Bộ lập trình plc là gì? Ứng dụng của PLC trong nhiều ngành nghề

Các hệ thống xử lý tự động hóa đã trở thành một lĩnh vực không thể thiếu trong đời sống và các ngành công nghiệp. Trong đó bộ lập trình PLC có thể được coi là thiết bị chính giúp cho các hệ thống tự động được hoạt động được trơn tru và mượt mà. Có thể nói sự ra đời của PLC đã góp phần cực kỳ quan trọng đối với sự phát triển hiện đại của xã hội. Vậy PLC là gì và cụ thể ứng dụng của nó ra sao? Hôm nay chúng ta hãy cùng tìm hiểu ngay nhé.

1. Bộ lập trình PLC là gì?

Bộ lập trình PLC (Programmable Logic Controller) là một thiết bị điều khiển logic có khả năng lập trình. Nó hoạt động bằng cách chấp hành các thuật toán dựa trên chương trình đã được lập trình sẵn để điều khiển các thiết bị khác liên quan. PLC trở thành trợ thủ đắc lực giúp thực hiện những thuật toán phức tạp theo ngôn ngữ lập trình để truyền tải tín hiệu đến hệ thống điện và máy móc công nghiệp. Hay nói cách khác, thiết bị sẽ kiểm tra tín hiệu đầu vào và sau đó chuyển đổi tín hiệu thành các mệnh lệnh điều khiển máy công nghiệp.

Ngày nay PLC được ứng dụng ngày càng phổ biến và dần trở thành một thiết bị không thể thiếu trong hệ thống điều khiển tự động hóa hiện đại.

2. Cấu tạo của bộ lập trình PLC

Một bộ lập trình PLC sẽ bao gồm các thành phần chủ yếu sau:

• Bộ xử lý trung tâm CPU là nhân để xử lý các thông tin và xác định các hành động của bộ lập trình PLC.Nó có trách nhiệm thực hiện mọi tính toán và xử lý dữ liệu cần thiết bằng cách thu thập các tín hiệu, dữ liệu đầu vào và tạo ra kết quả đầu ra cho hoạt động theo cơ cấu chấp hành.
• Bộ nhớ trong RAM được sử dụng để lưu trữ các chương trình và các tệp tin dữ liệu
• Bộ nhớ ngoài ROM là bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ các chương trình cố định, các dữ liệu cố định và các chương trình hỗ trợ. 
• Mô đun đầu vào và đầu ra (I/O) được sử dụng để kết nối các phần cứng của hệ thống với bộ lập trình PLC. Bao gồm các thiết bị như: công tắc, nút nhấn, cảm biến. Mô đun đầu ra sẽ chuyển tín hiệu từ CPU thành dữ liệu dạng số hoặc các giá trị tương đương để điều khiển thiết bị đầu ra.
• Nguồn cấp là bộ nguồn cung cấp năng lượng cho PLC bằng việc chuyển đổi nguồn AC đầu vào thành nguồn DC theo lệnh của bộ xử lý trung tâm và module I/O.

3. Nguyên lý hoạt động của PLC

Bộ điều khiển trung tâm CPU thực hiện điều khiển toàn bộ hoạt động của bộ điều khiển PLC. Tốc độ xử lý của CPU quyết định đến tốc độ điều khiển của PLC. Các chương trình được lưu trữ trên RAM. Pin dự phòng được tích hợp trên PLC giúp chương trình không bị mất khi có sự cố về điện. CPU thực hiện quét chương trình và thực hiện các lệnh theo thứ tự.

Bộ lập trình PLC sẽ hoạt động theo trình tự các bước như sau:

Bước 1: Quét trạng thái đầu vào

Khi bắt đầu quét, CPU sẽ đọc thông tin tín hiệu và dữ liệu của các thiết bị đầu vào

Bước 2: Xử lý logic

Sau khi đã nắm được các dữ liệu đầu vào, PLC sẽ thực hiện giải quyết các thông tin đã thu nhập được dựa trên thuật toán logic

Bước 3: Thực hiện chương trình

Khi đi vào thực hiện chương trình, bộ xử lý trung tâm CPU sẽ thực thi các nhiệm vụ như chẩn đoán,  phát hiện và xuất dữ liệu đầu ra.

Bước 4: Quét trạng thái đầu ra

Bước cuối cùng các dữ liệu đầu ra sẽ được lưu trữ rồi sau đó chuyển đến các thiết bị đầu ra. Khi tất cả kết quả đầu ra được cập nhật xong là hoàn thành một chu trình. Sau khi kết thúc bước cuối cùng, PLC sẽ lập lại quá trình quét đầu vào từ bước 1.

Thời gian quét sẽ phụ thuộc vào dung lượng bộ nhớ và các loại lệnh mà bộ điều khiển sử dụng. Nó sẽ thay đổi từ 1 mili giây đến 100 mili giây.

4. Ưu và nhược điểm của PLC

5. Ứng dụng của PLC trong nhiều ngành nghề và đời sống

Bộ lập trình PLC có rất nhiều ứng dụng trong một loạt các lĩnh vực khác nhau từ đời sống hàng ngày cho đến nhiều ngành công nghiệp. 

5.1. Ứng dụng trong đời sống

Trong cuộc sống hàng ngày, PLC cũng đang được ứng dụng ngày một rộng rãi như:

Hệ thống xử lý hành lý ở sân bay

1. Hệ thống điều khiển thang máy
2. Hệ thống điều khiển đèn tự động, cửa tự động
3. Hệ thống rửa xe tự động
4. Hệ thống điều khiển giao thông 

5.2. Ứng dụng trong công nghiệp

Bộ lập trình PLC giúp điều khiển các hệ thống tự động đã trở thành một phần không thể thiếu đối với ngành công nghiệp. Nó được ứng dụng trong một loạt các ngành nghề và hệ thống sau:

1. Hệ thống đóng gói tự động
2. Hệ thống băng chuyền, băng tải tự động
3. Hệ thống điều khiển thang máy, thang cuốn trong trung tâm thương mại, tòa cao ốc
4. Hệ thống thoát nước tự động
5. Hệ thống truyền tải và phân phối điện năng
6. Hệ thống giám sát từ xa
7. Ứng dụng trong các thiết bị ngắt mạch điện, chuyển mạch tụ điện
8. Hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm trong kho lạnh, phòng thí nghiệm, kho bảo quản, trồng trọt, chăn nuôi…
9. Hệ thống quản lý năng lượng

Trên đây là toàn bộ thông tin về bộ lập trình PLC cực kỳ hữu ích mà nguyengiang.vn muốn chia sẻ đến với các bạn. Chúng ta có thể thấy rằng PLC được ứng dụng vô cùng rộng rãi và phổ biến trong nhiều ngành nghề khác nhau bởi khả năng tuyệt vời của nó. Nó tự động thực hiện các quy trình cố định đã được lập trình sẵn như một phần của hệ thống. Sự ra đời của bộ lập trình PLC đã đánh dấu một bước khởi đầu mới trong lĩnh vực tự động hóa, giúp nâng cao sản lượng, độ chính xác và gia tăng hiệu suất làm việc. Nó cũng giúp giảm thời gian để hoàn thành các nhiệm vụ và giảm độ lỗi trong các hệ thống tự động hóa.

>> Xem thêm bài viết liên quan:

1. Relay là gì? Relay có chức năng và nguyên lý hoạt động như thế nào?