plc คืออะไร

PLC คืออะไร?
          Programmable Logic Controller เครื่องควบคุมเชิงตรรกที่สามารถโปรแกรมได้
          PLC : Programmable Logic Controller (มีต้นกำ เนิดจากประเทศสหรัฐอเมริกา) เป็นเครื่องควบคุมอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม
ที่สามารถจะโปรแกรมได้ ถูกสร้างและพัฒนาขึ้นมาเพื่อทดแทนวงจรรีเลย์ อันเนื่องมาจากความต้องการที่อยากจะได้เครื่องควบ คุมที่มีราคาถูกสามารถใช้งานได้อย่างเอนกประสงค์ และสามารถเรียนรู้การใช้งานได้ง่าย
        ข้อแตกต่างระหว่าง PLC กับ COMPUTER1. PLC ถูกออกแบบ และสร้างขึ้นเพื่อให้ทนต่อสภาพแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ
2. การโปรแกรมและการใช้งาน PLC ทำได้ง่ายไม่ยุ่งยากเหมือนคอมพิวเตอร์ทั่วไป PLC มีระบบการตรวจสอบตัวเองตั้งแต่ช่วงติดตั้ง
    จนถึงช่วงการใช้งานทำให้การบำรุงรักษาทำได้ง่าย
3. PLCถูกพัฒนาให้มีความสามารถในการตัดสินใจสูงขึ้นเรื่อยๆทำให้การใช้งานสะดวกขณะที่วิธีใช้คอมพิวเตอร์ยุ่งยากและซับซ้อนขึ้น


ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ PLC

ในบทนี้มีจุดประสงค์เพียงเพื่อให้ผู้ใช้เครื่องจักรได้รู้จักกับคำว่า PLC
เพราะผู้ใช้มักจะได้ยินคำๆนี้บ่อยๆจากช่างที่มาซ่อมเครื่อง มิได้คาดหวังว่าเมื่อผ่าน
บทนี้ไปแล้วจะสามารถเขียน PLC ได้
ประวัติความเป็นมา
เมื่อปี พ.ศ. 2511 ในฝ่าย Hydromatic ของบริษัท General
Motors ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้คิดค้นอุปกรณ์ควบคุมแบบใหม่เพื่อใช้ทดแทน
วงจรไฟฟ้าแบบเดิมที่ใช้กันอยู่ในโรงงานอุตสาหกรรมของบริษัทและในปี พ.ศ. 2512
PLC ได้ถูกผลิตขึ้นจำหน่ายในประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นแห่งแรก ส่วนในประเทศ
ญี่ปุ่น PLC ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาภายหลังจากที่บริษัท ออมรอน (OMRON)
ประเทศญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการผลิตโซลิด-สเตทรีเลย์ (Solid State
Relay) ในปี พ.ศ. 2508 หลังจากนั้น 5 ปี PLC ก็ถูกนำออกจำหน่ายสู่ท้องตลาด
จนเป็นที่แพร่หลายในเวลาต่อมา
PLC ของแต่ละบริษัทจะมีชื่อเรียกแตกต่างกันในแต่ละประเทศคือ
• PC หรือ Programmable Controller เรียกกันในประเทศอังกฤษ
• PLC หรือ Programmable Logic Controller เรียกกันใน
ประเทศสหรัฐอเมริกา
• PBS หรือ Programmable Binary System เรียกกันในกลุ่ม
ประเทศแกนดิเนเวีย
โปรแกรมเมเบิล ลอจิก คอนโทรลเลอร์ (PLC)
PLC เป็นอุปกรณ์ชนิดโซลิด - สเตท (Solid State) ที่ทำงานแบบ
ลอจิก (Logic Functions) การออกแบบการทำงานของ PLC จะคล้ายกับ
หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์ จากหลักการพื้นฐานแล้ว PLC จะประกอบด้วย
อุปกรณ์ที่เรียกว่า Solid – State Digital Logic Elements เพื่อให้ทำงาน


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 มีการประมวลผลที่เร็วมากขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของ Microprocessor ความสามารถในการสื่อสารข้อมูลระหว่าง PLC กับ PLC โดยระบบแรกคือ Modbus ของ Modicon เริ่มมีการใช้อินพุท/เอาท์พุทที่เป็นสัญญาณ Analog
ค.ศ.1980-1989
            มีความพยายามที่จะสร้างมาตรฐานในการสื่อสารข้อมูลของ PLC โดยบริษัท General Motor ได้สร้างโปรโตคอลที่เรียกว่า manufacturing automation protocal (MAP) ขนาดของ PLC ลดลงเรื่อย ๆผลิตซอฟแวร์ที่สามารถโปรแกรม PLC ด้วยภาษา symbolic โดยสามารถโปรแกรมผ่านทาง personal computer แทนที่จะโปรแกรมผ่านทาง handheld หรือ programing terminal
ค.ศ.1990-ปัจัจจุบัน
           ได้มีความพยายามในการที่จะทำให้ภาษาที่ใช้ในการโปรแกรม PLC มีมาตราฐานเดียวกันโดยใช้มาตรฐาน 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)
          ทำหน้าที่คำนวณเเละควบคุม ซึ้งเปรียบเสมือนสมองของ PLC ภายในประกอบด้วยวงจรลอจิกหลายชนิดและมีไมโครโปรเซสเซอร์เบส (Micro Processor Based)ใช้แทนอุปกรณ์จำพวกรีเลย์ เคาน์เตอร์/ไทม์เมอร์ และซีเควนเซอร์ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถออกแบบวงจรโดยใช้ Relay Ladder Diagram ได้ CPU จะยอมรับข้อมูลจากอุปกรณ์อินพุทต่างๆ จากนั้นจะทำการประมวลผลและเก็บข้อมูลโดยใช้โปรแกรมจากหน่วยความจำ หลังจากนั้นจะส่งส่งข้อมูลที่เหมาะสมและถูกต้องออกไปยังอุปกรณ์เอาท์พุท

2.หน่วยความจำ(Memory Unit)
          ทำหน้าที่เก็บรักษาโปรแกรมและข้อมูลที่ใช้ในการทำงาน โดยขนาดของหน่วยความจำจะถูกแบ่งออกเป็นบิตข้อมูล(Data Bit) ภายในหน่วยความจำ 1 บิต ก็จะมีค่าสภาวะทางลอจิก 0 หรือ 1แตกต่างกันแล้วแต่คำสั่ง ซึ่ง PLC ประกอบด้วยหน่วยความจำสองชนิดคือ ROM และRAM
          RAM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมของผู้ใช้และข้อมูลที่ใช้ในการปฏิบัติงานของ PLC หน่วยความจำประเภทนี้จะมีแบตเตอรี่เล็กๆ ต่อไว้เพื่อใช้เป็นไฟเลี้ยงข้อมูลเมื่อเกิดไฟดับ การอ่านและการเขียนข้อมูลลงใน RAM ทำได้ง่ายมาก  เพราะฉะนั้นจึ่งเหมากับงานในระยะทดลองเครื่องที่มีการเปลี่ยนแปลงแก้ไขโปรแกรมอยู่บ่อยๆ
          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

PLC ทำ งานอย่างไร?