INTRODUCTION TO... PLC
อดีต ในโรงงานอุตสาหกรรมใช้แรงงานคนในกระบวนการผลิต ทั้งหมด ท าให้ผลผลิตที่ได้มีจ านวนน้อยไม่พอเพียงกับความต้องการของ
ผู้บริโภค จึงมีผู้คิดค้นวิธีการผลิตในรูปแบบใหม่ที่ใช้เครื่องเข้ามาแทน แรงงานคนมากขึ้น ซึ่งเป็นการพัฒนาทางด้านอุตสาหกรรมในยุคต่อมา
ยุคต่อมา เมื่อมีการใช้งานเครื่องจักรมากขึ้น จึงมีการคิดค้น การ ควบคุมการท างานของเครื่องจักรให้ท างานเป็นขั้นตอนจึงมีความจ าเป็น ยุค
แรกมีการคิดค้นวงจรรีเลย์ ขึ้นมาเพื่อควบคุมการท างานของเครื่องจักรให้ ท างานอัตโนมัติ แต่การใช้วงจรก็มีปัญหาหลายอย่าง
ข้อเสียของการใช้งานวงจรรีเลย์
- การเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขของการควบคุมท าได้ยาก เนื่องจากต้องเปลี่ยนการเดินสายไฟใหม่ - การเดินสายยุ่งยากเมื่อใช้รีเลย์เป็นจ านวนมาก - ขณะใช้งานเกิดการเสื่อมสภาพของหน้าสัมผัส หรือ มีการอาร์คท าให้เกิดประกายไฟขึ้นปัจจุบัน มีการใช้อุปกรณ์ควบคุมแบบใหม่ขึ้นมาแทนการควบคุมด้วย วงจรรีเลย์ เราเรียกอุปกรณ์ควบคุมชนิดนี้ว่า P L C หรือ P C
ปัจจุบัน
ข้อดีของ PLC
-นอกจากการควบคุมที่เป็นแบบลอจิกแล้ว PLC ยังสามารถ ใช้ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ และฟังก์ชันอื่นๆได้อีกมากมาย -ราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้รีเลย์จ านวนมากในการสร้าง แผงวงจรควบคุม -สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดของวงจรควบคุมแบบรีเลย์PLC คืออะไร?
PLC (Programmable Logic Control
)
อุปกรณ์ควบคุมทางลอจิกที่สามารถโปรแกรมได้
PC (Programmable Control
)
อุปกรณ์ควบคุมที่สามารถโปรแกรมได้
PLC
แบ่งเป็นกี่ประเภท
?
2) แบ่งตามขนาดอินพุตเอาต์พุต
1) แบ่งตามลักษณะภายนอก
1.1 BLOCK TYPE (SHOE BOX) PLC
1.2 RACK TYPE PLC
1.3 SOFT PLC
1) แบ่งตามลักษณะภายนอก
การแบ่งประเภทของ
PLC
ตามลักษณะภายนอกนั้น
PLC
แต่ละ
ยี่ห้ออาจแบ่งไม่เหมือนกัน แต่โดยทั่วไปแล้วสามารถแบ่งประเภทของ
PLC
ได้ดังนี้
1.1 BLOCK TYPE (SHOES BOX)
ลักษณะของ PLC แบบ Block Type คือ ส่วนประกอบต่างๆของ PLC ไม่ว่าจะเป็น CPU หน่วยความจ า ภาคอินพุต เอาต์พุตจะรวมอยู่ใน บล็อกเดียว ข้อดี มีขนาดเล็ก สามารถติดตั้งได้ง่าย สามารถใช้งานแทนวงจรรีเลย์ได้ มีฟังก์ชันพิเศษ เช่นฟังก์ชันทาง คณิตศาสตร์ และฟังก์ชันอื่น ข้อเสีย สามารถเพิ่มอินพุต/เอาต์พุตได้น้อย เมื่ออินพุต/เอาต์พุตจุดใดจุดหนึ่ง เสีย ต้องยก PLC ทั้งชุดออกจาก กระบวนการผลิตท าให้เสียเวลาใน การผลิต1. 2 RACK TYPE PLC
1. 2 .1 Connector 1. 2.2 Backplane
ลักษณะของ PLC แบบ Rack Type จะมี CPU หน่วยความจ า อินพุต/
เอาต์พุตแหล่งจ่ายไฟแยกกัน เป็นส่วนๆ เมื่อต้องการใช้งานอุปกรณ์ใดจึงจะ น ามาประกอบกันอีกครั้งหนึ่ง
ข้อดี
สามารถเพิ่มจ านวนอินพุต/เอาต์พุตและยูนิตพิเศษได้มาก
เมื่ออินพุต/เอาต์พุตจุดใดจุดหนึ่งเสีย ไม่จ าเป็นต้องยก PLC ทั้งชุด
ไปซ่อม สามารถน ายูนิตที่เสียไปซ่อมได้เลย ท าให้ไม่ต้องหยุด
กระบวนการการผลิตทั้งหมด
ข้อเสีย
ราคาสูงกว่าแบบ Block Type PLC เพราะสามารถเพิ่ม I/O ได้
มากกว่า และมีคุณสมบัติพิเศษมากกว่าเช่น การต่อระบบ Network
เป็น PLC ที่ใช้ Software เข้ามาท างานเป็น PLC โดยจะใช้
คอมพิวเตอร์ PC(Personal Computer) ร่วมกับการ์ดที่ใช้ท าหน้าที่
เป็นอินพุต/เอาต์พุตแบบพิเศษ ใช้งานทางด้านนี้โดยเฉพาะ
1. 3 SOFT PLC
Input
Output
Personal Computer
IEC 1131 Standard
•
Sequential Function Chart(SFC)
•
Structured Text (ST)
•
Function Block Diagram (FBD)
•
Instruction List (IL)
•
Ladder Diagram (LD)
-Standard Languages
1. Sequential Function Chart(SFC)
3. Function Block Diagram (FBD)
Standard Languages(ต่อ)
5. Ladder Diagram (LD)
ส่วนประกอบหลักของ PLC สามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆได้
คล้ายกับคอมพิวเตอร์ ดังนี้
1. ภาคอินพุต (Input Section)
2. ตัวประมวลผล (CPU)
3. หน่วยความจ า (Memory)
4. ภาคเอาต์พุต (Output Section)
5. แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply)
ส่วนประกอบหลักของ PLC
ENCODER LEVEL SW. PHOTOELECTRIC SENSOR PUSH BUTTON SW. PROXIMITY SENSOR.
1. อุปกรณ์อินพุต (Input Unit)
(Input Devices)
อุปกรณ์อินพุต(ต่อ)
การต่ออุปกรณ์อินพุต เข้ากับภาคอินพุตของPLC
1. อินพุตชนิดRelay
2. อินพุตที่เป็นเซนเซอร์ชนิด NPN
3. อินพุตที่เป็นเซนเซอร์ชนิด PNP
COM Internal Circuits Output LED Optocoupler
โครงสร้างของภาคอินพุต การต่ออุปกรณ์อินพุตกับ PLC
PLC
อุปกรณ์อินพุต(ต่อ)
Relay
Input Voltage =
24
VDC +
10%/-15%
การต่ออุปกรณ์อินพุตเข้ากับ PLC
CP1L 5 mA /12 mA Sensor IN 00 COM (+) Sensor power Supply Output + 0 Vการต่ออุปกรณ์อินพุตเข้ากับ PLC
CP1L 5 mA/12 mA IN 00 COM (-) Sensor power Supply Output + 0 Vอินพุตที่เป็นเซนเซอร์ชนิด NPN
SENSOR POWER SUPPLY + IN COM + OUTPUT-อินพุตที่เป็นเซนเซอร์ชนิด PNP
SENSOR POWER SUPPLY + IN COM -OUTPUTท าหน้าที่ค านวณและควบคุม ซึ่งเปรียบเสมือนสมองของ
PLC
ภายในประกอบด้วยวงจรลอจิกหลายชนิดและมี
ไมโครโปรเซสเซอร์เบส
(Micro Processor Based)
ใช้แทน
อุปกรณ์จ าพวกรีเลย์ เคาน์เตอร์/ไทม์เมอร์ และซีเควนเซอร์
เพื่อให้ผู้ใช้สามารถออกแบบวงจรโดยใช้
Relay Ladder Diagram
ได้
CPU
จะยอมรับข้อมูลจากอุปกรณ์อินพุตต่างๆ จากนั้นจะท า
การประมวลผลและเก็บข้อมูลโดยใช้โปรแกรมจากหน่วยความจ า
หลังจากนั้นจะส่งข้อมูลที่เหมาะสมและถูกต้องออกไปยังอุปกรณ์
เอาต์พุต
ท าหน้าที่เก็บรักษาโปรแกรมและข้อมูลที่ใช้ในการท างาน โดยขนาด ของหน่วยความจ าจะถูกแบ่งออกเป็นบิตข้อมูล(Data Bit) ภายใน
หน่วยความจ า 1 บิต ก็จะมีค่าสภาวะทางลอจิก 0 หรือ 1 แตกต่างกัน แล้วแต่ค าสั่ง ซึ่ง PLC ประกอบด้วยหน่วยความจ าสองชนิดคือ ROM
และ RAM
RAM(Random Access Memory) สามารถท าการเขียนหรือ อ่านข้อมูลได้ เหมาะกับการเขียนโปรแกรม
ROM(Read Only Memory) ท าหน้าที่เก็บโปรแกรมส าหรับ ใช้ในการปฏิบัติงานของ PLC เหมาะกับงานที่ไม่ต้องการเปลี่ยนแปลง โปรแกรม
การเก็บส ารองโปรแกรม(Backup)
1.Capacitor Backup
2.Battery Backup
20 Ambient temperature(0C) Backup tim e (day s ) 80 40 25 10 7 1ท าหน้าที่รับข้อมูลจากตัวประมวลผลแล้วส่งต่อข้อมูล
ไปควบคุมอุปกรณ์ภายนอกหรืออุปกรณ์เอาต์พุต เช่น
ควบคุมหลอดไฟ มอเตอร์ และวาล์ว เป็นต้น
4.
อุปกรณ์เอาต์พุต (
OUTPUT UNIT)
อุปกรณ์เอาต์พุต Output Devices Magnatic Contacter Servo Motorท าหน้าที่จ่ายพลังงานและรักษาระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
ให้กับ CPU Unit หน่วยความจ าและหน่วยอินพุต/ เอาต์พุต *AC
100-240 V*DC 24 V
CHAPTER 2
INTRODUCTION TO...
CP1L/CP1H
CHAPTER 3
อุปกรณ์การเขียนโปรแกรม
และ ระบบสื่อสารของ PLC
อุปกรณ์ส าหรับการโปรแกรม
ถ้าต้องการให้ PLC ท างานไปตามขั้นตอนต้องมีการสั่งการให้
PLC ท างาน การสั่งให้ PLC ท างานก็คือการเขียน
โปรแกรมควบคุม PLC นั่นเอง การเขียนโปรแกรมควบคุม PLC
นั้น ท าได้ 2 วิธีดังนี้คือ
1.
Hand Held Programmer
1.ใช้
Hand Held Programmer
CHAPTER 4
การก าหนดเบอร์รีเลย์ในพื้นที่หน่วยความจ า
โครงสร้างของข้อมูล
Memory Area
การเก็บข้อมูลในระบบดิจิตอล ข้อมูล 1 กล่องจะเก็บข้อมูลในเลขฐานสอง ( 0 หรือ 1 ) เรียกว่า 1 บิต ( 1Bit) น าข้อมูล 4 กล่องมาเรียงกัน เรียกว่า 1 ดิจิต( 1 Digit) 0 3 น าข้อมูล 16 กล่องมาเรียงกันเรียกว่า 1 เวิร์ด ( 1 Word or 1 Channel )0 15บิตที่ 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 ฐาน 2 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 ดิจิตที่ 0 1 2 3 ฐาน 16
6
4
C
2
2E46โครงสร้างของข้อมูล
การก าหนดเบอร์รีเลย์ในพื้นที่หน่วยความจ า
Bit
Example
000.00
000.07
เวิร์ดที่ 0 บิตที่ 0
เวิร์ดที่ 0 บิตที่ 7
Word or channel
CH 0 0 15 000.00 000.15 Input CH 0 000.11
Input /Output Wiring
Input Area CH 000
+ 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0HR AREA (Holding Relay)
เป็นบิตที่ใช้เก็บข้อมูลและสถานะ ON/OFF ก่อนที่ไฟจะดับ
Example
01000 01000 00000 END HR00.00 HR00.00 00000 END 00001 01000 HR00.00ต้องการคงสถานะของเอาต์พุต 01000 ก่อนไฟดับ
AR AREA (Auxiliary Relay)
เป็นบิตพิเศษมีหน้าที่เฉพาะเช่นใช้เป็น Flags หรือ Control Bit
Example AR 17 บิตที่ 00-07 เก็บค่าของเวลาเป็นนาที AR 17 บิตที่ 08-15 เก็บค่าของเวลาเป็นชั่วโมง 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 AR 17 00 07 08 15 5 3 8 0 Move digit (เวลาแปดนาฟิกาสามสิบห้านาที)
DM AREA (Data Memory)
ต้องใช้ทีละเวิร์ดไม่สามารถใช้ทีละบิต Read/Write Error Log Read-Only PC Set up ใช้เก็บข้อมูล ใช้เก็บ Error ใช้อ่านเพียงอย่างเดียว ใช้เก็บพารามิเตอร์ต่างๆเพื่อควบคุมการท างานของ PLCCHAPTER 5
S R T R S T S1 S2 K1 K1 วงจรควบคุม S1 S2 K = K
S1 S2 S T R K com com 00000 00001 10000 00000 00001 10000 10000
หลักการเขียนแลดเดอร์ไดอะแกรมและค าสั่งพื้นฐาน
00000 00001 10000 10000 S1 S2 K1 K1 วงจรควบคุมLadder Diagram
LD 00000 OR 10000 AND NOT 00001 OUT 10000หลักการเขียนแลดเดอร์ไดอะแกรมและค าสั่งพื้นฐาน
1.หลักการเขียน Ladder Diagram จะเริ่มจากแกนในแนวตั้งทางด้านซ้ายมือ 2. LDเป็นค าสั่งแรกที่ใช้ในการเขียน Ladder Diagram 000.00 LD 00000 3. OUT เป็นค าสั่ง OUT จะแทนด้วยสัญลักษณ์รูปวงกลมหรือวงรีมีความหมาย ในลักษณะของOUTPUT 010.00 000.00 OUT LD 00000010004. AND
หลักการเขียนแลดเดอร์ไดอะแกรมและค าสั่งพื้นฐาน
A B จากวงจรจะเห็นว่าหลอดไฟจะติดก็ต่อเมื่อเรากดสวิทช์ A และ B ถ้ากดสวิทช์ A หรือ B สวิทช์ใดสวิทช์หนึ่งหลอดจะไม่ติด 010.00 000.00 000.01 LD 00000 OUT 01000 AND 00001หลักการเขียนแลดเดอร์ไดอะแกรมและค าสั่งพื้นฐาน
จากวงจรจะเห็นว่า ไม่ว่าเราจะกดสวิทช์ A หรือ B หรือแม้แต่จะกด A และ Bทั้งคู่หลอดไฟ ก็จะติด 010.00 000.00 000.01 LD 00000 OUT 01000 OR 00001 4. OR A Bหลักการเขียนแลดเดอร์ไดอะแกรมและค าสั่งพื้นฐาน
4. AND LD 010.00 000.00 000.01 000.02 000.00 000.01 000.02 010.00 LD 00000 OR 00001 AND 00002 OUT 01000 LD 00000 OR 00001 LD 00002 OR 00003 000.03 AND LDหลักการเขียนแลดเดอร์ไดอะแกรมและค าสั่งพื้นฐาน
5. OR LD 010.00 000.00 000.02 000.01 LD 00000 AND 00001 OR 00002 OUT 01000 010.00 000.00 000.02 000.01 000.03 LD 00000 AND 00001 LD 00002 AND 00003 AND LDQuestion???
2.ถ้าต้องการให้มอเตอร์ท างานเมื่อวันที่ 27 ม.ค. ตอน 12:00 นาฬิกา
จะต้องเขียนโปรแกรมอย่างไร
1.ต้องการตั้งเวลา 24 ชั่วโมง เมื่อครบเวลาที่ก าหนดจะท าให้
