เพราะเหตุใดเมื่อใช้ plc ทำให้ขนาดวงจรของระบบควบคุมเล็กลง

ที่ผ่านมาเราได้เรียนรู้พื้นฐานเบื้องต้นเกี่ยวกับหลักการ และสัญลักษณ์ของ PLC กันมาแล้ว ในบทนี้เราจะมาลงลึกในรายละเอียดเกี่ยวกับ การโปรแกรมวงจร PLC

แต่ก่อนอื่นเราอยากให้ทุกท่านได้ทบทวนเกี่ยวกับโปรแกรม PLC กันก่อน เพื่อให้เราเข้าใจมันมากขึ้น ด้วยคลิปวีดีโอสั้นๆ นี้ครับ

การใช้คำสั่ง END (FUN 01)

การเขียนโปรแกรมทุกครั้ง เมื่อสิ้นสุดการเขียนโปรแกรมแล้วต้องจบด้วยคำสั่ง END (01) เสมอ ถ้าไม่มีคำสั่งนี้เมื่อผู้ใช้งานสั่ง RUN โปรแกรมที่เขียนขึ้น PLC จะเกิด Error ในกรณีนี้โปรแกรมไม่สามารถ Run ได้ เพราะฉะนั้นเมื่อเขียนโปรแกรมจบทุกครั้งควรใส่คำสั่ง END (01) ด้วย

การใช้คำสั่ง AND LOAD (AND) , OR LOAD (OR LD)

คำสั่งทั้งสองจะทำหน้าที่เชื่อมต่อกลุ่ม Ladder Diagram ในกรณีที่ต่ออนุกรม หรือขนานกันมากกว่า 1 หน้าสัมผัส ซึ่งการใช้คำสั่ง AND และ OR นั้น จะกระทำทีละ 1 หน้าสัมผัสเท่านั้น จึงต้องใช้ AND LD หรือ OR LD ในการเขียน Ladder Diagram นั้นไม่มีสัญลักษณ์ของ AND LD และ OR LD

ตัวอย่างการใช้ชุดคำสั่งในการเชื่อมแบบอนุกรมจะใช้คำสั่ง AND LD

ตัวอย่างการใช้ชุดคำสั่งในการเชื่อมแบบขนานจะใช้คำสั่ง OR LD

การใช้คำสั่ง (Timer : TIM) และ เคาน์เตอร์ (Counter : CNT)

Timer และ Counter จะใช้พื้นที่เดียวกันซึ่งเรียกใช้ได้ทั้งหมด 128 ตัว ตั้งแต่ตัวที่ 000 ถึง 127 ภายใน 128 ตัวนี้สามารถกำหนดให้เป็น Timer หรือ Counter ก็ได้โดยที่หากตัวใดถูกกำหนดให้เป็น Timer แล้วจะนำไปใช้กำหนดเป็น Counter อีกไม่ได้ Timer มีหน้าที่ในการจับเวลา ส่วน Counter มีหน้าที่ในการนับจำนวน

การใช้คำสั่งไทม์เมอร์ (TIMER : TIM)

N = Timer Number (เบอร์ 000 – 127) เลือกว่าจะใช้ Timer ตัวเท่าใด
SV = Set Value ค่าตั้งเวลาใช้กำหนดว่าจะให้ Timer ตั้งเวลานานเท่าใดซึ่ง SV ที่ตั้งนั้นจะถูกคูณด้วย 0.1 เพื่อแปลงเป็นระยะเวลาจริงซึ่งสามารถ

1. กำหนด SV เป็นค่าคงที่ #0000-9999 (000.0-999.9 วินาที คูณด้วย 0.1 วินาที)
2. กำหนด SV เป็นแอดเดรส IR , SR , AR , HR , DM , LR โดยใส่ค่าตั้งเวลาเป็นค่าคงที่ 0000-9999 ไว้ในแอดเดรสที่อ้างถึงอีกทีหนึ่ง

เมื่อสัญญาณสั่งให้ Timer ทำงาน (Contact B มีสถานะ “ON” ) คำสั่ง Timer จะเริ่มนับเวลาตามค่าที่ตั้งไว้ใน Timer เมื่อนับเวลาครบหน้า Contact ของ Timer ตัวนั้น ๆ ก็จะถูก “ON”
แต่ถ้าสัญญาณที่สั่งให้ Timer ทำงานหายไป (Contact B มีสถานะ “OFF” ) Timer จะถูก Reset

จากไดอะแกรม การใช้งานของคำสั่ง Timer เมื่อ อินพุต 000.00 ON ไปได้ 5 Sec. เอาต์พุต 010.00 จะ ON และเอาต์พุต 010.01 จะ OFF

การใช้คำสั่ง COUNTER – CNT

เป็นคำสั่งที่ใช้นับจำนวนครั้งของสัญญาณอินพุตที่ ON แต่ละครั้ง ซึ่งเป็นคำสั่งที่นับลงจากค่าที่ตั้งไว้ (Set Value)

N = Counter Number (เบอร์ 000-127) เลือกว่าจะใช้ Counter ที่ตัวเท่าใด
SV = Set Value ค่าตั้งจำนวนนับใช้กำหนดว่าจะให้ Counter นับสัญญาณอินพุตเป็นจำนวนกี่ครั้ง หน้า Counter เอาต์พุตของ Counter จึงจะเริ่มทำงานซึ่งสามารถ

1. กำหนด SV เป็นค่าคงที่ #0000-9999
2. กำหนด SV เป็นแอดเดรส IR , SR , AR , HR , DM , LR โดยใส่ค่าตั้งจำนวนนับที่เป็นค่าคงที่ 0000-9999 ไว้ในแอดเดรสที่อ้างถึงอีกทีหนึ่ง

CP = ขานับ เมื่อมีสัญญาณอินพุตในช่วงที่เปลี่ยนสถานะจาก OFF เป็น ON เข้ามาที่ขานี้ Counter จะนับถอยหลังลง 1
R = ขา Reset เมื่อมีสัญญาณอินพุตเข้ามาที่ขานี้ เอาต์พุตของ Counter จะหยุดทำงานและค่านับของ Counter จะถูก Reset กลับไปเท่ากับค่าตั้งจำนวนนับ (SV)

อุปกรณ์สำหรับการโปรแกรม

การเลือกอุปกรณ์สำหรับการป้อนโปรแกรมลงใน PLC จำเป็นต้องเลือกให้เหมาะสมกับ PLC แต่ละรุ่น

Programming Console (ตัวป้อนโปรแกรมแบบมือถือ)

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการป้อนโปรแกรมให้กับ PLC สามารถเขียนโปรแกรมให้กับ PLC โดยภาษาที่จะใช้นั้นเป็นภาษา Statement List เช่นคำสั่ง LD , AND , OR ซึ่งเป็นคำสั่งพื้นฐานสามารถเรียกใช้งานโดยการกดปุ่มที่อยู่ที่ตัว Programming Console นั้น แต่เมื่อต้องการใช้งานฟังก์ชั่นอื่น ๆ ที่มีอยู่ใน PLC สามารถเรียกใช้งานได้โดยการกดปุ่มเรียกใช้คำสั่งพิเศษทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานของแต่ละรุ่น

การใช้ Programming Console นั้นมีข้อดีตรงที่มีความสะดวกในการเคลื่อนย้าย สามารถพกพาได้สะดวก เนื่องจากมีขนาดเล็ก แต่มีข้อเสียคือในการใช้งานผู้ใช้ต้องศึกษาวิธีการใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้ว่ามีวิธีการกดอย่างไรถึงจะสั่งงาน PLC ได้

รูปที่ 2.14 แผงหน้าปัด Programming Console

สำหรับในตำแหน่ง Key Switch (หรือสวิตซ์เลือกการทำงาน) สามารถเลือกโหมดการทำงานได้ 3 โหมดดังนี้
PROGRAM mode ใช้สำหรับการเขียนโปรแกรม หรือแก้ไขโปรแกรม

MONITOR mode ใช้สำหรับ RUN โปรแกรม แต่ยังสามารถเปลี่ยนค่าข้อมูลต่าง ๆ ของหน่วยความจำได้เช่น DM , IR เป็นต้น
RUN mode ใช้เมื่อต้องการ RUN โปรแกรม ซึ่งไม่สามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลต่าง ๆ ได้

รูปที่ 2.15 ภาพขยายแผงหน้าปัด

เมื่อต่อ Programming Console เข้ากับ PLC แล้วเปิดไฟจ่ายให้กับ PLC หรือเมื่อต่อ Programming Console เข้ากับ PLC ในขณะที่ PLC มีไฟจ่ายให้อยู่แล้ว ให้สังเกตที่หน้าจอ LCD จะแสดงผล ดังรูป 2.4.4 จากนั้นให้กดปุ่มเรียงตามลำดับดังรูปที่ 2.4.5 ซึ่งการกดปุ่มตามนี้จะเป็นการข้ามรหัสผ่านไป ซึ่งต่อจากนั้นก็สามารถจัดการอะไรต่าง ๆ กับ PLC ได้

รูปที่ 2.16 การต่อ Programming Console กับ PLC

รูปที่ 2.17 หน้าจอ LCD เมื่อต่อ Programming Console เข้า PLC ครั้งแรก

รูปที่ 2.18 การข้ามรหัสผ่าน

ความหมายต่าง ๆ ของปุ่มกด (Keyboard) การใช้คำสั่งแบบ Mnemonic Code ต้องเข้าใจความหมายเกี่ยวกับปุ่มต่าง ๆ บน Programming Console จะทำให้ใช้เครื่องมือในการเขียนโปรแกรม หรือฟังก์ชั่นอื่นอย่างถูกต้อง

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งาน
ทดลองเขียนและ RUN โปรแกรมด้วย Programming Console ดังตัวอย่างต่อไปนี้

รูปที่ 2.19 การต่อสายวงจรอินพุตและเอาต์พุตเข้า PLC

เงื่อนไขการทำงาน (Condition) คือการกดปุ่ม START เอาต์พุต 010.00 จะติด (NO) ค้างจนกว่าจะกดปุ่ม STOP เอาต์พุต 010.001 จึงจะกลับไปดับ (OFF) ดังเดิม

Personal Computer (คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล)

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือที่นิยมเรียกว่า เครื่อง PC สามารถใช้ในการเขียนโปรแกรมให้กับ PLC ได้โดยใช้งานร่วมกับซอฟแวร์ (Software) เฉพาะของ PLC ยี่ห้อนั้น เช่น PLC ของ OMRON จะใช้ซอฟแวร์ที่มีชื่อเรียกแตกต่างกันไป ซึ่งซอฟแวร์ต่าง ๆ เหล่านี้ ได้ถูกพัฒนาเพื่อใช้กับ PLC รุ่นใหม่ ๆ ที่ผลิตขึ้นมา เพื่อตอบสนองความต้องการที่เน้นความสะดวก และทันกับเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไป
วิธีการต่อ PC กับ PLC สามารถแสดงให้เห็นดังนี้

รูปที่ 2.22 แสดงวิธีการต่อใช้งาน PC กับ PLC

รูปที่ 2.23 ตัวอย่างซอฟแวร์ (Syswin Support Software)

รูปที่ 2.24 ตัวอย่างซอฟแวร์ (CX-Programmer)

ข้อดีของการใช้เครื่อง PC ในการป้อนโปรแกรมให้กับ PLC คือใช้งานง่ายโดยจะเห็นว่าการเขียนโปรแกรมเป็นภาษา Ladder Diagram จะเป็นการนำสัญลักษณ์ต่าง ๆ เข้ามาใช้แทนการเขียนคำสั่ง ทำให้เข้าใจง่ายเพียงแค่คลิก เลือกสัญญาณต่าง ๆ จากส่วนของ Toolbar นอกจากนั้นยังมี Toolbar อื่น ๆ ให้เลือกใช้งานซึ่งง่ายกว่าการใช้ Hand Held Programmer หรือ Programming Console

ดังนั้นสามารถสรุปได้ว่าการป้อนโปรแกรมให้กับ PLC สามารถทำได้ 2 วิธีคือการใช้ Programming Console และการใช้เครื่อง PC ขึ้นอยู่กับความสะดวกของผู้ใช้เป็นหลัก

ระบบการสื่อสาร

ระบบการสื่อสารของ PLC คือการนำ PLC ไปต่อใช้งานร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อให้อุปกรณ์อื่นควบคุมการทำงานของ PLC หรือให้ PLC ไปควบคุมการทำงานของอุปกรณ์อื่น หรือเป็นระบบที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลของ PLC กับ PLC ก็ได้ ซึ่งปัจจุบัน PLC สามารถนำไปต่อร่วมกับอุปกรณ์ยี่ห้อเดียวกัน หรืออุปกรณ์ภายนอกต่างยี่ห้อกัน เพื่อควบคุมการทำงานของระบบให้ใช้งานได้อย่างกว้างขวางมากขึ้น สำหรับระบบสื่อสารของแต่ละยี่ห้อจะมีชื่อเรียกไม่เหมือนกัน นอกจากนี้ PLC แต่ละรุ่นจะมีระบบการติดต่อสื่อสารแตกต่างกันด้วย

รูปที่ 2.25 ระบบการติดต่อสื่อสารของ PLC ในโรงงานอุตสาหกรรม (PLC Network)

ตัวอย่างการเรียนการสอนเกี่ยวกับการฝึกเขียนโปรแกรม PLC ทุกท่านสามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากหลากหลายช่องทาง เพื่อพัฒนาทักษะในการเขียนและทบทวนความเข้าใจ

เหตุใดเมื่อใช้ PLC ทําให้ขนาดวงจรในระบบควบคุมเล็กลง

ส่วนใดของ PLC ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของระบบ

ข้อดีของการนํา PLC มาควบคุมกระบวนการผลิตคืออะไร

ใช้เกณฑ์ข้อใดเป็นตัวกําหนดในการแบ่งขนาดของ PLC