PLC คืออะไร? ทำงานอย่างไร

PLC คืออะไร? ทำงานอย่างไร

โปรแกรมเมเบิลลอจิกคอลโทรลเลอร์ (Programmable Logic Controller : PLC)
เป็นอุปกรณ์ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรหรือกระบวนการทำงานต่างๆ โดยภายในจะมีโครงสร้างคล้ายกับคอมพิวเตอร์
มี Microprocessor เป็นสมองสั่งการที่สำคัญของ PLC มีส่วนที่เป็นอินพุทและเอาท์พุทที่สามารถต่อออกไปใช้งานได้ทันที
 

อุปกรณ์เซ็นเซอร์ตรวจวัดหรือสวิทช์ต่างๆจะต่อเข้ากับอินพุท ส่วนเอาท์พุทจะต่อออกไปใช้ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์หรือเครื่องจักรที่เป็นเป้าหมาย

เราสามารถสร้างวงจรหรือรูปแบบของการควบคุมได้โดยป้อนเป็นโปรแกรมคำสั่งเข้าไปใน PLC นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับอุปกรณ์อื่น เช่น เครื่องอ่านบาร์โค๊ด (Barcode Reader) เครื่องพิมพ์ (Printer) Stepping motor, Servo motor หรือแม้แต่งาน Process control เพราะ PLC ในปัจจุบันมี Input และ Output แบบ Analog และมี Function PID ซึ่งในปัจจุบันนอกจากเครื่อง PLC จะใช้งานแบบเดี่ยว (Stand alone) แล้วยังสามารถต่อ PLC หลายๆตัวเข้าด้วยกันผ่านโครงข่าย Network เพื่อควบคุมการทำงานของระบบให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นด้วย

จะเห็นได้ว่าการใช้งาน PLC มีความยืดหยุ่นมาก ดังนั้นในโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆจึงเปลี่ยนมาใช้ PLC มากขึ้น เพื่อตอบสนองในโลกอุตสาหกรรม 4.0 นั่นเอง

การใช้ PLC สำหรับควบคุมเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ต่างๆในโรงงานอุตสาหกรรม จะมีข้อได้เปรียบมากกว่าการใช้ระบบของรีเลย์ (Relay) ซึ่งจำเป็นต้องเดินสายไฟฟ้า หรือที่เรียกว่า Hard Wired ฉะนั้นเมื่อมีความจำเป็นที่ต้องเปลี่ยนกระบวนการผลิต หรือลำดับการทำงานใหม่ ก็ต้องเดินสายไฟฟ้าใหม่ ซึ่งเสียเวลาและเสียค่าใช้จ่ายสูง

แต่เมื่อเปลี่ยนมาใช้ PLC แล้ว การเปลี่ยนกระบวนการผลิตหรือลำดับการทำงานใหม่นั้นทำได้โดยการเปลี่ยนโปรแกรมใหม่เท่านั้น นอกจากนี้แล้ว PLC ยังใช้ระบบ โซลิดสเตท ซึ่งน่าเชื่อถือกว่าระบบรีเลย์แบบเดิม ทนต่อการสั่นสะเทือน มีการใช้กระแสไฟฟ้า
น้อยกว่า และสะดวกกว่าเมื่อ ต้องการขยายขั้นตอนการทำงานของเครื่องจักรต่างๆ

โครงสร้างของ PLC

PLC เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์สำหรับใช้ในงานอุตสาหกรรม PLC
ประกอบด้วย หน่วยประมวลผลกลาง, หน่วยความจำ, หน่วยรับข้อมูล (Input), หน่วยรับข้อมูล (Output) และหน่วยป้อนโปรแกรม 

PLC ขนาดเล็กส่วนประกอบทั้งหมดของ PLC จะรวมกันเป็นเครื่องเดียว แต่ถ้า PLC ขนาดใหญ่สามารถแยกเป็นส่วนประกอบย่อยๆได้

หน่วยความจำของ PLC ประกอบด้วย หน่วยความจำชนิด RAM และ ROM

หน่วยความจำชนิด RAM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมและข้อมูลของผู้ใช้ สำหรับใช้ในการปฏิบัติงานของ PLC ส่วน ROM
ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมควบคุมการปฏิบัติงานของ PLC ให้ทำตามโปรแกรมของผู้ใช้
 

1. RAM (Random Access Memory)
หน่วยความจำประเภทนี้จะมีแบตเตอรี่เล็กๆต่อไว้ เพื่อใช้เลี้ยงข้อมูลเมื่อเกิดไฟดับ การอ่านและเขียนโปรแกรมลงใน RAM ทำได้ง่าย
และรวดเร็วมาก RAM จึงเหมาะกับการใช้งานในขั้นตอนของการประมวลผล เมื่อเขียนโปรแกรมให้กับ PLC โปรแกรมจะถูกเก็บไว้ใน RAM ก่อน และเมื่อเราทดสอบโปรแกรมจนเป็นที่มั่นใจแล้ว เราจะบันทึกโปรแกรมนั้นเข้าไปอยู่ใน ROM ด้วย เพื่อให้โปรแกรมคงอยู่ถาวรเมื่อไฟดับ

2. ROM (Ready Only Memory)
เป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้ถาวร แม้ว่าไฟจะดับก็ตาม ข้อเสียของ Rom คือ การอ่านและเขียนโปรแกรมจะทำได้ช้ากว่า RAM มาก และจำนวนครั้งในการเขียนมีจำกัด เราจึงไม่ใช้ ROM ในขั้นตอนการประมวลผลของ CPU แต่เราจะใช้ ROM ในการเก็บข้อมูลที่ถาวร เช่น โปรแกรมควบคุมการทำงานระบบภายใน (Operating System) ของ PLC ส่วนของโปรแกรมที่ผู้ใช้เขียนขึ้นและทดสอบสมบูรณ์แล้วต้องเก็บถาวรเป็นต้น