Lập trình PLC la gì ?

\\Lập trình PLC la gì ? là quá trình xây dựng các chương trình điều khiển cho bộ điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Controller – PLC) nhằm tự động hóa hoạt động của máy móc, dây chuyền và hệ thống sản xuất công nghiệp. Thông qua các ngôn ngữ lập trình chuyên dụng, kỹ sư có thể thiết kế logic điều khiển, xử lý tín hiệu vào – ra, giám sát trạng thái thiết bị và tối ưu quy trình vận hành.

Vai trò của lập trình PLC trong tự động hóa công nghiệp

Lập trình PLC giữ vai trò trung tâm trong mọi hệ thống tự động hóa. Một chương trình PLC tốt sẽ giúp:

• Điều khiển chính xác hoạt động của máy móc
• Đảm bảo quy trình sản xuất ổn định, lặp lại
• Giảm sự phụ thuộc vào thao tác thủ công
• Tăng năng suất và chất lượng sản phẩm
• Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
• Dễ dàng mở rộng, nâng cấp hệ thống trong tương lai

Nguyên lý hoạt động của chương trình PLC

Đọc tín hiệu đầu vào từ cảm biến, công tắc, nút nhấn

• Ở bước đầu tiên, PLC thực hiện việc quét và thu thập dữ liệu từ các ngõ vào (Input).
• Các tín hiệu này có thể đến từ cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến nhiệt độ, công tắc hành trình, nút nhấn điều khiển hoặc các thiết bị đo lường khác.
• Tại thời điểm quét, PLC sẽ sao chép trạng thái của toàn bộ tín hiệu đầu vào vào vùng nhớ tạm gọi là Input Image Table.
• Trong suốt chu kỳ quét, PLC chỉ sử dụng dữ liệu đã lưu trong vùng nhớ này để xử lý chương trình, dù tín hiệu thực tế bên ngoài có thay đổi. Điều này giúp đảm bảo tính ổn định và nhất quán trong quá trình xử lý logic.

Xử lý logic chương trình theo thuật toán đã lập trình

• Sau khi hoàn tất việc đọc tín hiệu đầu vào, PLC bắt đầu thực hiện chương trình điều khiển. Ở giai đoạn này, PLC xử lý các lệnh logic, thuật toán, điều kiện so sánh, bộ đếm, bộ định thời và các khối hàm theo thứ tự được lập trình.
• PLC sẽ tính toán trạng thái ON/OFF, giá trị analog. Điều kiện cho phép hoặc cấm hoạt động của từng thiết bị.
• Tất cả các phép xử lý đều dựa trên dữ liệu đầu vào đã được lưu ở đầu chu kỳ quét. Đây là bước quan trọng nhất, quyết định cách hệ thống phản ứng với các tình huống vận hành khác nhau.
• Tốc độ xử lý của PLC hiện đại rất nhanh, cho phép điều khiển các hệ thống phức tạp như dây chuyền sản xuất, robot công nghiệp hoặc trạm trộn tự động với độ chính xác cao.

Xuất tín hiệu điều khiển ra các thiết bị chấp hành

• Sau khi hoàn tất xử lý logic, PLC sẽ cập nhật kết quả vào vùng nhớ ngõ ra, gọi là Output Image Table.
• Từ đó, PLC xuất tín hiệu điều khiển ra các thiết bị chấp hành như động cơ, biến tần, van điện từ, xi lanh khí nén hoặc relay.
• Việc xuất tín hiệu này đảm bảo các thiết bị thực hiện đúng hành động theo logic đã lập trình, ví dụ như khởi động motor, đóng mở van, thay đổi tốc độ băng tải hoặc điều khiển robot thao tác.

Cập nhật trạng thái và lặp lại chu kỳ

• Sau khi xuất tín hiệu điều khiển, PLC hoàn tất một chu kỳ quét và ngay lập tức quay lại bước đọc tín hiệu đầu vào cho chu kỳ tiếp theo. Quá trình này diễn ra liên tục trong suốt thời gian hệ thống vận hành.
• Chu kỳ quét càng ngắn thì PLC phản hồi càng nhanh, giúp hệ thống hoạt động mượt mà và chính xác hơn.
• Trong các ứng dụng yêu cầu phản hồi nhanh. Kỹ sư thường tối ưu chương trình để giảm thời gian quét và đảm bảo hiệu suất cao nhất.

Ý nghĩa của chu kỳ quét trong vận hành thực tế

• Hiểu rõ nguyên lý chu kỳ quét giúp kỹ sư lập trình PLC thiết kế chương trình hiệu quả, tránh lỗi logic và tối ưu thời gian phản hồi.
• Đồng thời, doanh nghiệp có thể khai thác tối đa năng lực của PLC. Đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, an toàn và liên tục trong môi trường sản xuất công nghiệp.

Phần mềm lập trình PLC thông dụng hiện nay

Phần mềm lập trình PLC Siemens: TIA Portal, STEP 7

• Siemens là một trong những hãng PLC phổ biến nhất tại Việt Nam và thế giới. TIA Portal là nền tảng lập trình tích hợp, cho phép lập trình PLC, HMI, biến tần và hệ thống mạng trên cùng một môi trường.
• TIA Portal hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như Ladder, FBD. Structured Text, giúp kỹ sư dễ dàng phát triển các hệ thống từ đơn giản đến phức tạp.
• Giao diện trực quan, khả năng mô phỏng mạnh mẽ và tích hợp SCADA là những ưu điểm nổi bật của phần mềm này.
• STEP 7 là phiên bản tiền nhiệm, vẫn được sử dụng cho các dòng PLC S7-300, S7-400 cũ. Phần mềm này ổn định, dễ sử dụng và phù hợp cho các hệ thống truyền thống.

Phần mềm lập trình PLC Mitsubishi

• Mitsubishi Electric nổi tiếng với PLC có độ bền cao. Hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. GX Works là phần mềm lập trình thế hệ mới, hỗ trợ các dòng PLC hiện đại như FX, Q, iQ-R.
• GX Works cung cấp môi trường lập trình linh hoạt, hỗ trợ Ladder, FBD và Structured Text. Phần mềm có tốc độ xử lý nhanh, dễ cấu hình và phù hợp cho các hệ thống sản xuất vừa và nhỏ.
• GX Developer là phần mềm cũ hơn, thường dùng cho các hệ thống Mitsubishi truyền thống. Dù giao diện đơn giản, GX Developer vẫn được ưa chuộng nhờ tính ổn định và dễ bảo trì.

Phần mềm lập trình PLC Omron

• Omron tập trung mạnh vào các giải pháp tự động hóa chính xác và tốc độ cao. CX-Programmer là phần mềm lập trình PLC Omron truyền thống, phù hợp với các dòng PLC cũ.
• Sysmac Studio là nền tảng lập trình hiện đại, tích hợp PLC. HMI, motion control và robot trên cùng một hệ thống.
• Phần mềm này hỗ trợ mạnh cho các ứng dụng điều khiển chuyển động. Máy đóng gói tốc độ cao và dây chuyền sản xuất hiện đại.

Phần mềm lập trình PLC Allen-Bradley

• Allen-Bradley (Rockwell Automation) là thương hiệu PLC hàng đầu tại Mỹ và các thị trường công nghiệp lớn. RSLogix được sử dụng cho các dòng PLC cũ như MicroLogix, SLC.
• Studio 5000 là nền tảng lập trình hiện đại cho dòng ControlLogix và CompactLogix. Phần mềm hỗ trợ lập trình hướng đối tượng, quản lý dự án lớn và tích hợp chặt chẽ với hệ thống SCADA, MES.
• Studio 5000 thường được sử dụng trong các nhà máy quy mô lớn và hệ thống tự động hóa phức tạp.

Phần mềm lập trình PLC Schneider: EcoStruxure Control Expert

• Schneider Electric cung cấp giải pháp tự động hóa toàn diện với nền tảng EcoStruxure Control Expert.
• Phần mềm này hỗ trợ lập trình các dòng PLC Modicon. Tích hợp mạnh với hệ thống quản lý năng lượng và SCADA.
• EcoStruxure Control Expert phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp nặng. Hạ tầng, xử lý nước, điện năng và các dự án yêu cầu độ tin cậy cao.

Thông tin liên hệ

CÔNG TY FATEK VIỆT NAM.

Địa chỉ: VT09 BT02 – KĐT Xa La – Hà Đông – Hà Nội

Trang web:  https://fatek.com.vn/

Hotline: 097 523 9823