Sáu ứng dụng của PLC

Lúc đầu, PLC chủ yếu được sử dụng để điều khiển logic giá trị chuyển mạch. Với sự tiến bộ của công nghệ PLC, lĩnh vực ứng dụng của nó ngày càng mở rộng. Ngày nay, PLC không chỉ được sử dụng để điều khiển bật-tắt mà còn được sử dụng để điều khiển analog và kỹ thuật số. Nó có thể thu thập và lưu trữ dữ liệu, đồng thời giám sát hệ thống điều khiển; Nó cũng có thể được nối mạng và truyền đạt để đạt được sự kiểm soát và quản lý trên nhiều khu vực. PLC ngày càng trở thành một vai trò quan trọng trong dòng thiết bị điều khiển công nghiệp. 1. Đối với điều khiển bật-tắt Khả năng điều khiển giá trị chuyển mạch của PLC rất mạnh. Số lượng điểm đầu vào và đầu ra được kiểm soát có thể chỉ từ mười hoặc hàng chục điểm và có thể lên tới hàng trăm, hàng nghìn hoặc thậm chí hàng chục nghìn. Vì có thể kết nối Internet nên số điểm gần như không giới hạn. Cho dù có thể kiểm soát bao nhiêu điểm, các vấn đề logic được kiểm soát có thể rất đa dạng: kết hợp, tuần tự, thời gian thực, trễ, không đếm, đếm, trình tự cố định, công việc ngẫu nhiên, v.v. Cấu trúc phần cứng của PLC có thể thay đổi và chương trình phần mềm có thể lập trình được. Nó rất linh hoạt khi được sử dụng để điều khiển. Nếu cần, nhiều bộ hoặc nhóm chương trình có thể được viết và gọi khi cần. Nó rất phù hợp với nhu cầu của nhiều điều kiện làm việc và nhiều thay đổi trạng thái trong các khu công nghiệp. Có nhiều ví dụ về việc sử dụng PLC để điều khiển giá trị chuyển mạch. Luyện kim, máy móc, công nghiệp nhẹ, công nghiệp hóa chất, dệt may, v.v., hầu như tất cả các ngành công nghiệp đều cần nó. Hiện tại, mục tiêu đầu tiên của PLC là nó có thể được sử dụng dễ dàng và đáng tin cậy để điều khiển giá trị chuyển mạch, điều này không thể so sánh được với các bộ điều khiển khác. 2. Để điều khiển số lượng analog Các đại lượng analog như dòng điện, điện áp, nhiệt độ, áp suất, v.v., thay đổi liên tục. Sản xuất công nghiệp, đặc biệt là quá trình sản xuất liên tục, thường xuyên cần phải kiểm soát các đại lượng vật lý này. Là một thiết bị điện tử điều khiển công nghiệp, nếu PLC không điều khiển được các đại lượng này thì quả là một thiếu sót lớn. Vì vậy, các nhà sản xuất PLC đã tiến hành rất nhiều bước phát triển trong lĩnh vực này. Hiện nay, không chỉ các máy tính cỡ lớn và vừa có thể thực hiện điều khiển tương tự mà cả các máy tính nhỏ cũng có thể thực hiện việc điều khiển đó. PLC phải được trang bị các bộ A/D và D/A để chuyển đổi giữa đại lượng tương tự và đại lượng số để điều khiển đại lượng tương tự. Nó cũng là một đơn vị I/O, nhưng là một đơn vị I/O đặc biệt. Bộ A/D chuyển đổi đại lượng tương tự của mạch ngoài thành đại lượng kỹ thuật số, sau đó gửi đến PLC; Bộ D/A chuyển đổi đại lượng số của PLC thành đại lượng tương tự và sau đó gửi nó ra mạch ngoài. Là một khối I/O đặc biệt nên nó vẫn có đặc tính chống nhiễu mạch I/O, cách ly mạch trong và ngoài, trao đổi thông tin với rơle đầu vào/đầu ra (hoặc rơle trong cũng là một lĩnh vực của PLC). bộ nhớ làm việc, có thể đọc và ghi), v.v. A trong A/D ở đây chủ yếu là dòng điện hoặc điện áp và cả nhiệt độ. A trong D/A chủ yếu là điện áp hoặc dòng điện. Phạm vi biến đổi của điện áp và dòng điện chủ yếu là 0 ~ 5V, 0 ~ 10V, 4 ~ 20mA và một số có thể xử lý các giá trị dương và âm. Ở đây, D, máy tính mini chủ yếu là số nhị phân 8 bit, còn máy tính vừa và lớn chủ yếu là số nhị phân 12 bit. A/D và D/A có cả kênh đơn và nhiều kênh. Có nhiều rơle đầu vào và đầu ra ghép kênh. Với các bộ A/D và D/A, việc xử lý còn lại là kỹ thuật số, điều này không gây khó khăn cho PLC có khả năng xử lý thông tin. PLC vừa và lớn có khả năng xử lý mạnh hơn. Họ không chỉ có thể cộng, trừ, nhân và chia các số mà còn có thể bình phương, nội suy và thực hiện các phép tính dấu phẩy động. Một số có hướng dẫn PID, có thể thực hiện các phép toán tỷ lệ, vi phân và tích phân trên hệ thống độ lệch, sau đó tạo ra các đầu ra tương ứng. Hầu như tất cả chúng đều có thể được tính toán bằng máy tính. Bằng cách này, hoàn toàn có thể thực hiện được việc điều khiển analog bằng PLC. PLC thực hiện điều khiển tương tự và có các đơn vị kết hợp với A/D và D/A, đồng thời có thể sử dụng thuật toán điều khiển PID hoặc mờ để đạt được điều khiển, có thể đạt được chất lượng điều khiển cao. Ưu điểm của việc sử dụng PLC để điều khiển số lượng analog là có thể điều khiển được số lượng chuyển mạch trong khi số lượng analog được điều khiển. Ưu điểm này không được các bộ điều khiển khác có được hoặc việc thực hiện điều khiển không thuận tiện như PLC. Tất nhiên, nếu hệ thống hoàn toàn tương tự, việc sử dụng PLC có thể không tốt bằng việc sử dụng bộ điều chỉnh về tỷ lệ hiệu suất-giá cả. 3. Để điều khiển chuyển động Đại lượng vật lý thực tế, ngoài đại lượng chuyển mạch, đại lượng tương tự, còn có chức năng điều khiển chuyển động. Ví dụ, độ dịch chuyển của các bộ phận máy công cụ thường được biểu thị bằng số lượng. Phương pháp hiệu quả để điều khiển chuyển động là NC, cụ thể là công nghệ điều khiển số. Đây là công nghệ điều khiển dựa trên máy tính ra đời ở Mỹ vào những năm 1950. Ngày nay, nó rất phổ biến và hoàn hảo. Hiện nay, tỷ lệ CNC của máy công cụ cắt kim loại ở các nước tiên tiến đã vượt quá 40% - 80%, thậm chí một số nước còn cao hơn. PLC cũng là công nghệ dựa trên máy tính và ngày càng hoàn thiện. PLC có thể nhận xung đếm với tần số lên tới vài k đến hàng chục k Hz. Nó có thể nhận được xung này theo nhiều cách và cũng có thể nhận được theo nhiều cách. Một số PLC còn có chức năng xuất xung và tần số xung cũng có thể đạt tới hàng chục k. Với hai chức năng này, cộng với PLC có khả năng xử lý dữ liệu và tính toán, nếu được trang bị các cảm biến tương ứng (như bộ mã hóa quay) hoặc thiết bị servo xung, các điều khiển khác nhau có thể được thực hiện hoàn toàn theo nguyên lý NC. PLC cấp cao và trung bình, cũng được phát triển với bộ NC hoặc bộ chuyển động, có thể thực hiện điều khiển điểm. Bộ phận chuyển động cũng có thể thực hiện nội suy đường cong và điều khiển chuyển động của đường cong. Do đó, nếu PLC được cấu hình với bộ phận như vậy thì phương pháp NC có thể được sử dụng để điều khiển đại lượng kỹ thuật số. Bộ chuyển động mới được phát triển thậm chí còn phát hành ngôn ngữ lập trình của công nghệ NC, mang lại sự thuận tiện cho việc điều khiển kỹ thuật số tốt hơn với PLC. 4. Để thu thập dữ liệu Với sự phát triển của công nghệ PLC, diện tích lưu trữ dữ liệu của nó ngày càng lớn hơn. Ví dụ: vùng lưu trữ dữ liệu (khu vực DM) của DEVISON PLC có thể đạt tới 9999 từ. Một khu vực lưu trữ dữ liệu khổng lồ như vậy có thể lưu trữ một lượng lớn dữ liệu. Việc thu thập dữ liệu có thể sử dụng bộ đếm để ghi lại số lượng xung được thu thập và chuyển chúng đến khu vực DM một cách thường xuyên. Đơn vị A/D cũng có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu. Khi đại lượng analog được chuyển đổi thành đại lượng số, nó sẽ được chuyển định kỳ sang khu vực DM. PLC cũng có thể được cấu hình với một máy in nhỏ để in dữ liệu trong khu vực DM một cách thường xuyên. PLC cũng có thể giao tiếp với máy tính. Dữ liệu trong vùng DM được máy tính đọc ra và sau đó được máy tính xử lý. Lúc này PLC trở thành thiết bị đầu cuối dữ liệu của máy tính. Người dùng điện đã sử dụng PLC để ghi lại mức tiêu thụ điện của họ trong thời gian thực, nhằm hiện thực hóa phương pháp sạc theo thời gian tiêu thụ điện khác nhau và mức giá khác nhau, đồng thời khuyến khích người dùng sử dụng nhiều điện hơn trong thời gian tiêu thụ điện thấp, để đạt được mục tiêu mục đích tiêu thụ điện hợp lý và tiết kiệm năng lượng. 5. Để giám sát tín hiệu Có nhiều tín hiệu tự kiểm tra của PLC và nhiều thiết bị bên trong và hầu hết người dùng không phát huy hết vai trò của mình. Trên thực tế, nó có thể được sử dụng để giám sát hoạt động của chính PLC hoặc đối tượng điều khiển. Đối với một hệ thống điều khiển phức tạp, đặc biệt là hệ thống điều khiển tự động, việc giám sát và tự chẩn đoán thêm là rất cần thiết. Nó có thể giảm thiểu các lỗi hệ thống, giúp dễ dàng tìm ra lỗi, cải thiện thời gian trung bình tích lũy giữa các lần xảy ra lỗi, giảm thời gian sửa lỗi và cải thiện độ tin cậy của hệ thống. 6. Đối với mạng và truyền thông Khả năng kết nối và mạng của PLC rất mạnh mẽ và các cấu trúc mạng mới liên tục được giới thiệu. PLC có thể được kết nối với máy tính cá nhân để liên lạc và máy tính có thể được sử dụng để tham gia lập trình và điều khiển việc quản lý PLC, giúp việc sử dụng PLC thuận tiện hơn. Để phát huy hết vai trò của máy tính, một máy tính có thể điều khiển và quản lý nhiều PLC, lên tới 32. Một PLC cũng có thể giao tiếp với hai hoặc nhiều máy tính để trao đổi thông tin, nhằm thực hiện giám sát nhiều hơn hệ thống điều khiển PLC . PLC và PLC cũng có thể giao tiếp, PLC một-một có thể giao tiếp và một số PLC có thể giao tiếp, lên tới hàng chục hoặc hàng trăm. PLC, thiết bị thông minh và thiết bị thực thi thông minh (như bộ biến tần) cũng có thể giao tiếp, trao đổi dữ liệu và vận hành với nhau. Nó có thể được kết nối với một hệ thống điều khiển từ xa và phạm vi hoạt động của hệ thống có thể lên tới 10 km trở lên. Nó có thể tạo thành một mạng cục bộ. Không chỉ PLC mà cả máy tính cao cấp và các thiết bị thông minh khác nhau cũng có thể truy cập mạng. Có thể sử dụng mạng bus hoặc mạng vòng. Mạng cũng có thể được lồng vào nhau. Mạng cũng có thể được bắc cầu. Mạng có thể tổ chức hàng nghìn PLC, máy tính và thiết bị thông minh trong mạng. Các nút trong mạng có thể liên lạc và trao đổi thông tin trực tiếp hoặc gián tiếp. Mạng và truyền thông đang đáp ứng nhu cầu phát triển hệ thống sản xuất tích hợp máy tính (CIMS) và các nhà máy hóa chất thông minh. Nó có thể thực hiện điều khiển công nghiệp từ điểm này sang dây chuyền khác và sau đó đến aero, do đó việc điều khiển cấp độ thiết bị, dây chuyền sản xuất và cấp quản lý nhà máy có thể được kết nối tổng thể, từ đó tạo ra lợi ích cao hơn. Viễn cảnh vô cùng tươi đẹp này ngày càng được thể hiện rõ ràng hơn trước mắt thế hệ chúng tôi. Việc áp dụng các điểm trên chủ yếu mang tính chất định tính. Xét về số lượng thì có PLC lớn và PLC nhỏ. Vì vậy phạm vi kiểm soát của nó cũng có thể lớn hoặc nhỏ. Những cái nhỏ chỉ điều khiển một thiết bị, thậm chí một linh kiện, một site; Những cái lớn có thể điều khiển nhiều thiết bị, một dây chuyền sản xuất và thậm chí toàn bộ nhà máy. Có thể nói, mọi hoạt động điều khiển công nghiệp đều không thể tách rời PLC.