Với tính linh hoạt, dễ sử dụng, khả năng lập trình, khả năng thay thế cũng như sửa chữa dễ dàng, tủ điện PLC ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Thiết bị này được xem như bộ não của hệ thống máy móc và trang thiết bị, điều khiển chế độ hoạt động và quy trình theo các lệnh được lập trình trước, đáp ứng nhu cầu tự động hóa của người sử dụng. Trong bài viết dưới đây, Vankhinen-THP xin chia sẻ một số thông tin về tủ điện PLC.
Tủ điện PLC là gì?
PLC là viết tắt của Programmable Logic Controller, đây là thiết bị điều khiển có khả năng lập trình, cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển logic một cách linh hoạt thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình PLC để thực hiện một chuỗi các sự kiện. Những sự kiện này có thể kích hoạt thông qua các tín hiệu đầu vào hoặc thông qua các hoạt động có độ trễ như thời gian cố định hoặc các sự kiện được đếm. PLC thay thế mạch relay (rơ le) trong ứng dụng thực tế và hoạt động dựa trên việc quét trạng thái của các đầu ra và đầu vào. Nếu có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi tương ứng. PLC có thể sử dụng ngôn ngữ lập trình như Ladder Logic hoặc State Logic.
Hiện nay, có nhiều hãng sản xuất PLC uy tín như INVT, Allen-Bradley, Omron, Honeywell….Tủ điều khiển PLC là một tủ điện được lập trình bằng phần mềm PLC để điều khiển tự động các máy công nghiệp theo yêu cầu của quy trình sản xuất. Nhân viên có thể vận hành và giám sát hệ thống thông qua màn hình cảm ứng.
Tủ điều khiển PLC thường được sử dụng trong hệ thống điện, để điều khiển các băng tải trong dây chuyền sản xuất như băng tải sản xuất gạch men, thùng carton, sữa và nhiều ứng dụng công nghiệp khác.
Chúng thường được lắp đặt tại khu vực điều khiển của các công trình công nghiệp và nhà máy để điều khiển và tự động hóa quy trình sản xuất. Tủ điều khiển sử dụng PLC có sự ứng dụng rộng rãi trong các máy công nghiệp, giúp nâng cao năng suất máy và giảm tải lao động.
Nguyên lý vận hành của tủ điện PLC
Khi kích hoạt thiết bị (trạng thái ON hoặc OFF do thiết bị điều khiển vật lý bên ngoài), một bộ điều khiển lập trình sẽ thực hiện chu trình liên tục do người dùng đã cài đặt sẵn, đợi để xử lý các tín hiệu đầu vào và phát ra các tín hiệu đầu ra.
Để khắc phục những hạn chế của bộ điều khiển truyền thống sử dụng relay, người ta đã phát triển bộ điều khiển logic chương trình (PLC) để đáp ứng các yêu cầu sau:
- Lập trình dễ dàng, với ngôn ngữ lập trình dễ học.
- Thiết kế gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.
- Dung lượng bộ nhớ lớn để chứa các chương trình phức tạp.
- Đáng tin cậy hoàn toàn trong môi trường công nghiệp.
- Khả năng giao tiếp với các thiết bị thông minh khác như máy tính, kết nối mạng và các module mở rộng.
- Giá cả cạnh tranh.
Dựa vào nguyên tắc hoạt động nêu trên, tủ điều khiển PLC có khả năng:
- Lập trình linh hoạt theo yêu cầu công nghệ, đáp ứng thời gian thực
- Thực hiện đo lường và điều khiển chính xác, tiết kiệm chi phí hóa chất. Ví dụ, có khả năng điều khiển bơm định lượng axit/sút dựa trên ngưỡng pH được cài đặt, sử dụng biến tần để kiểm soát và duy trì lưu lượng nước theo giá trị cài đặt trước.
- Cập nhật thời gian hoạt động của các thiết bị và cung cấp cảnh báo khi đến thời điểm cần bảo trì. Thông tin này thường hiển thị trên màn hình HMI (Giao diện người dùng con người).
- Hiển thị cảnh báo kịp thời thông qua đèn báo, còi báo hoặc hiển thị trên màn hình HMI/SCADA.
- Chương trình linh hoạt giúp tránh các tình trạng không mong muốn, ví dụ như thiết bị chạy/ngừng liên tục. Khi có sự cố, hệ thống có khả năng tự động chuyển sang thiết bị thay thế.
- Hệ thống có khả năng in ấn và lưu trữ thông số kỹ thuật như pH, DO, COD, BOD, FM, cũng như thông tin về lỗi.
- Đảm bảo tính bảo mật cao bằng việc yêu cầu mật khẩu trước khi truy cập các tính năng cài đặt hoặc thay đổi các thông số của hệ thống, bao gồm thời gian chuyển đổi thiết bị, ngưỡng pH, thời gian chạy/dừng của bơm bùn, và nhiều tính năng khác.
Cấu trúc đặc biệt của tủ điện PLC
Tất cả các tủ điện PLC đều bao gồm các thành phần chính sau: Một bộ nhớ chương trình RAM tích hợp bên trong (có khả năng mở rộng thông qua bộ nhớ ngoài EPROM). Một bộ vi xử lý với các cổng giao tiếp dành cho kết nối với các thiết bị ngoại vi và mạng PLC. Các mô-đun ra/vào cung cấp khả năng tương tác với các thiết bị ngoại vi và điều khiển các quy trình.
Ngoài ra, một bộ PLC hoàn chỉnh thường đi kèm một đơn vị lập trình bằng thủ công hoặc thông qua máy tính. Đa số đơn vị lập trình đơn giản được trang bị đủ RAM để lưu trữ chương trình dưới dạng hoàn chỉnh hoặc bổ sung. Đối với các đơn vị lập trình di động, RAM thường là loại CMOS và được trang bị pin dự phòng, chương trình chỉ được truyền vào bộ nhớ của PLC sau khi đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng.
Trong trường hợp của các tủ điện PLC lớn, thường có khả năng lập trình trên máy tính để hỗ trợ quá trình viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình kết nối với PLC thông qua các cổng giao tiếp như RS232, RS422, RS485….
Chức năng của tủ điện PLC
Về cơ bản, tủ điện PLC có những chức năng cơ bản sau:
- Công tắc điều khiển (On/Off): Tính năng này được sử dụng để kiểm soát việc bật/tắt máy bơm, động cơ, hoặc mô tơ, đảm bảo rằng các thiết bị này hoạt động theo ý muốn.
- Điều khiển bộ đếm (Counter): Tính năng này cho phép điều khiển số lần đếm.
- Điều khiển thời gian (Timer): Cho phép điều khiển đóng mở cửa theo thời gian và chạy theo thứ tự ngược lại.
- Điều khiển biến tần (PID): Tính năng này cho phép điều khiển theo yêu cầu cao, với bộ biến tần phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp, bao gồm xử lý nước, xử lý nước thải, và điều khiển động cơ, mô tơ.
Ngoài những chức năng tự động kiểm soát tại chỗ đã nêu, tủ điều khiển PLC cũng có khả năng kết nối với hệ thống SCADA để giám sát, điều khiển máy bơm và động cơ. Tính năng này rất hữu ích trong các ngành công nghiệp yêu cầu kiểm soát tự động an toàn, như trong ngành hóa chất nguy hiểm hoặc khai thác mỏ.
>>>>> Xem thêm: Tìm hiểu các loại tủ điện công nghiệp và cách lắp đặt
Ứng dụng trong thực tiễn của tủ điện PLC
Bộ điều khiển PLC là công cụ quan trọng và phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp và trên nhiều loại thiết bị, bao gồm máy đánh sợi, máy in, máy se chỉ, máy cắt tốc độ cao, máy chế biến thực phẩm và các hệ thống giám sát trong quy trình sản xuất.
Tủ điều khiển PLC thường được lắp đặt tại các vị trí quan trọng trong môi trường công nghiệp và nhà máy.
Tủ điện PLC là giải pháp tối ưu cho quá trình điều khiển và quản lý trong sản xuất. Chúng có khả năng lập trình và kết nối các tín hiệu từ cảm biến và tín hiệu thủ công, đồng thời thực hiện các chức năng quan trọng như điều khiển, giám sát và lưu trữ dữ liệu. Bằng cách sử dụng các công nghệ tiên tiến như Mitsubishi, Siemens, Omron… chúng đem lại hiệu suất tối ưu trong quá trình kiểm soát hệ thống.
Tủ điều khiển thông minh PLC được sản xuất để kết nối với hệ thống máy tính và phần mềm điều khiển giám sát từ xa, cung cấp thông tin trực quan và báo lỗi từ xa, giúp việc quản lý và vận hành hệ thống trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.
Vankhinen-THP chuyên cung cấp các thiết bị van điều khiển điện chính hãng KosaPlus – Haitima tích hợp cài đặt tủ điều khiển trung tâm PLC – hỗ trợ tư vấn thiết lập hệ thống điều khiển vận hành tự động thông qua tủ PLC. Đơn vị nhập khẩu lưu kho sẵn hàng van bướm điều khiển điện, van bi điều khiển điện, van cầu điều khiển điện số lượng lớn, đầy đủ các kích cỡ, đa dạng tùy chọn.
Trên đây là một số thông tin về tủ điện PLC. Vankhinen-THP mong rằng những chia sẻ trên đây sẽ giúp ích cho Quý Vị. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, hãy để lại bình luận phía dưới, chúng tôi sẽ giải đáp trong thời gian sớm nhất.
