PLC คืออะไร

   ปัจจุบันนี้ต้องบอกว่า PLC มีความสำคัญมากในงานอุตสหกรรม เพราะถือเป็นหัวใจหลักที่ใช้ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรหรือระบบต่างๆอีกมากมายในงานอุตสาหกรรม มาทำความรู้จักกับเจ้าตัว PLC กันครับว่า มันคืออะไร ใช้ทำอะไรมาดูกันครับ


             PLC (Programmable Logic Controller)  
      หรือปัจจุบันใช้คำว่า PC (Programmable Controller) ในที่นี้จะใช้คำว่า PLC แทน PC เพื่อป้องกันความสับสนระหว่างคำว่า PC (Personal Computer)

      PLC เป็นอุปกรณ์ที่คิดค้นขึ้นมา เพื่อใช้ควบคุมการทำงานของเครื่องจักร หรือ ระบบ
ต่างๆแทนวงจรรีเลย์แบบเก่า ซึ่งวงจรรีเลย์มีข้อเสียคือ การเดินสาย และการเปลี่ยนแปลงเงื่อน
ไขในการควบคุมมีความยุ่งยาก และเมื่อใช้งานไปนานๆ หน้าสัมผัสของรีเลย์จะเสื่อม ดังนั้น
ปัจจุบัน PLC จึงเข้ามาทดแทนวงจรรีเลย์ เพราะ PLC ใช้งานได้ง่ายกว่า สามารถต่อเข้ากับ
อุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุตได้โดยตรง หลังจากนั้นเพียงแต่เขียนโปรแกรมควบคุมก็สามารถใช้งาน
ได้ทันที ถ้าต้องการจะเปลี่ยนเงื่อนไขใหม่ สามารถทำได้โดยเปลี่ยนแปลงโปรแกรมเท่านั้น
นอกจากนี้ PLC ยังสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์อื่นๆ เช่นเครื่องอ่านบาร์โค้ด
(Barcode Reader), เครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นต้น

      ในปัจจุบัน นอกจาก PLC จะใช้งานแบบเดี่ยว (Stand alone)แล้ว ยังสามารถต่อ PLC
หลายๆตัวเข้าด้วยกัน(Network) เพื่อควบคุมการทำงานของระบบให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
อีกด้วย จะเห็นได้ว่าการใช้งาน PLC มีความยืดหยุ่นมากกว่าการใช้งานวงจรรีเลย์แบบเก่า ดัง
นั้น ปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆจึงเปลี่ยนมาใช้ PLC มากขึ้น เราสามารถจำแนกประเภท
ของ PLC ตามลักษณะภายนอกได้เป็น 2 ชนิด คือ

1.1. ชนิดของ PLC
เราสามารถจำแนก PLC ตามโครงสร้างภายนอกได้เป็น 2 ชนิด คือ

  1.1.1 PLC ชนิดบล็อก (Block Type PLCs)
PLC ประเภทนี้ จะรวมส่วนประกอบทั้งหมดของ PLC อยู่ในบล็อกเดียวกัน ไม่
ว่าจะเป็น ตัวประมวลผล หน่วยความจำ ภาคอินพุต/เอาต์พุต และแหล่งจ่ายไฟ สามารถแสดง
ตัวอย่าง PLC แบบ Block Type ให้เห็นดังรูปที่ 1.1

รูปที่ 1.1 แสดงชนิดของ PLC แบบ Block Type

ส่วนประกอบของ PLC แบบ Block Type ในที่นี้จะยกตัวอย่าง PLC แบบ Block Type ของ OMRON รุ่น CPM2A

รูปที่ 1.2 โครงสร้างภายนอก ของ PLC
จากรูปที่ 1.2 สามารถอธิบายความหมายของแต่ละส่วนได้ดังนี้ 

1 คือ ขั้วต่อแหล่งไฟ(Power Supply Input Terminal)

2 คือ ขั้วต่ออินพุต(Input Terminal)

3 คือ หลอด LED แสดงสถานะการทำงานอินพุต(Input Indicator)

4 คือ ขั้วต่อเอาต์พุต(Output Terminal)

5 คือ หลอด LED แสดงสถานะการทำงานเอาต์พุต(Output Indicator)

6 คือ พอร์ตขยายอินพุต/เอาต์พุต (Expansion I/O Unit Connector)

7 คือ พอร์ตเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ป้อนโปรแกรม (Peripheral Port)

8 คือ พอร์ตอนุกรม RS-232C(Serial RS-232 Port)

   ในกรณีที่ท่านต้องการเพิ่มจำนวนอินพุต/เอาต์พุต สามารถใช้หน่วยขยายอินพุต/เอาต์
พุต(Expansion I/O Units) เพื่อเพิ่มจำนวนอินพุต/เอาต์พุตได้โดยการต่อเข้าที่ พอร์ตขยายอิน
พุต/เอาต์พุต (Expansion I/O Unit Connector) สามารถแสดงโครงสร้างของหน่วยขยายอิน
พุต/เอาต์พุต ให้เห็นดังรูปที่ 1.3

รูปที่ 1.3 แสดงหน่วยขยายอินพุต/เอาต์พุต(Expansion I/O Units)

ข้อดี และ ข้อเสีย ของ PLC แบบ Block Type
สามารถยกตัวอย่างข้อดีข้อเสียของ PLC แบบ Block Type ดังนี้

 ข้อดี
1. มีขนาดเล็กสามารถติดตั้งได้ง่ายจึงเหมาะกับงานควบคุมขนาดเล็กๆ
2. สามารถใช้งานแทนวงจรรีเลย์ได้
3. มีฟังก์ชันพิเศษ เช่น ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์และฟังก์ชันอื่นๆ

ข้อเสีย
1. การเพิ่มจำนวนอินพุต/เอาต์พุตสามารถเพิ่มได้น้อยกว่า PLC ชนิดโมดูล
2. เมื่ออินพุต/เอาต์พุตเสียจุดใดจุดหนึ่งต้องนำ PLC ออกไปทั้งชุดทำให้ระบบต้องหยุดทำงานชั่วระยะเวลาหนึ่ง
3. มีฟังก์ชันให้เลือกใช้งานน้อยกว่า PLCชนิดโมดูล

เนื้อหาในหัวข้อต่อไปจะกล่าวถึง PLC อีกชนิดหนึ่งซึ่งแยกส่วนประกอบต่างๆออกจากกัน
เรียกว่า PLC ชนิดโมดูล(Modular Type PLCs)

  1.1.2  PLC ชนิดโมดูล (Modular Type PLCs) หรือแร็ค (Rack Type PLCs)
PLC ชนิดนี้ ส่วนประกอบแต่ละส่วนสามารถแยกออกจากกันเป็นโมดูล(Modules) เช่น
ภาคอินพุต/เอาต์พุต จะอยู่ในส่วนของโมดูลอินพุต/เอาต์พุต(Input/Output Units) ซึ่งสามารถ
เลือกใช้งานได้ว่าจะใช้โมดูลขนาดกี่อินพุต/เอาต์พุต ซึ่งมีให้เลือกใช้งานหลายรูปแบบ อาจจะใช้
เป็นอินพุตอย่างเดียวขนาด 8 /16 จุด หรือ เป็นเอาต์พุตอย่างเดียวขนาด 4/8/12/16 จุด ขึ้น
อยู่กับรุ่นของ PLC ด้วย

    ในส่วนของตัวประมวลผลและหน่วยความจำจะรวมอยู่ในซีพียูโมดูล (CPU Unit) เรา
สามารถเปลี่ยนขนาดของ CPU Unit ให้เหมาะสมตามความต้องการใช้งาน เช่น PLC รุ่น
C200Hα จะมี CPU ให้เลือกใช้งานหลายรุ่นเช่นรุ่น C200HE-CPU11E จะมีความแตกต่างกับ
PLC รุ่น C200HX-CPU65 (ทั้งสองรุ่นเป็น PLC ตระกูล C200Hα เหมือนกัน) ตรงขนาดความ
จุของโปรแกรม การเพิ่มจำนวนอินพุต/เอาต์พุต เป็นต้น

    ส่วนประกอบต่างๆของ PLC ชนิดโมดูล ที่กล่าวมาทั้งหมดนั้น เมื่อต้องการใช้งาน จะถูก
นำมาต่อร่วมกัน บางรุ่นใช้เป็นคอนเนคเตอร์ในการเชื่อมต่อกันระหว่างยูนิต เช่นรุ่น
CQM1/CQM1H หรือ CJ1M/H/G แต่บางรุ่นใช้ Backplane ในการรวมยูนิตต่างๆเข้าด้วยกัน
เพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกันได้ สามารถยกตัวอย่าง PLC ชนิดโมดูล 

ข้อดีข้อเสียของ PLC ชนิดโมดูล

ข้อดี
1.เพิ่มขยายระบบได้ง่ายเพียงแค่ติดตั้งโมดูลต่างๆที่ต้องการใช้งานลงไปบน Back plane
2. สามารถขยายจำนวนอินพุต/เอาต์พุตได้มากกว่าแบบ Block Type
3. อุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุตเสียจุดใดจุดหนึ่ง สามารถถอดเฉพาะโมดูลนั้นไปซ่อม ทำให้ระบบสามารถทำการต่อได้
4. มียูนิต และรูปแบบการติดต่อสื่อสารให้เลือกใช้งานมากกว่าแบบ Block Type

ข้อเสีย
1. ราคาแพงเมื่อเทียบกับ PLC แบบ Block Type