây dựng.
+ PLC cho phép thay đổi thuật toán điều khiển bằng phần mềm mà không nhất thiết phải thay đổi toàn bộ phần cứng.
+ CPU thực hiện chương trình và xử lý các tác vụ như: logic Boolean, đếm, định thời, tính toán, điều khiển chuyển động hoặc trao đổi dữ liệu tùy khả năng của từng dòng PLC

​

Cấu trúc cơ bản của một hệ thống PLC
CPU PLC – thành phần xử lý trung tâm
CPU là thành phần thực hiện chương trình điều khiển và quản lý hoạt động của bộ điều khiển.

• Bộ xử lý: Thực hiện các lệnh trong chương trình theo khả năng của CPU.
• Bộ nhớ: Lưu chương trình, dữ liệu và các thông tin cần thiết cho quá trình vận hành; dung lượng và cơ chế bộ nhớ phụ thuộc từng dòng bộ điều khiển plc
• Quản lý I/O: CPU trao đổi dữ liệu với các kênh đầu vào và đầu ra để hình thành vòng điều khiển giữa chương trình và thiết bị thực tế
• Giao tiếp: Nhiều CPU có sẵn cổng Ethernet công nghiệp hoặc giao diện mạng khác. Nếu cần giao thức bổ sung, hệ thống có thể sử dụng module truyền thông tương ứng.

Bộ nguồn PLC

• Cấp nguồn cho PLC: Cung cấp điện áp phù hợp với yêu cầu của CPU và các module.
• Tính toán công suất: Cần cộng nhu cầu của CPU, module mở rộng và các tải liên quan rồi so sánh với khả năng cung cấp thực tế của nguồn.
• Phân tách nguồn: Không nên tự ý đấu song song các nguồn DC có chức năng hoặc điểm cấp khác nhau nếu tài liệu nhà sản xuất không cho phép.

Module đầu vào số – Digital Input
Dùng để nhận các tín hiệu có trạng thái rời rạc, chẳng hạn ON/OFF hoặc 0/1.

• Nút nhấn và công tắc.
• Cảm biến quang.
• Công tắc hành trình.
• Cảm biến tiệm cận.
• Tín hiệu trạng thái từ thiết bị khác.

Module đầu vào analog – Analog Input
AI được sử dụng khi PLC cần tiếp nhận giá trị biến thiên liên tục thay vì trạng thái đơn giản ON/OFF.

• Đo nhiệt độ thông qua thiết bị chuyển đổi phù hợp.
• Đo áp suất.
• Đo mức.
• Đo lưu lượng.
• Nhận tín hiệu quá trình dạng điện áp hoặc dòng điện tùy module.

Module đầu ra analog – Analog Output
AO cho phép PLC tạo ra tín hiệu điều khiển biến thiên liên tục để thiết bị bên ngoài sử dụng.

• Điều khiển tốc độ thông qua biến tần bằng tín hiệu analog trong những hệ thống sử dụng phương thức này.
• Điều chỉnh vị trí hoặc mức đặt của một số thiết bị.
• Điều khiển van tuyến tính thông qua bộ chấp hành tương thích.
• Gửi giá trị đặt đếnhiết bị điều khiển khác.

Module mở rộng I/O
Khi số lượng hoặc loại tín hiệu vượt khả năng I/O tích hợp của CPU, hệ thống có thể bổ sung các signal module.
Module truyền thông
Module hoặc giao diện truyền thông giúp PLC trao đổi dữ liệu với các thiết bị khác.
Thiết bị lập trình và phần mềm
PLC cần phần mềm kỹ thuật để cấu hình phần cứng, viết chương trình, tải chương trình xuống CPU và chẩn đoán hệ thống.
Các nền tảng khác nhau sử dụng phần mềm khác nhau.
Các thiết bị bên ngoài cần kết nối với PLC
- Cảm biến: Là nguồn cung cấp dữ liệu cho PLC.
- Cơ cấu chấp hành: Nhận lệnh điều khiển từ PLC hoặc từ thiết bị trung gian.

-------------------------
Nhà phân phối độc quyền NiSTRO tại Việt Nam: Hợp Long

• Địa chỉ: Tòa HH01, 87 Lĩnh Nam, phường Vĩnh Tuy, Hà Nội
• Email: info@hoplong.com
• Tư vấn mua hàng: 1800 6345
• Chăm sóc khách hàng: 1900 6536