Các thành phần chính của PLC là gì?

A Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) là một máy tính công nghiệp mạnh mẽ, tự động hóa các quy trình cơ điện. Mặc dù trông giống như một hộp đen duy nhất nhưng PLC thực sự bao gồm một số thành phần chính hoạt động cùng nhau để thực hiện các nhiệm vụ điều khiển. Hiểu những phần này là điều cần thiết đối với bất kỳ ai lập trình, cài đặt hoặc bảo trì hệ thống tự động hóa công nghiệp.

1. Bộ xử lý (CPU)

Trọng tâm của mỗi PLC là Bộ xử lý trung tâm (CPU). Đây là bộ não vận hành, chịu trách nhiệm thực thi chương trình của người dùng. CPU liên tục thực hiện ba nhiệm vụ chính trong một chu trình được gọi là "quét". Đầu tiên, nó đọc trạng thái của tất cả các thiết bị đầu vào. Thứ hai, nó thực thi chương trình điều khiển dựa trên dữ liệu đầu vào đó. Cuối cùng, nó cập nhật trạng thái của các thiết bị đầu ra. Tốc độ, dung lượng bộ nhớ và khả năng xử lý của CPU ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ phức tạp và nhanh chóng của các tác vụ tự động hóa. Đây là thành phần cốt lõi xác định khả năng tổng thể của Bộ điều khiển logic lập trình .

2. Hệ thống bộ nhớ

Bộ nhớ của PLC lưu trữ hệ điều hành, chương trình người dùng và dữ liệu mà nó sử dụng để hoạt động. Nó thường được chia thành một số lĩnh vực chính:

• Bộ nhớ chương trình: Đây là nơi lưu trữ logic của người dùng, được viết bằng các ngôn ngữ như sơ đồ bậc thang hoặc văn bản có cấu trúc.

• Bộ nhớ dữ liệu: Phần này chứa trạng thái thời gian thực của đầu vào, đầu ra và mọi biến nội bộ hoặc bộ định thời được sử dụng trong chương trình.

• Bộ nhớ hệ thống: Phần bộ nhớ này chứa hệ điều hành của PLC, quản lý chu trình quét và truyền thông.

Tính toàn vẹn của bộ nhớ này là rất quan trọng và hầu hết các PLC đều sử dụng bộ nhớ ổn định (như Flash hoặc EEPROM) để đảm bảo chương trình được giữ lại ngay cả khi mất điện.

3. Hệ thống I/O (Đầu vào/Đầu ra)

các Hệ thống vào/ra là giao diện giữa PLC và thế giới thực. Không có nó, PLC sẽ là một chiếc máy tính mạnh mẽ nhưng vô dụng.

• Đầu vào: cácse modules read signals from field devices. Đầu vào kỹ thuật số phát hiện tín hiệu bật/tắt từ những thứ như nút ấn, công tắc giới hạn và cảm biến. Đầu vào tương tự đo các tín hiệu thay đổi như nhiệt độ, áp suất hoặc lưu lượng, chuyển đổi chúng thành giá trị số mà PLC có thể sử dụng.

• Đầu ra: cácse modules send signals from the PLC to control field devices. Đầu ra kỹ thuật số bật hoặc tắt các thứ, chẳng hạn như động cơ, đèn hoặc cuộn dây điện từ. Đầu ra tương tự cung cấp tín hiệu thay đổi để điều khiển các thiết bị như bộ điều khiển tốc độ động cơ hoặc bộ định vị.

các I/O system's modular design allows for flexibility, letting engineers add or remove modules to meet the specific requirements of a machine or process.

4. Nguồn điện

các power supply module is a critical but often overlooked component. It converts the incoming AC voltage from the wall into the stable, low-voltage DC power that the PLC's internal components and I/O modules require to operate. A reliable power supply is essential for ensuring the stable and uninterrupted operation of the Bộ điều khiển logic lập trình và tất cả các thiết bị được kết nối.

5. Mô-đun giao tiếp

Trong môi trường công nghiệp hiện đại, PLC hiếm khi hoạt động độc lập. Mô-đun giao tiếp cho phép PLC "nói chuyện" với các thiết bị khác. Điều này có thể bao gồm:

• HMI (Giao diện người-máy): Để cho phép người vận hành giám sát và kiểm soát quá trình.

• PLC khác: Để phối hợp các tác vụ phức tạp trên nhiều máy.

• Hệ thống giám sát (SCADA): Để ghi và kiểm soát dữ liệu trên toàn nhà máy.

• Thiết bị hiện trường: Sử dụng các giao thức công nghiệp khác nhau như EtherNet/IP, Profinet hoặc Modbus.

cácse modules are the gateway to a connected, data-driven automation system, making the PLC a powerful node in a larger network.

Tóm lại, trong khi một Bộ điều khiển logic lập trình được xem như một đơn vị duy nhất, nó là một hệ thống phức tạp gồm bộ xử lý, bộ nhớ, I/O, nguồn điện và các mô-đun giao tiếp. Mỗi thành phần đóng một vai trò quan trọng và chuyên biệt trong việc thực hiện logic điều khiển và tương tác với thế giới vật lý, giúp tự động hóa công nghiệp hiện đại trở nên khả thi.