Các thành phần cốt lõi
PLC thường bao gồm bộ xử lý trung tâm (CPU), nguồn điện, mô-đun đầu vào / đầu ra (I / O) và bộ nhớ để lưu trữ các chương trình.
Các mô-đun đầu vào kết nối với cảm biến và công tắc, trong khi các mô-đun đầu ra điều khiển các thiết bị như động cơ và van.
Bảng nối đa năng hoặc giá đỡ liên kết các thành phần này để cấp nguồn và giao tiếp.
Cách thức hoạt động
PLC quét đầu vào liên tục, thực thi chương trình người dùng (thường theo logic bậc thang) và cập nhật đầu ra trong một chu kỳ lặp lại được gọi là thời gian quét.
Ví dụ: nó có thể đọc cảm biến nhiệt độ, logic xử lý để quyết định xem quạt làm mát có kích hoạt hay không, sau đó gửi tín hiệu — tất cả chỉ trong mili giây.
Nguồn điện chuyển đổi AC sang DC (thường là 24V cho I / O và 5V cho CPU).
Các ứng dụng chính
PLC điều khiển dây chuyền lắp ráp, đóng gói, robot và hệ thống HVAC, thay thế các tấm rơ le có dây cứng để linh hoạt.
Chúng giám sát dữ liệu thời gian chạy như nhiệt độ hoặc thời gian hoạt động và kích hoạt cảnh báo trục trặc.
Các ngôn ngữ lập trình phổ biến bao gồm logic bậc thang, sơ đồ khối hàm và văn bản có cấu trúc.

Chia sẻ










⚙️ Bên trong Hệ thống PLC: Bộ não đằng sau Tự động hóa Công nghiệp Hiện đại
Trong mọi nhà máy tự động hóa, đều có một bộ phận ra quyết định vô hình điều phối các cảm biến, máy móc và người vận hành trong thời gian thực.
Bộ phận ra quyết định đó chính là PLC (Bộ điều khiển logic lập trình).
Hệ thống PLC không chỉ là phần cứng mà còn là một kiến trúc điều khiển vòng kín chuyển đổi các tín hiệu vật lý thành các hành động thông minh.
🔹 1) Đầu vào hiện trường — Nơi dữ liệu được tạo ra
Các cảm biến và thiết bị công nghiệp thu thập các biến số quy trình theo thời gian thực:
• Nút nhấn và công tắc chọn
• Cảm biến tiệm cận và quang điện
• Cảm biến mức, áp suất và nhiệt độ
• Cảm biến siêu âm và bộ mã hóa
• Khóa liên động an toàn và công tắc giới hạn
Các loại tín hiệu điển hình:
Kỹ thuật số: 0 / 1 (BẬT / TẮT)
Tương tự: 4–20 mA, 0–10 V
Chuẩn hóa tín hiệu:
Vscaled = (Vin − Vmin) / (Vmax − Vmin)
🧠 2) CPU PLC — Nơi logic gặp toán học
PLC thực thi các thuật toán điều khiển được viết bằng:
• Logic bậc thang (LD)
• Sơ đồ khối chức năng (FBD)
• Văn bản cấu trúc (ST)
• Danh sách lệnh (IL)
Chu kỳ điều khiển (quét) thời gian):
Tscan = Tinput + Tlogic + Toutput + Tcommunication
Ví dụ logic Boolean:
Y = (A ∧ B) ∨ C
Điều khiển PID (cốt lõi của nhiều quy trình PLC):
u(t) = Kp·e(t) + Ki ∫ e(t) dt + Kd · de(t)/dt
Trong đó:
• e(t) = điểm đặt − biến quá trình
• Kp, Ki, Kd = hệ số khuếch đại PID
⚡ 3) Đầu ra — Biến logic thành hành động vật lý
Đầu ra PLC điều khiển các thiết bị chấp hành như:
• Công tắc tơ và rơle
• Biến tần và bộ khởi động mềm
• Động cơ servo và động cơ bước
• Bơm và máy nén
• Van điện từ và báo động
Mối quan hệ điều khiển công suất:
P = V · I
Tốc độ động cơ với Biến tần (VFD):
Ns = 120 · f / P
Trong đó:
• Ns = tốc độ đồng bộ (vòng/phút)
• f = tần số (Hz)
• P = số cực
📊 4) Giao diện người máy (HMI) — Kết nối giữa người và máy
HMI chuyển đổi tín hiệu thô thành hình ảnh trực quan có ý nghĩa:
• Xu hướng và bảng điều khiển thời gian thực
• Quản lý cảnh báo
• Điều chỉnh điểm đặt
• Giám sát từ xa
Mô hình luồng dữ liệu:
Quá trình → Cảm biến → PLC → HMI → Người vận hành → PLC → Bộ truyền động
🔄 Vòng điều khiển PLC — Trái tim của tự động hóa
Nguyên tắc điều khiển vòng kín:
Sai số = Điểm đặt − Biến quá trình
Mô hình hệ thống:
Đầu ra = f(Đầu vào, Logic, Phản hồi)
📌 Thông tin quan trọng
Hệ thống PLC không chỉ là tự động hóa — nó PLC là một hệ thống vật lý-mạng thời gian thực, nơi các tín hiệu điện, lý thuyết điều khiển và các quy trình công nghiệp hội tụ.
Nếu không có PLC, các ngành công nghiệp sản xuất, khai thác mỏ, năng lượng và chế biến hiện đại sẽ không thể mở rộng quy mô.
💬 Hệ thống PLC phức tạp nhất mà bạn từng làm việc là gì? Điều khiển chuyển động, tự động hóa quy trình hoặc hệ thống an toàn?
#PLC #IndustrialAutomation #ControlSystems #AutomationEngineering #HMI #Industry40 #ElectricalEngineering
PLC, Tự động hóa công nghiệp, Hệ thống điều khiển, Kỹ thuật tự động hóa, Giao diện người-máy (HMI), Công nghiệp 40 năm 2020, Kỹ thuật điện