ปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ล้วนนำเทคโนโลยีเข้ามาช่วยในการผลิตมากขึ้น โดยหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีบทบาทอย่างมากนั่นคือ Programmable Logic Controller หรือโปรแกรม PLC คืออุปกรณ์ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรและกระบวนการทำงาน เนื่องจากคุณสมบัติที่ตอบโจทย์ความต้องการทำให้ PLC เป็นระบบ Automationอันหัวใจสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อนโรงงานให้เข้าสู่ยุคอุตสาหกรรม 4.0 ที่ทุกอย่างเข้าสู่โลกดิจิทัลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สารบัญบทความ
- PLC (Programmable Logic Controller) คืออะไร? ทำความรู้จักทุกเรื่องน่ารู้ของโปรแกรม PLC
- หลักการทำงานของ PLC
- PLC มีกี่ประเภท
- PLC ต้องประกอบด้วยอะไรบ้าง? รู้จัก 6 ส่วนประกอบหลักของ PLC
- ประโยชน์ของ PLC คืออะไรบ้าง? ทำไมโรงงานอุตสาหกรรมต้องใช้ PLC?
- ข้อจำกัดของ PLC
- สรุปทุกข้อมูล! PLC คืออนาคตของโรงงานอุตสาหกรรมในยุค 4.0
PLC (Programmable Logic Controller) คืออะไร? ทำความรู้จักทุกเรื่องน่ารู้ของโปรแกรม PLC
PLC คืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ ซึ่งมีไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) เป็นชิ้นส่วนสำคัญที่ทำหน้าที่หลักในการสั่งงานส่วนอื่น ๆ โดย PLC สามารถใช้ได้ทั้งในส่วนการประกอบ การตรวจสอบกระบวนการทำงาน รวมถึงกิจกรรมอื่น ๆ ทั้งหมดที่อยู่ในขั้นตอนการผลิต
นอกจากนี้ ข้อดีของ PLC Control คือเราสามารถตั้งโปรแกรมหรือคำสั่งบางอย่างขึ้นมา เพื่อให้ PLC ทำงานได้ นอกเหนือจากการทำงานทั่วไป ซึ่งอาจเป็นคำสั่งเกี่ยวกับคุณลักษณะบางอย่างของสินค้าที่ผลิตในแต่ละโรงงาน เช่น การตรวจสอบความดัน วัดอุณหภูมิ เป็นต้น
หลักการทำงานของ PLC
หลังจากรู้แล้วว่า PLC คืออะไร ก็มาทำความเข้าใจการทำงานของ PLC กัน โดยโครงสร้างของ PLC จะเริ่มจากการนำเข้าข้อมูลจากเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ (Input) ซึ่งข้อมูลที่ได้รับมานี้จะถูกนำไปตรวจสอบในขั้นตอนต่อไป โดยการเทียบกับ Logic คือโปรแกรมที่ตั้งค่าไว้ จากนั้น PLC ก็จะส่งข้อมูลที่ผ่านการตรวจสอบแล้วไปสู่อุปกรณ์แสดงผล (Output) เพื่อควบคุมสถานะของอุปกรณ์ให้เป็นไปตามที่กำหนด เช่น การเปิด-ปิดมอเตอร์หรือวาล์ว จึงทำให้ประมวลผลได้อย่างรวดเร็วและถูกต้องตามโปรแกรมการทำงานที่ตั้งค่าไว้
PLC มีกี่ประเภท?
ปัจจุบัน PLCs – Programmable Logic Controllers ได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและหลากหลาย ซึ่งแต่ละประเภทก็มีจุดเด่นและโครงสร้างที่แตกต่างกันไป แต่ไม่ว่าเป็นประเภทใด Program PLC คือตัวช่วยที่ดีที่จะทำให้โรงงานอุตสาหกรรมของคุณมีกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและสะดวกสบายในการทำงานมากขึ้น มาดูกันว่ารูปแบบที่ได้รับความนิยมของ PLC Controller คืออะไรบ้าง
Modular PLC
Modular PLC คือประเภทของ PLC ที่ประกอบด้วยโมดูลแบบแยกซึ่งสามารถเพิ่มหรือถอดเปลี่ยนได้ตามต้องการ เช่น 1756 ControlLogix IO Modules, MicroLogix Expansion I/O โดยการถอดเปลี่ยนอุปกรณ์จะไม่มีผลกระทบต่อระบบโดยรวมทั้งหมด
ดังนั้น ข้อดีของ Modular PLC Automation คือ เป็น PLC ที่มีความยืดหยุ่น ปรับให้เหมาะสมกับการใช้งานและขนาดของระบบได้ จึงเหมาะกับการใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ โรงงานที่ค่อนข้างมีระบบซับซ้อน หรือโรงงานที่ต้องปรับเปลี่ยนกระบวนการอยู่เป็นประจำ เช่น การควบคุมระบบอัตโนมัติในอาคาร การควบคุมระบบการขนส่ง เป็นต้น
Compact PLC
Compact PLC คือประเภทของ PLC ที่มีขนาดเล็ก กะทัดรัด และใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย โดย Compact PLC มีลักษณะเป็นชิ้นส่วนเดียวและมีส่วนประกอบต่าง ๆ อยู่ภายในตัวเครื่อง เช่น Compact I/O Chassis-Based Modules, 5069 CompactLogix 5480 Controllers เป็นต้น PLC ประเภทนี้จึงมีข้อดีคือ เป็นโปรแกรมที่ใช้งานง่าย ติดตั้งและบำรุงรักษาง่าย เหมาะสำหรับการใช้งานในโรงงานขนาดเล็กหรือพื้นที่จำกัด
PLC ต้องประกอบด้วยอะไรบ้าง? รู้จัก 6 ส่วนประกอบหลักของ PLC
ภายใน PLC ประกอบด้วยส่วนประกอบโปรแกรมหลายส่วน แต่ละส่วนมีหน้าที่ในการทำงานที่แตกต่างกัน ซึ่งการเลือก PLC ให้เหมาะสมกับการใช้งานควรทำความเข้าใจ PLC ในแต่ละส่วนก่อน โดยส่วนประกอบหลักของ PLC คือ
ไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor)
ไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) หรือหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เป็นสมองหลักของ PLC คือทำหน้าที่ในการแปลสัญญาณที่นำเข้าจากอุปกรณ์ต่าง ๆ เป็นข้อมูลในรูปแบบดิจิทัล เพื่อนำไปประมวลผลตามโปรแกรมที่เขียนไว้ ซึ่งจะติดตั้งอยู่ในอุปกรณ์ PLC เช่น MicroLogix 1200 Programmable Logic Controller Systems นอกจากนี้ ไมโครโปรเซสเซอร์ยังมีหน้าที่ในการควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ตามผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล
หน่วยจ่ายกำลังไฟฟ้า (Power supply equipment)
หน่วยจ่ายกำลังไฟฟ้า (Power supply equipment) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงแรงดันของไฟฟ้ากระแสสลับ (alternating current: AC) เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) เพื่อให้สามารถส่งพลังงานไฟฟ้าที่มีความเสถียร เหมาะสมกับการทำงานของระบบ PLC และจ่ายไฟฟ้าให้กับส่วนประกอบอื่น ๆ ของ PLC คือ หน่วยประมวลผล CPU หน่วยรับข้อมูล และหน่วยแสดงผล เป็นต้น
อุปกรณ์การเขียนโปรแกรม (Computer Programming)
อุปกรณ์การเขียนโปรแกรม (Computer Programming) ใช้ในการป้อนคำสั่งหรือโปรแกรมที่จำเป็นในหน่วยความจำ เพื่อให้ PLC คือโปรแกรมอัจฉริยะที่สามารถทำงานตามที่ต้องการได้ นอกจากนี้ ยังใช้ในการตรวจสอบ แก้ไข รวมถึงใช้ในการดาวน์โหลดโปรแกรม PLC ด้วย โดยอุปกรณ์นี้จะติดตั้งมาอยู่แล้วใน PLC เช่น MicroLogix 1100 Programmable Logic Controller Systems
โปรแกรม (Program)
โปรแกรม (Program) เป็นชุดคำสั่งที่เขียนขึ้นมา เพื่อควบคุมการทำงานของ PLC โดยจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำและประมวลผลโดยไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งโปรแกรม PLC จะถูกเขียนขึ้นโดยโปรแกรมเมอร์ PLC คือคนที่เชี่ยวชาญด้านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยใช้ภาษาที่มีลักษณะเฉพาะตัว ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถเขียนโปรแกรม PLC ได้ง่ายขึ้น
โปรเซสเซอร์ (Processor)
โปรเซสเซอร์ (Processor) เป็นหน่วยประมวลผลกลางของ PLC ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลจากหน่วยรับข้อมูลที่เป็นอุปกรณ์ภายนอก เช่น เซ็นเซอร์ สวิตช์ เป็นต้น จากนั้นโปรเซสเซอร์จะส่งสัญญาณควบคุมไปยังหน่วยแสดงผลข้อมูล เช่น มอเตอร์ วาล์ว เป็นต้น เพื่อควบคุมหรือจัดการกระบวนการต่าง ๆ ในโรงงาน โดยโปรเซสเซอร์จะทำงานตามโปรแกรมที่ถูกเขียนไว้ล่วงหน้า
อินเทอร์เฟซ (Interface)
อินเทอร์เฟซ (Interface) เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อระหว่าง PLC กับอุปกรณ์อื่น เช่น เซ็นเซอร์, สวิตช์, มอเตอร์, วาล์ว เป็นต้น โดยอินเทอร์เฟซจะแปลงสัญญาณไฟฟ้าหรือสัญญาณ Logic จากอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้เป็นข้อมูลดิจิทัลที่สามารถส่งไปยัง PLC รวมทั้งแปลงข้อมูลดิจิทัลจาก PLC ให้เป็นสัญญาณที่สามารถส่งกลับไปยังอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้
ประโยชน์ของ PLC คืออะไรบ้าง? ทำไมโรงงานอุตสาหกรรมต้องใช้ PLC?
PLC คือระบบที่มีความสามารถหลากหลายและนิยมใช้ในการควบคุมและตรวจสอบกระบวนการต่าง ๆ ในโรงงานอุตสาหกรรม โดยข้อดีและประโยชน์ของ PLC ก็มีดังนี้
- มีการพัฒนาและทดสอบโปรแกรมมาอย่างต่อเนื่อง จึงมั่นใจได้ในความเสถียรและประสิทธิภาพของระบบ
- เป็นตัวช่วยหนึ่งในตัวช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องมือวัดอุตสาหกรรมต่าง ๆ
- ใช้ภาษาโปรแกรมที่เรียบง่าย ทำให้การออกแบบโปรแกรมเพื่อป้อนคำสั่งต่าง ๆ เป็นเรื่องง่ายและไม่ซับซ้อน
- มีหลายรุ่นที่เหมาะสำหรับใช้งานต่าง ๆ ให้เลือกใช้ได้ตามความเหมาะสม
- มีราคาให้เลือกหลากหลายระดับ ตามงบประมาณและขนาดของอุตสาหกรรม
- ใช้ส่วนประกอบไม่มาก ทำให้เมื่อมีปัญหาก็สามารถแก้ไขและบำรุงรักษาได้อย่างรวดเร็ว
- มีพื้นที่เก็บข้อมูลที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ในโรงงานอุตสาหกรรม
- มีประสิทธิภาพสูงและใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย จึงช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและอัตราการใช้ไฟฟ้าในการทำงานได้
ข้อจำกัดของ PLC
แม้ PLC คือระบบที่มีคุณสมบัติโดดเด่นหลายประการ อย่างไรก็ตาม PLC ก็ยังมีข้อจำกัดบางประการที่ควรทราบ ดังนี้
- ประสิทธิภาพในการประมวลผลข้อมูลและควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ในบางอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน เช่น ระบบควบคุมการบิน ระบบควบคุมดาวเทียม เป็นต้น ซึ่งอาจต้องใช้ระบบควบคุมอื่น ๆ ที่มีสมรรถนะสูงกว่า
- หน่วยความจำที่จำกัดของ PLC ซึ่งขึ้นอยู่กับรุ่นและประเภทของอุปกรณ์ โดยหากใช้งาน PLC ไประยะหนึ่งแล้วอาจทำให้หน่วยความจำเต็ม โดยเฉพาะในกรณีที่ต้องจัดเก็บข้อมูลจำนวนมาก
สรุปทุกข้อมูล! PLC คืออนาคตของโรงงานอุตสาหกรรมในยุค 4.0
PLC คืออุปกรณ์ควบคุมแบบดิจิทัลที่ใช้อย่างแพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งมีหน้าที่หลักในการรับข้อมูลจากอุปกรณ์ต่าง ๆ และส่งสัญญาณควบคุมไปยังอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง จึงทำให้ PLC ได้รับความนิยมในการนำมาใช้งานอย่างต่อเนื่อง โดยสำหรับผู้ประกอบการที่สนใจสามารถสั่งซื้อหรือติดต่อสอบถามทุกข้อมูลเกี่ยวกับ PLC ได้ที่ PICO ซึ่งเป็นผู้ให้บริการเกี่ยวกับเครื่องมือวัดและระบบควบคุมเครื่องจักรนำเข้าสำหรับอุตสาหกรรม หรือที่เว็บไซต์ https://pico.co.th/
สนใจสินค้าจาก PICO ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่
