Bộ Điều Khiển Lập Trình cho Ứng Dụng Công Nghiệp

Khi bộ điều khiển logic lập trình được ra đời vào cuối những năm 1960, chúng đã làm cách mạng hóa ngành công nghiệp sản xuất và mang lại cho máy móc một loại trí tuệ. Kể từ đó, thị trường bộ điều khiển logic lập trình đã bùng nổ với nhiều nhà sản xuất thiết kế các nền tảng với khả năng tăng cường về dung lượng I/O, bộ nhớ, tốc độ, khả năng mở rộng và khả năng kiểm soát.

Một trong những bộ điều khiển logic lập trình đầu tiên, được thiết kế vào những năm 1960

Rõ ràng, tất cả các nhà sản xuất PLC đều tuyên bố rằng họ có nền tảng tốt nhất trên thị trường, và việc chọn lựa nền tảng tốt nhất cho một dự án cụ thể có thể là một thách thức. Thường thì chi phí không phải là yếu tố chính khi chọn một hệ thống bộ điều khiển logic lập trình, và có những mối quan tâm khác như khả năng mở rộng trong tương lai, dễ dàng bảo trì, và khả năng có sẵn các bộ phận thay thế.

Bộ Điều Khiển Logic Lập Trình Dạng Gạch

Có hai loại nền tảng điều khiển chính thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp. Loại bộ điều khiển logic lập trình đầu tiên được gọi là bộ điều khiển dạng “gạch”. Đây thường là loại không thể mở rộng, có nghĩa là nó có một số lượng đầu vào và đầu ra cố định với dung lượng bộ nhớ hạn chế. Tuy nhiên, các đơn vị dạng gạch đã được tung ra thị trường trong những năm gần đây có thể hỗ trợ lên đến hơn 100 điểm I/O. Các đơn vị này cũng được thiết kế với khả năng mở rộng.

Các bộ điều khiển dạng gạch bị giới hạn sử dụng trong máy móc đóng gói, các dự án yêu cầu một số lượng nhỏ thiết bị trường, hoặc các dự án yêu cầu một số lượng nhỏ I/O như công tắc, bộ mã hóa, thiết bị cảm biến, hoặc các chức năng toán học cấp cao. Nói chung tất cả các gạch đều là công nghệ trạng thái rắn, tức là, chúng không có bộ phận chuyển động ngoại trừ phía đầu ra của bộ điều khiển.

Nếu gạch của bạn là hệ thống đầu ra rơ le, thì có các rơ le cơ khí ở phía đầu ra của bộ điều khiển để chuyển đổi các tải nhỏ. Giới hạn dòng điện trong các rơ le này thường ít hơn 5 A, nhưng trong một số trường hợp chúng có thể đạt đến 10 A, tùy thuộc vào đánh giá rơ le và liệu tải có phải là cảm ứng hay điện trở. Các điều khiển này nói chung có 1 hoặc 2 điểm I/O tương tự cho phản hồi vị trí hoặc cảm biến mức làm ví dụ. Đầu ra rơ le nói chung có thể mang nhiều dòng điện đầu ra hơn (cả DC và AC) so với các đối tác đầu ra transistor/triac của chúng, nhưng chúng có tuổi thọ ngắn hơn và nói chung có thời gian phản hồi chậm hơn.

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Omron ZEN-10C2DR-D-V2 có ứng dụng thực tế trong các ứng dụng điều khiển đơn giản, như điều khiển bơm hoặc động cơ với một chuỗi khởi động cơ bản sử dụng các chức năng định thời và đếm cơ bản. Bộ điều khiển này cung cấp các tùy chọn này (tìm thấy trên trang 1 của bảng dữ liệu).

• 6 đầu vào
• 4 đầu ra rơ le
• Hỗ trợ mở rộng lên đến 44 điểm I/O (dòng V2)
• Có thể hỗ trợ đầu vào từ 24 V đến 120 V

Một ví dụ ứng dụng bao gồm việc khởi động một động cơ và kích hoạt một báo động theo một chuỗi thời gian:

Ví dụ ứng dụng Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Velocio Ace 1430 Micro PLC

Bộ điều khiển micro-brick Velocio Ace 1430 Micro PLC là một lựa chọn xuất sắc để điều khiển bước và hướng trong các ứng dụng động cơ servo và stepper. Bộ điều khiển sáng tạo này cung cấp 6 đầu vào và 12 đầu ra và loại bỏ nhu cầu về đầu ra tốc độ cao cụ thể để điều khiển bước và hướng. Phần mềm cũng dễ sử dụng và có giao diện được thiết kế đặc biệt cho điều khiển chuyển động. Một ví dụ ứng dụng bao gồm việc sử dụng bộ điều khiển với động cơ servo tích hợp Teknic Clearpath phổ biến, nơi "tích hợp" có nghĩa là không cần một ổ đĩa servo độc lập. Bộ điều khiển lập trình này có kích thước nhỏ, cho phép nó dễ dàng được gắn trên một giá nhỏ hoặc giá đỡ.

Kích thước Velocio Ace 1430 Micro PLC. Từ Velocio.net

Bộ Điều Khiển Lập Trình Có Thể Lắp Ghép (Dựa Trên Giá)

Hai đơn vị trước là ví dụ về PLC dạng gạch, nhưng những cái này nên được so sánh với một bộ điều khiển có thể lắp ghép, nơi các mô-đun PLC được lắp trên các đơn vị giá. Bộ điều khiển lập trình có thể lắp ghép cung cấp sự linh hoạt lớn hơn, bảo trì dễ dàng hơn và bộ nhớ xa hơn so với các bộ điều khiển dạng gạch. Đối với các hệ thống và ứng dụng sản xuất tiên tiến, các hệ thống có thể lắp ghép đủ mạnh để cung cấp số lượng I/O vượt quá 100 điểm và có thể thực hiện các chức năng toán học phức tạp.

Việc chọn một hệ thống với các tùy chọn phù hợp đơn giản chỉ là tùy thuộc vào số lượng điểm I/O mà dự án của bạn yêu cầu và loại mạng truyền thông công nghiệp mà bộ điều khiển sẽ nằm trên. Nếu số lượng I/O của bạn ít hơn 100 điểm và không yêu cầu các chức năng toán học cấp cao hoặc bộ nhớ đáng kể, thì một bộ điều khiển dạng gạch như những cái được hiển thị ở trên sẽ là hơn đủ.

Đáng chú ý là việc sử dụng hơn 75 điểm trên một bộ điều khiển dạng gạch sẽ tiêu thụ phần lớn bộ nhớ có sẵn, dẫn đến hiệu suất kém hơn. Một khi số lượng I/O của bạn tăng lên vượt quá 100 điểm, tốt nhất là nên xem xét một hệ thống điều khiển cấp cao với phạm vi I/O gần như không giới hạn, có thể mở rộng và hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông. Việc sử dụng phần mềm lập trình dựa trên tag sẽ giúp tiết kiệm bộ nhớ trong cả các dự án I/O nhỏ và lớn.

Allen Bradley Controllogix Platform

Nền tảng Allen Bradley Controllogix Platform là một bộ điều khiển cấp cao mạnh mẽ sử dụng phần mềm lập trình dựa trên tag gọi là Studio 5000. Phần mềm này đã cách mạng hóa cách các PLC được lập trình, khiến cho logic thang trở nên lỗi thời so với nó. Các mô-đun I/O số hỗ trợ các phạm vi điện áp khác nhau và có thể chấp nhận một loạt từ 8-32 điểm trên mỗi thẻ gắn trên giá.

Nền tảng Controllogix có vô số khả năng cấu hình với các loại thẻ I/O chuyên dụng và các mô-đun I/O từ xa hỗ trợ kết nối sợi quang để truyền dữ liệu. Hệ thống điều khiển này phù hợp cho các ứng dụng cấp cao, như hệ thống điều khiển cho quy trình sản xuất chính của nhà máy với giao diện người vận hành dựa trên PC hoặc các hệ thống HMI khác. Hệ thống cũng hỗ trợ các giao thức Ethernet, cũng như control net và device net.

Ví dụ ứng dụng Nền tảng Allen Bradley Controllogix. Từ ProSoft Solutions

Các hệ thống công nghiệp đã chứng kiến nhiều tiến bộ, và các bộ điều khiển logic lập trình đã quản lý để duy trì và sản xuất các tiến bộ công nghệ cũng như vậy. Nếu bạn đang tìm kiếm các PLC tiên tiến cho hệ thống công nghiệp, bạn có thể tìm thấy các thành phần bạn cần trên Octopart!

Chúng tôi hy vọng bạn thấy bài viết này hữu ích! Nếu bạn muốn có nội dung như thế này được gửi đến hộp thư của mình, đăng ký nhận bản tin hàng tháng của chúng tôi!