การใช้ PLC (Programmable Logic Controller) ในงานเครื่องจักร
ส, 24/08/2024 - 10:38
PLC (Programmable Logic Controller) หรือ โปรแกรมเมเบิล ลอจิก คอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานเครื่องจักร PLC ทำหน้าที่เหมือนสมองของเครื่องจักร ช่วยให้เครื่องจักรทำงานตามลำดับขั้นตอนที่กำหนดไว้ได้อย่างแม่นยำและซับซ้อน
ทำไมต้องใช้ PLC ในงานเครื่องจักร?
- ความยืดหยุ่น: สามารถปรับเปลี่ยนโปรแกรมการทำงานได้ง่ายเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิต
- ความน่าเชื่อถือ: ทนทานต่อสภาพแวดล้อมในการทำงานที่หลากหลาย เช่น ความร้อน ความชื้น และสั่นสะเทือน
- ความเร็ว: ประมวลผลข้อมูลและสั่งการได้อย่างรวดเร็ว
- ความปลอดภัย: มีฟังก์ชันการป้องกันความผิดพลาดและการตรวจสอบความผิดปกติ
- การเชื่อมต่อ: สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ได้หลากหลาย เช่น เซ็นเซอร์, แอคทูเอเตอร์, HMI และระบบเครือข่าย
หลักการทำงานของ PLC
- รับสัญญาณอินพุต: PLC จะรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น สวิตช์, ปุ่มกด, เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ หรือเซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุ
- ประมวลผลข้อมูล: PLC จะนำข้อมูลที่ได้รับมาประมวลผลตามโปรแกรมที่ตั้งค่าไว้
- ส่งสัญญาณเอาต์พุต: PLC จะส่งสัญญาณไปยังแอคทูเอเตอร์ต่างๆ เช่น มอเตอร์, วาล์ว, หรือโซลินอยด์ เพื่อสั่งการให้ทำงาน
ข้อดีของการใช้ PLC ในงานเครื่องจักร
- เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต: ทำให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพสูงสุด
- ลดต้นทุนการผลิต: ลดความผิดพลาดในการผลิตและลดการสูญเสียวัตถุดิบ
- ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์: ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอและตรงตามมาตรฐาน
- เพิ่มความปลอดภัยในการทำงาน: มีระบบป้องกันความผิดพลาดและการตรวจสอบความผิดปกติ
ตัวอย่างการใช้งาน PLC ในงานเครื่องจักร
- ควบคุมสายการผลิต: ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรต่างๆ ในสายการผลิต เช่น เครื่องอัด, เครื่องบรรจุ, และเครื่องพิมพ์
- ควบคุมหุ่นยนต์: ควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ในการประกอบชิ้นส่วนหรือการยกวัสดุ
- ควบคุมระบบขนส่ง: ควบคุมการเคลื่อนย้ายวัสดุภายในโรงงาน เช่น สายพานลำเลียงและรถยก
- ควบคุมระบบควบคุมคุณภาพ: ตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์และแจ้งเตือนเมื่อพบความผิดปกติ
อุปกรณ์เสริมที่ใช้ร่วมกับ PLC โดยทั่วไป ได้แก่:
1. โมดูลอินพุต/เอาต์พุต (I/O Modules)
- โมดูลอินพุต: ทำหน้าที่รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์วัดระดับ, เซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุ, สวิตช์ ฯลฯ เพื่อนำข้อมูลเข้ามาประมวลผลใน PLC
- โมดูลเอาต์พุต: ทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุมไปยังอุปกรณ์ปฏิบัติการ เช่น มอเตอร์, วาล์ว, โซลินอยด์ ฯลฯ เพื่อสั่งการให้ทำงาน
2. หน้าจอสัมผัส (HMI: Human Machine Interface)
- ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการสื่อสารระหว่างผู้ปฏิบัติงานกับ PLC โดยแสดงข้อมูลสถานะของระบบ และรับคำสั่งจากผู้ปฏิบัติงาน
- ประโยชน์: ช่วยให้การควบคุมและตรวจสอบระบบทำได้ง่ายและสะดวกยิ่งขึ้น
3. เซ็นเซอร์ (Sensors)
- ทำหน้าที่ตรวจจับสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิ, ความดัน, ระดับของของเหลว
- ประเภทของเซ็นเซอร์: เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ, เซ็นเซอร์วัดความดัน, เซ็นเซอร์วัดระยะทาง, เซ็นเซอร์ตรวจจับแสง ฯลฯ
4. แอคทูเอเตอร์ (Actuators)
- ทำหน้าที่แปลงสัญญาณไฟฟ้าจาก PLC ให้เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น มอเตอร์, วาล์ว, โซลินอยด์
- ประเภทของแอคทูเอเตอร์: มอเตอร์ไฟฟ้า, วาล์วควบคุม, โซลินอยด์วาล์ว
5. สายเคเบิลและคอนเนคเตอร์
- ใช้สำหรับเชื่อมต่อระหว่าง PLC กับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น I/O Modules, HMI, เซ็นเซอร์, แอคทูเอเตอร์
6. แหล่งจ่ายไฟ
- จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับ PLC และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ
7. อุปกรณ์สื่อสาร
- ใช้สำหรับเชื่อมต่อ PLC เข้ากับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อการสื่อสารระหว่าง PLC กับคอมพิวเตอร์ หรือ PLC กับ PLC ตัวอื่นๆ
ตัวอย่างการใช้งาน
- ระบบสายการผลิต: PLC ควบคุมการทำงานของมอเตอร์, วาล์ว, และเซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของผลิตภัณฑ์ตลอดสายการผลิต โดยมี HMI แสดงข้อมูลสถานะของระบบและให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมได้
- ระบบควบคุมอาคาร: PLC ควบคุมระบบแสงสว่าง, ระบบปรับอากาศ, ระบบรักษาความปลอดภัย โดยมีเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว, อุณหภูมิ และความชื้น
สรุป
PLC เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมเครื่องจักรในงานอุตสาหกรรม การนำ PLC มาใช้งานช่วยให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดต้นทุน และเพิ่มความปลอดภัยในการทำงาน