การเรียนการสอนการควบคุมตรรกะโปรแกรม (มหาชน) ที่มีโมดูลควบคุม ST290 อุตสาหกรรมจาก LJ สร้าง
Programmable Logic Controller เครื่องควบคุมเชิงตรรกที่สามารถโปรแกรมได้
PLC : Programmable Logic Controller (มีต้นกำ
เนิดจากประเทศสหรัฐอเมริกา) เป็นเครื่องควบคุมอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม
ที่ สามารถจะโปรแกรมได้
ถูกสร้างและพัฒนาขึ้นมาเพื่อทดแทนวงจรรีเลย์
อันเนื่องมาจากความต้องการที่อยากจะได้เครื่องควบ คุมที่มีราคาถูกสามารถใช้งานได้อย่างเอนกประสงค์
และสามารถเรียนรู้การใช้งานได้ง่าย
ข้อแตกต่างระหว่าง PLC กับ
COMPUTER
1. PLC ถูกออกแบบ
และสร้างขึ้นเพื่อให้ทนต่อสภาพแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ
2. การโปรแกรมและการใช้งาน PLC ทำได้ง่ายไม่ยุ่งยากเหมือนคอมพิวเตอร์ทั่วไป
PLC มีระบบการตรวจสอบตัวเองตั้งแต่ช่วงติดตั้ง
จนถึงช่วงการใช้งานทำให้การบำรุงรักษาทำได้ง่าย
3. PLCถูกพัฒนาให้มีความสามารถในการตัดสินใจสูงขึ้นเรื่อยๆทำให้การใช้งานสะดวกขณะที่วิธีใช้คอมพิวเตอร์ยุ่งยากและซับซ้อนขึ้น
ประวัติ PLC
ค.ศ.1969
PLCได้ถูกพัฒนาขึ้นมาครั้งแรกโดย
บริษัท Bedford Associates โดยใช้ชื่อว่า Modular Digital
Controller(Modicon) ให้กับโรงงานผลิตรถยนต์ในอเมริกาชื่อ General
Motors Hydramatic Division บริษัท Allen-Bradley ได้เสนอระบบควบคุมโดยใช้ชื่อว่า
PLC
ค.ศ.1970-1979
ได้มีการพัฒนาให ้PLC มีการ
ประมวลผลที่เร็วมากขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของ Microprocessor ความสามารถใน
การสื่อสารข้อมูลระหว่าง PLC กับ PLC โดยระบบแรก
คือ Modbus ของ Modicon เริ่มมีการใช้อินพุท/เอาท์พุทที่เป็นสัญญาณ
Analog
ค.ศ.1980-1989
มีความพยายามที่จะสร้างมาตรฐานใน การสื่อสารข้อมูลของ PLC โดยบริษัท
General Motor ได้สร้างโปรโตคอลที่เรียกว่า manufacturing
automation protocal (MAP) ขนาดของ PLC ลดลงเรื่อย
ๆผลิตซอฟแวร์ที่สามารถโปรแกรม PLC ด้วยภาษา symbolic โดยสามารถโปรแกรมผ่าน
ทาง personal computer แทนที่จะโปรแกรมผ่านทาง handheld หรือ
programing terminal
ค.ศ.1990-ปัจัจจุบัน
ได้มีความพยายามในการที่จะ ทำให้ภาษาที่ใช้ในการโปรแกรม PLC มีมาตราฐานเดียวกันโดยใช้
มาตรฐาน IEC1131-3 สามารถโปรแกรม PLC ได้ด้วย
-
IL (Instruction List)
- LD (Ladder Diagrams)
-
FBD (Function Block Diagrams)
-
SFC (Sequential Function Chart)
-
ST (Structured Text)
โครงสร้างโดยทั่วไปของ PLC
ลักษณะโครงสร้างภายในของ PLC ซึ่งประกอบด้วย
1.ตัวประมวลผล(CPU)
ทำ หน้าที่คำนวณเเละควบคุม ซึ้งเปรียบเสมือนสมองของ PLC ภายในประกอบด้วยวงจรลอจิกหลายชนิดและมีไมโครโปรเซสเซอร์เบส
(Micro Processor Based)ใช้แทนอุปกรณ์จำพวกรีเลย์ เคาน์เตอร์/ไทม์เมอร์
และซีเควนเซอร์ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถออกแบบวงจรโดยใช้ Relay Ladder Diagram
ได้ CPU จะยอมรับข้อมูลจากอุปกรณ์อินพุทต่างๆ
จากนั้นจะทำการประมวลผลและเก็บข้อมูลโดยใช้โปรแกรมจากหน่วยความจำ
หลังจากนั้นจะส่งส่งข้อมูลที่เหมาะสมและถูกต้องออกไปยังอุปกรณ์เอาท์พุท
2.หน่วยความจำ(Memory Unit)
ทำ หน้าที่เก็บรักษาโปรแกรมและข้อมูลที่ใช้ในการทำงาน
โดยขนาดของหน่วยความจำจะถูกแบ่งออกเป็นบิตข้อมูล(Data Bit) ภายในหน่วยความจำ
1 บิต ก็จะมีค่าสภาวะทางลอจิก 0
หรือ 1แตกต่างกันแล้วแต่คำสั่ง ซึ่ง PLC ประกอบด้วยหน่วยความจำสองชนิดคือ
ROM และRAM
RAM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมของผู้ใช้และข้อมูลที่ใช้ในการปฏิบัติงานของ
PLC หน่วยความจำประเภทนี้จะมีแบตเตอรี่เล็กๆ
ต่อไว้เพื่อใช้เป็นไฟเลี้ยงข้อมูลเมื่อเกิดไฟดับ การอ่านและการเขียนข้อมูลลงใน RAM
ทำได้ง่ายมาก
เพราะฉะนั้นจึ่งเหมากับงานในระยะทดลองเครื่องที่มีการเปลี่ยนแปลงแก้ไข
โปรแกรมอยู่บ่อยๆ
ROM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมสำหรับใช้ในการปฏิบัติงานของ
PLC ตามโปรแกรมของผู้ใช้ หน่วยความจำแบบ ROM
ยังสามารถแบ่งได้เป็น EPROM ซึ่งจะต้องใช้อุปกรณ์พิเศษในการเขียนและลบโปรแกรม
เหมาะกับงานที่ไม่ต้องการเปลี่ยนแปลงโปรแกรม นอกจากนี้ยังมีแบบ EEPROM หน่วยความจำประเภทนี้ไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการเขียนและลบโปรแกรม
สามารถใช้งานได้เหมือนกับ RAM แต่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่สำรอง
แต่ราคาจะแพงกว่าเนื่องจากรวมคุณสมบัติของ ROM และ
RAM ไว้ด้วยกัน
3.หน่วยอินพุต-เอาต์พุต (Input-Output
Unit)
หน่วยอินพุต ทำหน้าที่รับสัญญาณจากอุปกรณ์ภายนอกแล้วแปลงสัญญาณให้เป็นสัญญาณที่เหมาะสมแล้วส่งให้หน่วยประมวลผลต่อไป
หน่วยเอาต์พุต
ทำหน้าที่รับข้อมูลจากตัวประมวลผลแล้วส่งต่อข้อมูลไปควบคุมอุปกรณ์ภายนอกเช่น
ควบคุมหลอดไฟ มอเตอร์ และวาล์ว เป็นต้น
4.แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply)
ทำหน้าที่จ่ายพลังงานและรักษาระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้กับ
CPU Unit หน่วยความจำและหน่วยอินพุท/ เอาท์พุท
5.อุปกรณ์ต่อร่วม (Peripheral Devices)
•
PROGRAMMING CONSOLE
• EPROM
WRITER
• PRINTER
• GRAPHIC
PROGRAMMING
• CRT MONITOR
• HANDHELD
• etc
