PLC là gì? Top 9 thương hiệu PLC nổi tiếng trên thị trường

PLC, hay còn được gọi là “Programmable Logic Controller”, là một khái niệm quen thuộc trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Đối với những người làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật và điều khiển, từ “PLC” đã trở thành một phần không thể thiếu trong việc tự động hóa quy trình sản xuất và điều khiển các hệ thống công nghiệp phức tạp. Nhưng đối với những người mới tiếp xúc, câu hỏi “PLC là gì?” có lẽ là điểm khởi đầu quan trọng. Hãy cùng Hsaco tìm hiểu chi tiết về khái niệm này và vai trò quan trọng mà PLC đóng trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.

PLC là gì

PLC là một thiết bị điện tử được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp để kiểm soát và điều khiển các quá trình sản xuất và hệ thống máy móc. Thiết bị này có khả năng lập trình để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể và thường được sử dụng để thay thế các hệ thống điều khiển relay truyền thống. PLC giúp tăng cường tính linh hoạt và hiệu suất trong quá trình sản xuất.

PLC là viết tắt của từ gì

PLC là viết tắt của “Programmable Logic Controller” hay “Bộ điều khiển Logic có thể lập trình” trong tiếng Việt.

Người phát minh ra PLC là người Nhật Bản có tên là Kōnosuke Matsushita. Ông đã đề xuất ý tưởng về bộ điều khiển logic lập trình trong những năm 1960, và sau đó, công ty Matsushita Electric Industrial (nay là Panasonic) đã phát triển và sản xuất PLC đầu tiên vào năm 1968.

Lập trình PLC là gì

Lập trình PLC (Programmable Logic Controller) là quá trình tạo ra chương trình điều khiển cho bộ điều khiển logic có thể lập trình. Trong quá trình này, người lập trình sẽ sử dụng ngôn ngữ lập trình đặc biệt được thiết kế cho việc điều khiển các quy trình tự động hóa trong công nghiệp.

Người lập trình sẽ xác định các nhiệm vụ cụ thể mà PLC cần thực hiện và viết mã lập trình tương ứng. Các nhiệm vụ này có thể bao gồm việc kiểm soát đèn, motor, van, cảm biến, và các thiết bị khác trong một hệ thống tự động hóa.

Có nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau được sử dụng trong lập trình PLC, nhưng một số ngôn ngữ phổ biến bao gồm ladder logic, structured text, function block diagram, và instruction list. Mục tiêu của lập trình PLC là tạo ra một chương trình hiệu quả và chính xác để điều khiển các quy trình công nghiệp mà PLC được tích hợp vào.

Các ngôn ngữ lập trình PLC

Có một số ngôn ngữ lập trình phổ biến được sử dụng trong lập trình PLC. Dưới đây là một số ngôn ngữ chính bạn có thể tham khảo như:

1. Ladder Logic (LD): Là ngôn ngữ lập trình PLC phổ biến nhất và thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp. Giao diện lập trình của nó dựa trên biểu đồ dạng thang như một mạch điện.
2. Structured Text (ST): Là một ngôn ngữ lập trình dựa trên văn bản, giống như ngôn ngữ lập trình C. Nó cung cấp sự linh hoạt và có thể được sử dụng để xử lý các tác vụ phức tạp.
3. Function Block Diagram (FBD): Sử dụng biểu đồ khối để mô tả chương trình. Mỗi khối biểu diễn một chức năng cụ thể, và chúng có thể được kết hợp để tạo ra chương trình hoàn chỉnh.
4. Instruction List (IL): Là một ngôn ngữ lập trình dựa trên danh sách các hướng dẫn thực hiện các chức năng cụ thể.
5. Sequential Function Chart (SFC): Sử dụng biểu đồ giản đồ trạng thái để mô tả các trạng thái và chuyển đổi giữa chúng.

Mỗi ngôn ngữ có ưu điểm và ứng dụng riêng, và lựa chọn ngôn ngữ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án và sở thích của người lập trình.

Cấu trúc PLC bao gồm những gì

Cấu trúc của một hệ thống PLC bao gồm các thành phần chính sau:

1. CPU (Central Processing Unit – Đơn vị Xử lý Trung tâm): Là bộ não của thiết bị PLC, thực hiện xử lý logic và thực hiện chương trình được lập trình.
2. Memory (Bộ Nhớ): Chia thành bộ nhớ RAM (Random Access Memory – Bộ nhớ Truy cập Ngẫu nhiên) và ROM (Read-Only Memory – Bộ nhớ Chỉ đọc). Bộ nhớ RAM được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình hoạt động, trong khi bộ nhớ ROM chứa chương trình lập trình và các thông tin cần thiết.
3. Input Modules (Mô-đun Đầu vào): Chịu trách nhiệm nhận tín hiệu từ các thiết bị đầu vào như cảm biến, công tắc, hay bất kỳ thiết bị đầu vào nào khác.
4. Output Modules (Mô-đun Đầu ra): Chịu trách nhiệm điều khiển các thiết bị đầu ra như motor, van, đèn, và các thiết bị khác dựa trên các quyết định của chương trình.
5. Power Supply (Nguồn Cung cấp Điện): Cung cấp điện cho các thành phần của PLC.
6. Communication Ports (Cổng Giao tiếp): Cho phép kết nối PLC với các thiết bị khác như máy tính, bảng điều khiển hoặc hệ thống giám sát.
7. Programming Device/Software (Thiết bị/Phần mềm Lập trình): Sử dụng để viết, sửa đổi và nạp chương trình vào thiết bị PLC.
8. Rack/Chassis (Khung/Thùng): Nơi lắp đặt các mô-đun đầu vào, đầu ra và CPU, tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh.

Các thành phần này tương tác với nhau để thực hiện các chương trình điều khiển được lập trình để tự động hóa các quy trình công nghiệp.

Nguyên lý hoạt động của PLC

Nguyên lý hoạt động của PLC (Programmable Logic Controller) dựa trên việc thực hiện các chương trình điều khiển lập trình để kiểm soát và giám sát các quy trình tự động hóa trong công nghiệp. Dưới đây là mô tả tổng quan về nguyên lý hoạt động của thiết bị PLC:

• Nhận Tín Hiệu Đầu Vào
• Xử Lý Logic
• Thực Hiện Chương Trình Lập Trình
• Lưu Trữ Dữ Liệu
• Gửi Tín Hiệu Đầu Ra
• Giao Tiếp Với Hệ Thống Bên Ngoài
• Cập Nhật Trạng Thái

Tóm lại, PLC là một hệ thống tự động hóa linh hoạt, có khả năng thực hiện các nhiệm vụ điều khiển dựa trên chương trình lập trình mà người lập trình đã thiết kế. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và làm tăng tính linh hoạt trong môi trường công nghiệp.

Các loại PLC phổ biến trên thị trường

Trên thị trường có nhiều loại PLC phổ biến, từ các nhà sản xuất khác nhau, được thiết kế để đáp ứng nhu cầu đa dạng của các ứng dụng công nghiệp. Dưới đây là một số loại PLC phổ biến:

1. Siemens:
   • Siemens là một trong những nhà sản xuất thiết bị PLC lớn nhất và nổi tiếng trên thế giới. Các dòng sản phẩm của họ bao gồm SIMATIC S7, LOGO!, và SIMATIC S5.
2. Allen-Bradley (Rockwell Automation):
   • Allen-Bradley là một thương hiệu của Rockwell Automation và cung cấp nhiều dòng PLC như ControlLogix, CompactLogix, và MicroLogix.
3. Omron:
   • Omron là một nhà sản xuất thiết bị PLC hàng đầu với dòng sản phẩm như CP1, CP2, và NJ series.
4. Mitsubishi Electric:
   • Mitsubishi Electric cung cấp các dòng PLC như MELSEC Q Series và MELSEC iQ-F Series.
5. ABB:
   • ABB có các dòng PLC như AC500, AC500-eCo, và AC500-S.
6. Schneider Electric:
   • Schneider Electric cung cấp dòng PLC Modicon M340, M580, và Momentum.
7. Delta Electronics:
   • Delta Electronics sản xuất PLC dòng EH3 Series và DVP Series.
8. GE Fanuc (GE Intelligent Platforms):
   • GE Fanuc cung cấp dòng PLC Series 90-30 và PACSystems RX3i.
9. Hitachi:
   • Hitachi cung cấp dòng PLC EH-150, EH-550, và L100.

Các nhà sản xuất này thường phát triển nhiều dòng PLC để phù hợp với các ứng dụng khác nhau, từ các hệ thống kiểm soát nhỏ đến các dự án tự động hóa công nghiệp lớn. Sự lựa chọn giữa các loại PLC phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án và tính năng cần thiết.

PLC S7 200

Bộ PLC S7 200 có thể nói là thiết bị PLC phổ biến nhất, lâu đời nhất mà chúng ta đã từng trải nghiệm qua trong quá trình học tập trên giảng đường đại học.

Trong thực tế, các ứng dụng nhỏ, không yêu cầu tốc độ cao vẫn đang sử dụng PLC S7 200 để điều khiển. Và chúng hoạt động rất tốt, làm thay đổi hệ thống sản xuất theo tính tự động hoá cao.

Ví dụ như thiết bị PLC S7 200 dùng để điều khiển băng tải phân loại sản phẩm…

PLC S7 300

Bộ PLC S7 300 là thành viên trong series S7 của Siemens. Chúng là dòng ra đời sau với những thay đổi nâng cấp về CPU cũng như các module I/O…

PLC S7 300 cũng đang được dùng để giảng dạy bộ môn tự động hoá và ứng dụng nhiều trong các hệ thống đóng gói, chạy băng tải đếm sản phẩm, phân loại sản phẩm trong các nhà máy sản xuất…

PLC S7 1200

Bộ điều khiển SIMATIC S7-1200 là sự lựa chọn lý tưởng khi thực hiện linh hoạt và hiệu quả các tác vụ tự động hóa trong phạm vi hiệu suất từ thấp đến trung bình. Chúng có một loạt các chức năng công nghệ và giao tiếp tích hợp cũng như thiết kế đặc biệt nhỏ gọn và tiết kiệm không gian.

Bộ điều khiển S7-1200 được thiết kế như một CPU nhỏ gọn, có nghĩa là các IO đã được tích hợp sẵn. Tuy nhiên, thiết bị PLC S7-1200 có thể được trang bị thêm các mô-đun IO để mở rộng khả năng của PLC.

PLC S7 1500

Sử dụng bộ điều khiển SIMATIC S7-1500 mang lại cho bạn hiệu suất cao nhất và khả năng tích hợp trong tương lai. Bạn có thể biến những thiết kế máy móc tinh vi nhất thành hiện thực nhờ cấu trúc mô-đun của bộ điều khiển, cung cấp sự hỗ trợ đáng tin cậy khi bạn làm việc theo cách của mình thông qua chuyển đổi kỹ thuật số.

Nền tảng đa chức năng TM MFP được thiết kế để tích hợp các ứng dụng độc lập khác nhau.

Ứng dụng PLC trong thực tiễn

PLC (Programmable Logic Controller) được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng thực tế, đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của PLC:

1. Quy trình Sản Xuất và Chế Biến:
   • Kiểm soát dây chuyền sản xuất, quy trình chế biến thực phẩm và đồ uống.
   • Điều khiển máy gia công và sản xuất.
2. Hệ Thống Điện:
   • Kiểm soát và bảo vệ hệ thống điện, điều khiển đèn, quạt, máy nén, và các thiết bị điện khác.
   • Tự động hóa hệ thống phân phối điện và điều khiển năng lượng.
3. Kiểm Soát Nước và Xử Lý Nước Thải:
   • Quản lý hệ thống cung cấp nước và xử lý nước thải.
   • Kiểm soát van và thiết bị bơm trong các hệ thống bể nước.
4. Quản Lý Tòa Nhà Thông Minh:
   • Điều khiển hệ thống điều hòa không khí, chiếu sáng, và an ninh trong tòa nhà thông minh.
   • Tự động hóa hệ thống quản lý năng lượng của tòa nhà.
5. Tự Động Hóa Giao Thông và Vận Tải:
   • Điều khiển đèn giao thông và hệ thống đèn tín hiệu.
   • Tự động hóa hệ thống đối thoại và kiểm soát tàu điện ngầm, thang máy, và dây cáp.
6. Hệ Thống Bảo Mật và An Ninh:
   • Kiểm soát cửa ra vào và hệ thống an ninh.
   • Theo dõi và ghi lại dữ liệu từ các hệ thống an ninh.
7. Sản Xuất Ô Tô:
   • Tự động hóa dây chuyền sản xuất ô tô và kiểm soát quy trình sản xuất.
   • Điều khiển robot và máy móc trong quá trình lắp ráp.
8. Quy trình Hóa Chất:
   • Kiểm soát quy trình sản xuất hóa chất và xử lý.
   • Theo dõi và kiểm soát các thang máy, van, và thiết bị trong nhà máy hóa chất.

PLC giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, cải thiện độ chính xác, linh hoạt và an toàn trong nhiều lĩnh vực khác nhau của công nghiệp và hệ thống tự động hóa.

Hsaco chuyên cung cấp giải pháp bơm, van, cảm biến xử lý lưu chất trong công nghiệp.

• Address: 275/19 Bạch Đằng, P.15, Bình Thạnh, Tp. Hồ Chí Minh
• Mail: info@hsaco.vn
• Zalo: 0933745216
• Website: https://hsaco.vn