Tổng quan PLC là gì? Ưu, nhược điểm của PLC

Sự ra đời của PLC là một bước đột phá trong ngành công nghiệp và tự động hóa. Ngày nay, PLC là thiết bị phổ biến và được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, dân dụng... Vậy PLC là gì? Chúng có những ưu nhược điểm gì? Hãy cùng Bảo An tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

PLC là gì? PLC là viết tắt của “Programmable Logic Controller”, tức là “ Bộ điều khiển logic có thể lập trình được” hay tên gọi khác là “Bộ điều khiển khả trình”. Đây là thiết bị được sử dụng để điều khiển, gám sát và tự động hóa các hệ thống công nghiệp, như dây chuyền sản xuất, máy móc, robot, hệ thống điều hòa, hệ thống đèn chiếu sáng và nhiều ứng dụng khác. PLC có thể lập trình để điều khiển các chức năng khác nhau và được tích hợp với các cảm biến, động cơ và các thiết bị điện khác để điều khiển và giám sát việc thực hiện các tác vụ sản xuất

 

Hình 1: PLC Omron

PLC là một thiết bị điều khiển tự động được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa. Dưới đây là một số ưu, nhược điểm của PLC:
Ưu điểm:
- Khả năng xử lý số liệu và dữ liệu một cách nhanh chóng, liên tục và chính xác.
- Có thể lập trình để thực hiện các nhiệm vụ phức tạp và đa dạng.
- Có thể kết nối với nhiều thiết bị đầu vào/đầu ra khác nhau.
- Dễ dàng mở rộng và cập nhật.
- Được thiết kế để chịu được môi trường công nghiệp khắc nhiệt.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư và cài đặt ban đầu khá cao.
- Cần kỹ thuật viên có kinh nhiệm để lập trình, cài đặt và bảo trì.
- Khó sửa chữa khi có lỗi xảy ra.

PLC là gì? Là một bộ điều khiển lập trình được sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp để điều khiển và giám sát các thiết bị trong quá trình sản xuất. Cấu trúc của một PLC phụ thuộc vào loại PLC, trong đó cơ bản được chia làm 2 loại chính là PLC loại compact và PLC loại modular

- Loại này tích hợp hết các chức năng cơ bản của PLC vào 1 khối hoàn chỉnh, gồm: Bộ nguồn, bộ xử lý trung tâm, các khối vào/ra
- Loại này thường có kích thước nhỏ gọn và giá rẻ hơn loại modular

Hình 2: PLC Mitsubishi

 

PLC loại modular tách biết các khối chức năng và được gắn kết lại với nhau trên đế goi là Base unit, trong đó:
- CPU (Central Processing Unit): Là trung tâm xử lý của PLC, CPU thực hiện các chức năng xử lý dữ liệu và quản lý các nhiệm vụ điều khiển.
- Memory: PLC có bộ nhớ để lưu trữ các chương trình điều khiển và dữ liệu.
- Input/Output Modules (I/O Modules): I/O Modules là thành phần chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu đầu vào và đầu ra từ các cảm biến và thiết bị của hệ thống.
- Power supply (Bộ nguồn): Power supply cung cấp nguồn điện cho CPU và module thiết bị điện khác trong PLC.
- Communication Interface (Truyền thông): Giúp PLC có khả năng kết nối với các thiết bị ngoại vi.

 

Hình 3: Các mô đun mở rộng PLC

 

PLC hoạt động bằng cách nhận tín hiệu từ các cảm biến và giải mã chúng để điều khiển các động cơ, van, máy bơm và các thiết bị khác trong một quá trình sản xuất hay trong một hệ thống tự động hóa. Nguyên lý hoạt động của PLC bao gồm các bước sau: 
- Thực hiện việc thu thập dữ liệu: PLC thu thập dữ liệu từ các cảm biến hoặc từ người sử dụng.
- Xử lý dữ liệu: PLC sử dụng các thuật toán và các quy tắc lập trình để xử lý dữ liệu thu thập được
- Đưa ra quyết định: Dựa trên dữ liệu được xử lý, PLC đưa ra quyết định về cách điều khiển các thiết bị trong hệ thống theo chương trình, qui tắc logic được người dùng lập trình trước đó.

Trong các phần trên, Chúng ta đã tìm hiểu về  khái niệm PLC là gì? Các ưu nhược điểm của PLC. Dưới đây là 6 ứng dụng cơ bản của PLC trong đời sống và sản xuất.
- Điều khiển quá trình sản xuất: PLC được dùng để điều khiển quá trình sản xuất hàng loạt trong các ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, điện tử, thực phẩm và đồ uống, hóa chất, vật liệu xây dựng…
- Điều khiển hệ thống điện: PLC có thể được sẻ dụng để điều khiển hệ thống điện trong các ngành công nghiệp, bao gồm điều khiển động cơ, bảng điều khiển đèn hệ thống bảo vệ quá tải và hệ thống tiết kiệm năng lượng.
- Hệ thống giám sát và điều khiển: PLC có thể sử dụng để giám sát và điều khiển các hệ thống như hệ thống HVAC (hệ thống điều hòa, thông gió và điều khiển nhiệt độ), hệ thống an ninh và hệ thống điều khiển truyền thông.
- Hệ thống tự động hóa: PLC được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa để thực hiện các tác vụ tự động như chuyển đổi các thiết bị, kiểm soát các quá trình và thu thập dữ liệu.
- Hệ thống điều khiển tàu và máy bay: PLC được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tàu và máy bay để giám sát và điều khiển các hệ thống như hệ thống động cơ, hệ thống treo, hệ thống điều khiển tốc độ và hệ thống cảnh báo.
- Hệ thống điều khiển trong các nhà máy sản xuất: PLC được sử dụng trong nhà máy sản xuất để điều khiển hệ thống sản xuất, bao gồm các hệ thống lắp ráp, hệ thống vận chuyển, hệ thống đóng gói và hệ thống kiểm tra chất lượng sản phẩm

Trong ngành công nghiệp và tự động hóa hiện nay, người ta có nhiều cách điều khiển biến tần bằng PLC sẽ giúp kiểm soát việc vận hành với độ chính xác cao, góp phần làm tăng tuổi thọ của máy móc.

Khi chọn PLC, cần xem xét một số yếu tố sau để đảm bảo rằng thiết bị được lựa chọn phù hợp với yêu cầu của hệ thống:
- Yêu cầu chức năng: Xác định các yêu cầu chức năng của hệ thống và chọn PLC phù hợp để đáp ứng cách yêu cầu này. Các yêu cầu có thể bao gồm độ chính xác, tốc độ xử lý, số lượng đầu vào/đầu ra và khả năng kết nối với các thiết bị khác.
- Độ tin cậy: Chọn PLC có độ tin cậy cao để đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống. Yêu tố này có thể được đánh giá dựa trên lịch sử bảo trì và sửa chữa của hãng sản xuất. Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều loại PLC nổi tiếng với chất lượng và độ tin cậy cao như: PLC Mitsubishi, PLC Omron, PLC Siemens,...
- Khả năng mở rộng: Chọn PLC có khả năng mở rộng để hệ thống có thể mở rộng và nâng cấp sau này.
- Phần mềm lập trình: Chọn PLC có phần mêm lập trình dễ sử dụng và phù hợp với yêu cầu của hệ thống.
- Hỗ trợ kỹ thuật: Chọn PLC của nhà cung cấp với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật tốt để đảm bảo hỗ trợ nhanh chóng và hiệu quả trong quá trình sử dụng.
- Giá thành: Xem xét giá thành của PLC để đảm bảo phù hợp với ngân sách của dự án.
Ngoài ra, cần xem xét các yếu tố khác như tiêu chuẩn và quy định liên quan đến hệ thống, môi trường sử dụng và yêu cầu đặc biệt khác của dự án.

Kết luận:Trên đây là bài viết tổng quan giới thiệu về PLC là gì? Ưu, nhược điểm của PLC. Bảo An hy vọng, bài viết đem lại kiến thức bổ ích cho bạn và giúp bạn có chọn lựa chính xác PLC cho ứng dụng của mình.