PLC là gì? Ứng dụng và ưu nhược điểm nổi bật

PLC là gì?

PLC là gì? PLC là viết tắt của cụm từ Programmable Logic Controller nhằm chỉ  loại thiết bị cho phép lập trình thực hiện các thuật toán điều khiển logic. Bộ lập trình PLC sẽ nhận tác động các sự kiện bên ngoài thông qua ngõ vào (input) và thực hiện các hoạt động thông qua ngõ ra (output). PLC sẽ hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi của bất kỳ từ ngõ vào dựa theo logic chương trình ngõ ra tương ứng sẽ thay đổi.

PLC thường được thiết kế để hoạt động trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt và cung cấp khả năng kiểm soát chính xác và đáng tin cậy đối với các quy trình phức tạp. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các hệ thống công nghiệp, nhằm nâng cao năng suất và đảm bảo hoạt động hiệu quả.

Cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động

Như vậy, chúng ta đã hiểu rõ hơn về PLC là gì? Vậy cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị này thế nào. Cùng tìm hiểu rõ hơn sau đây:

Cấu tạo 

Bất kể loại nào, một bộ lập trình PLC điển hình đều sẽ có cấu tạo bao gồm một số thành phần chính như sau:

• Bộ phận xử lý trung tâm (CPU)
• Mô-đun đầu vào
• Mô-đun đầu ra
• Nguồn cấp
• Mô-đun giao tiếp

Phân loại

PLC được phân thành nhiều loại khác nhau dựa trên khả năng và ứng dụng của chúng. Cùng chúng tôi tìm hiểu một số loại PLC thông dụng và các thành phần cấu tạo nên cấu tạo của chúng.

• PLC mô-đun: Bộ lập trình PLC dạng mô-đun được sử dụng rộng rãi trong các hoạt động tự động hóa công nghiệp do tính linh hoạt cũng như khả năng mở rộng của chúng. Nó sẽ bao gồm một hệ thống giá đỡ mô-đun cho phép người dùng thêm hoặc bớt các mô-đun đầu vào và đầu ra theo yêu cầu. Tính linh hoạt này sẽ làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng mà số lượng đầu vào và đầu ra có thể khác nhau.
• PLC nhỏ gọn: PLC nhỏ gọn, giống như như tên gọi của nó. Đây là các đơn vị có kích thước nhỏ và được thiết kế cho các ứng dụng có không gian hạn chế. Chúng tích hợp CPU, các mô-đun đầu vào/đầu ra và các thành phần cần thiết khác vào một vỏ bọc nhỏ gọn duy nhất. PLC nhỏ gọn thường sẽ được sử dụng trong các dự án tự động hóa có quy mô nhỏ hoặc những nơi có không gian hạn chế.
• PLC gắn trên giá đỡ: Chính là các hệ thống PLC lớn hơn được gắn trên giá đỡ hoặc trong tủ. Chúng cung cấp sức mạnh xử lý cao và phù hợp với các ứng dụng có số lượng lớn các điểm đầu vào và đầu ra. PLC gắn trên giá đỡ có thể xử lý các nhiệm vụ điều khiển phức tạp. Đặc biệt, chúng thường được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp có quy mô lớn.

Nguyên lý hoạt động

Bộ lập trình PLC sẽ hoạt động dựa trên việc tuân theo một nguyên tắc cụ thể để thực hiện các nhiệm vụ của chúng một cách hiệu quả. Các mô – đun đầu vào của PLC sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến và các thiết bị đầu vào, chẳng hạn như công tắc và nút bấm. Các tín hiệu này sau đó sẽ được xử lý bởi CPU của PLC, thực thi logic điều khiển do người dùng đã lập trình. Logic điều khiển sẽ giúp xác định hành vi của PLC và xác định cách nó phản hồi với các dữ liệu đầu vào khác nhau.

Sau khi logic điều khiển được đã thực thi, các mô-đun đầu ra của PLC sẽ kích hoạt hoặc hủy kích hoạt các thiết bị đầu ra khác nhau như động cơ, van và đèn báo. PLC hoạt động trong một vòng lặp liên tục và được gọi là chu kỳ quét. Trong đó, chúng liên tục đọc các dữ liệu hoặc dấu hiệu đầu vào, thực thi logic điều khiển và cho ra kết quả bao gồm các hành động tương ứng.

Vị trí việc làm phổ biến được cập nhật tại đây:

Ứng dụng PLC

Bộ lập trình PLC thường sẽ được ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, nơi tự động hóa và kiểm soát các quy trình vận hành là điều thực sự cần thiết. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của bộ lập trình PLC:

• Công nghiệp sản xuất: Bộ lập trình PLC thường được sử dụng phổ biến và rộng rãi trong các nhà máy sản xuất để giúp điều khiển và giám sát các quy trình phức tạp. Chúng giúp doanh nghiệp tự động hoá các nhiệm vụ phức tạp như xử lý vật liệu, kiểm soát dây chuyền lắp ráp, kiểm soát chất lượng sản phẩm và quản lý hàng tồn kho. PLC cho phép các doanh nghiệp trong ngành sản xuất có thể điều khiển máy móc một cách hiệu quả và chính xác hơn, đảm bảo mọi hoạt động được diễn ra trơn tru.
• Công nghiệp ô tô: Trong ngành công nghiệp ô tô, bộ lập trình PLC đóng một vai trò quan trọng trong việc điều khiển các hệ thống như: robot, dây chuyền lắp ráp, hệ thống băng tải,… Chúng sẽ giúp tạo điều kiện thuận lợi cho các công việc như hàn, sơn và kiểm tra bộ phận. Bộ lập trình PLC sẽ giúp hợp lý hóa quy trình sản xuất cũng như nâng cao hiệu quả và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng nhất.
• Năng lượng: Bộ lập trình PLC còn được sử dụng trong các nhà máy phát điện, trạm biến áp và hệ thống phân phối. Chúng có vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ kiểm soát và giám sát các quy trình liên quan đến sản xuất, truyền tải và phân phối điện. PLC cho phép quản lý tải hiệu quả, phát hiện các lỗi và tối ưu hóa năng lượng trong các cơ sở hạ tầng đặc biệt quan trọng này.
• Ngành công nghiệp thực phẩm và nước giải khát: PLC còn được được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở chế biến thực phẩm và sản xuất nước giải khát. Chúng sẽ giúp kiểm soát các quy trình như: trộn, kiểm soát nhiệt độ, đóng gói,… PLC giúp đảm bảo kiểm soát chính xác các quy trình này được thực hiện đồng nhất và hiệu quả. Từ đó, giúp duy trì các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và nâng cao năng suất.

Như vậy, bộ ứng dụng PLC có vai trò vô cùng quan trọng thông qua những ứng dụng hết sức thiết thực và mang lại hiệu quả thực tiến cao, trong nhiều lĩnh vực khác nhau với rất nhiều lợi ích.

Đón đọc thêm bài viết:

• Lập trình nhúng là gì? Mức lương & Kỹ năng quan trọng nhất
• Test case là gì? Các loại test case phổ biến hiện nay
• SQL là gì? 8 lý do nên học ngôn ngữ truy vấn dữ liệu
• Virtual Assistant là gì? Công việc của Virtual Assistant cần nắm

Ưu – nhược điểm nổi bật của PLC

Ưu điểm 

Bộ lập trình PLC cung cấp một số lợi thế trong tự động hóa công nghiệp:

• Cung cấp khả năng kiểm soát tốc độ cao và đáng tin cậy đối với các quy trình vận hành phức tạp, ừ đó cho phép tăng năng suất và hiệu quả.
• Bộ PLC có thể lập trình dễ dàng cấu hình lại để thích ứng với các yêu cầu thay đổi.
• Cung cấp tính linh hoạt về khả năng kết nối với các thiết bị và hệ thống khác nhau, cho phép tích hợp liền mạch trong một hệ sinh thái tự động hóa lớn hơn.

Nhược điểm

Tuy nhiên, bộ lập trình PLC cũng có một số hạn chế nhất định. Chúng có thể tốn kém chi phí để có thể thực hiện, đặc biệt là đối với các ứng dụng quy mô nhỏ. Ngoài ra, độ phức tạp của chương trình có thể sẽ là một thách thức đối với những người dùng thiếu kinh nghiệm và đòi hỏi phải có kiến thức và đào tạo chuyên môn khá cao.

Vai trò của PLC là gì trong hệ thống tự động hóa?

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã và đang đặt ra thách thức không nhỏ đối với các doanh nghiệp hiện nay. Trong dây chuyền sản xuất của doanh nghiệp, bộ lập trình PLC không đơn thuần là thiết bị điều khiển có thể đáp ứng về logic và tốc độ mà còn về truyền thông, trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị điều khiển khác nhau, tạo nên một mạng lưới khép kín.

Top tin tuyển dụng từ các công ty hàng đầu được cập nhật thường xuyên: Việc Làm Bắc Giang – Việc Làm Nam Định – Việc Làm Vĩnh Phúc…

Cách thức điều khiển PLC

Điều khiển logic:

• Điều khiển tự động, bán tự động quy trình máy.
• Hỗ trợ bộ đếm (Couter) và bộ định thời gian (Timer).

Điều khiển đáp ứng:

• Giải thuật điều khiển PID, Logic mờ.
• Điều khiển động cơ Servo, động cơ bước.
• Điều khiển biến tần.
• Điều khiển đáp ứng nhiệt độ, áp suất, lưu lượng…

Mạng truyền thông:

• Kết nối nhiều bộ điều khiển PLC.
• Kết nối bộ điều khiển PLC và hệ thống SCADA.

Như vậy là chúng ta đã cùng tìm hiểu chi tiết về bộ lập trình PLC là gì và những thông tin khái quát xoay quanh loại thiết bị này. Bằng cách khai thác các khả năng của PLC và chọn PLC phù hợp cho các ứng dụng cụ thể, các doanh nghiệp có thể cải thiện khả năng tự động hóa trong quy trình làm việc, sản xuất và nâng cao năng suất hiệu quả trong hoạt động.

Xem thêm các bài viết liên quan :

• Lập trình viên là gì? 10 Bí quyết trở thành lập trình viên giỏi
• Trình hướng đối tượng là gì? 5 ngôn ngữ lập trình phổ biến
• Kỹ sư phần mềm là gì? 8 kỹ năng cần có của kỹ sư phần mềm

— HR Insider —

VietnamWorks – Website tuyển dụng trực tuyến số 1 Việt Nam