4.5 การควบคุมด้วยโปรแกรมเชิงตรรกะ

      การควบคุมด้วยโปรแกรมเชิงตรรกะ (ลอจิก) หรือพีแอลซี (Programmable Logic Controller: PLC) เป็นหน่วยควบคุมด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ได้รับการออกแบบมาสำหรับงานในทางเทคโนโลยี

      ที่สามารถนำมาใช้ในที่พักอาศัย, ตึกอาคาร, โรงงานอุตสาหกรรม, สิ่งแวดล้อม ฯลฯ เป็นชุดแผงควบคุมเพื่อควบคุมเครื่องจักรกล หรือกระบวนการที่ต้องควบคุมต่าง ๆ

รูปชุดพีแอลซี

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      มันประกอบไปด้วย หน่วยประมวลผลกลาง ที่มาพร้อมกับความจำ และส่วนเชื่อมต่ออินเตอร์เฟส ขาเข้า / ขาออก ที่บรรจุรวมอยู่ในกล่องขนาดกะทัดรัด หรือทำเป็นโมดูลเพื่อเสียบเข้าไปในโครงแผงวงจรเพื่อทำการติดตั้งเพิ่มความสามารถให้งานได้ และมีการเชื่อมต่อด้วยบัสต่าง ๆ

รูปชุดพีแอลซี

      การเชื่อมต่อกล่องพีแอลซี เริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่ออินเตอร์เฟส ขาเข้า/ขาออก 16 บิต ในขณะที่การออกแบบโมดูลออกแบบให้มี ขาเข้า / ขาออก จะมีส่วนติดต่ออินเตอร์เฟสเป็นพันช่อง

      ขาเข้าบางช่องสามารถใช้รับรู้ลอจิกทางอุตสาหกรรม จะใช้แรงดันไฟฟ้าขนาด 24 V DC หรือเป็นแรงดันไฟฟ้า AC ขณะที่ขาออกมีไว้รองรับ 47 สวิตซ์ เป็นแบบโซลิดสเตท (โซลินอยด์วาล์ว 24V และคอนแทคเตอร์) หรือรีเลย์ (Relays) ใช้สกรูยึดเพื่อเชื่อมต่อแผงใช้งาน

      ในพีแอลซีจะเชื่อมต่อด้วยสายไฟเพื่อใช้เป็นระบบควบคุม ระดับลอจิกจะสามารถระบุด้วยไฟแอลอีดีแสดงสถานะซึ่งจะติดตั้งไว้กับขั้วไฟฟ้า

รูปตัวอย่างอุปกรณ์ด้านขาออกโซลิดสเตท

      นับตั้งแต่ พีแอลซีถูกนำมาใช้งานแทนที่ระบบรีเลย์ พวกมันทำงานด้วย บูลีน (Boolean) (บิต, ลอจิก) และมีฟังชันก์ในการนับ / จับเวลา (สถานะเป็นอัตโนมัติ) อนาล็อก ขาเข้า / ขาออก, ค่าจำนวนเต็ม หรือแม้กระทั่งการคำนวณแบบจุดลอย, ขาออกพีดับเบิลยูเอ็ม และอาร์ทีซี ดำเนินการผ่านการอัพเดตพีแอลซี

      พีแอลซีทำงานโดยการสแกนโปรแกรม เช่น โค๊ดเครื่องจักร ที่ถูกตีความหมายด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ (ซีพียู) แบบฝังตัว

      มีการสแกนเวลาเพื่อเป็นการตรวจสอบสถานะในขาเข้า เพื่อดำเนินการในทุกแขนงทำงาน (ทุกขั้นตอนในแต่ละผังไดอะแกรมขั้นบันได) ของโปรแกรมที่ใช้ภายใน (สถานะ) ตัวแปรบิต และเพื่อเป็นการอัพเดตสถานะด้านขาออก

      เวลาที่ใช้สแกนสิ่งเหล่านี้จะใช้เวลามาก หรือน้อย จะขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของโปรแกรม (ทั่วไปจะใช้เพียงมิลลิวินาที หรือเสี้ยววินาที) แล้วมีการดำเนินการสแกนอย่างต่อไปทันที (ทำงานอย่างอิสระ) หรือเริ่มต้นเป็นระยะ ๆ

ภาษาโปรแกรมสำหรับพีแอลซี จะอธิบายเป็นตัวอย่างที่ด้านล่าง ดังนี้

LD = ผังขั้นบันได (Ladder diagram) ดูที่รูปด้านล่าง

รูปตัวอย่างการเขียนผังขั้นบันได

IL = รายการคำสั่ง (Instruction list) (ผู้ประกอบ)

SFC = ฟังชันก์แผนภูมิตามลำดับ (Sequential function chart) (มักจะเรียกชื่อตาม GRAFCET)

ST = โครงสร้างตัวอักษร (Structured text) (คล้ายกับภาษาระดับสูง)

FBD = ผังไดอะแกรมบล็อกฟังชันก์ (Function block diagram)

      พีแอลซีเป็นการใช้โปรแกรมผ่านการแปลเป็นภาษาคอมพิวเตอร์ และการทำงานเครื่องมือที่ขจัดความบกพร่องบนพีซี หรือการโปรแกรมเทอร์มินอล (ปกติจะใช้ IL) เชื่อมต่อทั้งคู่ด้วยลิงค์อนุกรม ที่ผู้ใช้งาน แม้ว่าจะอยู่ไกลก็สามารถเข้าใช้งานได้

รูปตัวอย่างการใช้งานระยะไกลเพื่อใช้งานพีแอลซี

      มีการผสมผานอินเตอร์เฟสมนุษย์กับเครื่องจักร เป็นแนวคิดใหม่ที่เปลี่ยนไปที่เรียกว่า ซอฟท์พีแอลซี (Soft PLC) ประกอบด้วยโมดูลขาเข้า / ขาออก หรือไอ /โอ ลิงค์ (I/O link) พีแอลซีที่ควบคุมโดยพีซีอุตสาหกรรม สร้างขึ้นมาจากผู้ใช้งานที่สามารถทำงานแบบหน้าจอสัมผัส

รูปตัวอย่างหน้าจอสัมผัสของพีแอลซีสมัยใหม่

วิดีโอรู้จักกับพีแอลซีเบื้องต้น

เรื่องพีแอลซียังมีอีกมาก และจะได้กล่าวถึงรายละเอียดในภายหลัง โปรดติดตามครับ

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

ร่วมน้อมรำลึกถึง คำพ่อสอน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการดำเนินชีวิต

“เมื่อมีปัญหาใด ๆ เกิดขึ้น

ทุกคนชอบที่จะทำความคิดความเห็นให้สอดคล้องกัน

ร่วมกันพิจารณาหาทางแก้ไขด้วย เหตุและผล

ตามความเป็นจริง บนพื้นฐานอันเดียวกัน

ก็จะเห็นแนวทางปฏิบัติแก้ไข

ได้อย่างเที่ยงตรงถูกต้อง และเหมาะสม”

พระบรมราโชวาทของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว

ในพิธีพระราชทานปริญญาบัตรของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ๑๔ กรกฎาคม ๒๕๓๗     

ขอน้อมส่งพระองค์สู่สวรรคาลัย

ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อมขอเดชะ

<หน้าที่แล้ว                                 สารบัญ                    หน้าต่อไป>