plc คืออะไรในระบบโรงงานอุตสาหกรรม ตอนที่ 1

plc คืออะไรในระบบโรงงานอุตสาหกรรม

plc คือ (programmable logic control) อุปกรณ์ควบคุมที่สามารถโปรแกรมใด้ เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ใช้งานในอุตสาหกรรมมีความทนทานและเหมาะสมกับกระบวนการผลิตหรือหุ่นยนต์ โดยทั่วไปแล้ว plc ไม่สามารถใช้งานได้หากไม่มีอุปกรณ์อินพุทเอาท์พุทเช่น switch motor inverter  servo และอุปกรณ์อื่น ๆ plc ถูกพัฒนาครั้งในแรกในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อจัดหาตัวควบคุมที่มีความยืดหยุ่นทนทานและสามารถตั้งโปรแกรมได้ง่าย เพื่อทดแทนรีเลย์และตัวจับเวลาที่ใช้งานได้ยาก หลังจากนั้นมีการใช้งานอย่างกว้างขวางเป็นระบบควบคุมอัตโนมัติที่มีความน่าเชื่อถือสูงเหมาะกับสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะกับคนทั่วไป

plc
plc history

ภาพรวมของ plc

plc มีตั้งแต่ขนาดเล็กซึ่งมีอินพุตและเอ้าพุตหลายสิบจุด (I/O) ในตัวเครื่อง พร้อมกับตัวประมวลผล (PROCESSOR) ไปจนถึงอุปกรณ์แบบโมดูลขนาดใหญ่ติดตั้งในตู้แร็กหลายพันจุดและมีการเชื่อมกับระบบ network กับ plc ตัวอื่น ๆ และระบบ scada โดยออกแบบให้มีความสามารถขยายอินพุตเอ้าพุต อนาลอก ดิจิตอล ทนอุณหภูมิได้สูง กันเสียงรบกวน  ต้านทานต่อการสั่นสะเทือนและการตกกระแทก โปรแกรมการทำงานของเครื่องมักจะถูกติดตั้งไว้ในหน่วยความจำที่สำรองข้อมูลด้วยแบตเตอรีหรือ EEPROM

ในโรงงานผลิตรถยนต์ในอดีตก่อนจะมี plc นั้น เป็นการทำงานแบบลำดับขั้น ประกอบไปด้วย รีเลย์ ตั้วตั้งเวลา และตัวควบคุมแบบลูปปิด และอุปกกรณืพวกนี้มีจำนวนมากนับร้อยพันรายการ ขั้นตอนในการบำรุงรักษาหรือขึ้นตอนการปรับปรุง ต้องใช้เวลาและค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากช่างไฟฟ้าจำเป็นต้องตรวจสอบรีเลย์หรือเปลี่ยนให้ถูกต้องกับสภาพการใช้งาน

เมื่อคอมพิวเตอร์กลายมาเป็นอุปกรณ์ที่สามารถนำมาใช้งานได้ทั่วไปจึงถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการควบคุมลอจิกตามลำดับและผสมผสานกับกระบวนการทางอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์ต้องใช้โปรแกรมเมอร์ที่เชี่ยวชาญและการควบคุมอุณหภูมิให้คอมพิวเตอร์สะอาดแหล่งจ่ายไฟฟ้าต้องสม่ำเสมอตลอดเวลาจึงไม่เป็นที่นิยมมากนัก  เพื่อตอบสนองความท้าทายเหล่านี้ plc ได้รับการพัฒนาให้มีคุณสมบัติเฉพาะหลายอย่าง โดยรอบรับอืนพุตเอ้าต์พุตแบบแยก (ฺBIT) สามารถขยายได้ง่ายและไม่ต้องฝึกอบรมหลายปี สามารถตรวจสอบการทำงาน
การตอบสนองเป็นมิลลิวินาที ใช้อุปกรณ์อิเลกทรอนิกส์ที่ทันสมัย (รวดเร็ว มีขนาดเล็ก และมีความน่าเชื่อถือสูง)

ประวัตความเป็นมา

ในปี ค.ศ. 1968 GM Hydra-Matic (ฝ่ายลำเลียงอัตโนมัติของเจเนอรัลมอเตอร์) ได้ยื่นเรื่องเพื่อขอเปลี่ยนระบบลำเลียงด้วยอิเลกทรอนิกส์แทนรีเลย์ plc ตัวแรกมีชื่อผลิตภัณฑ์ว่า 084 มาจากชื่อโครงการที่พัฒนาตัว plc ขึ้นมา  Modicon (MOdular DIgital CONtroller)เป็นผู้ผลิต จำหน่าย และให้บริการ ผู้ที่ถือว่าเป็นผู้ให้กำเนิด plc คือ Dick Morley และถูกขายให้ Gould Electronics ในปี 1977 หลังจากนั้นถูกซื้อโดย AEG  และในปัจจุบันเป็นของ  French Schneider Electric

 

อุตสาหกรรมยานยนต์ยังคงเป็นผู้ใช้ plc ที่ใหญ่ที่สุด plc สมัยใหม่สามารถตั้งโปรแกรมได้หลากหลายวิธีตั้งแต่ ladder จนถึงการเขียนโปรแกรมในภาษาต่าง ๆ เช่น ดัดแปลงมาจาก ภาษา BASIC และ ภาษาซี ส่วนใหญ่แล้วมาตรฐานสำหรับเขียนโปรแกรม plc ยึดตาม
IEC 61131/3 กำหนดไว้ 5 ภาษาคือ

  • Ladder diagame (LD)

  • Structured Text (ST)

  • Function Block Diagram (FBD)

  • Instruction List (IL)

  • Sequential Flow Chat (SFC)

 

แหล่งที่มา https://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_logic_controller

มาต่อกันตอนที่ 2  plc คืออะไรในระบบโรงงานอุตสาหกรรม ตอนที่2