การใช้ PLC (Programmable Logic Controller) ในการควบคุมเครื่องจักรในงานอุตสาหกรรม  67

คำสำคัญ : เครื่องจักร  plc  ชุดคอนโทรล  

PLC (Programmable Logic Controller) หรือ โปรแกรมเมเบิล ลอจิก คอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานเครื่องจักร PLC จะทำหน้าที่เหมือนสมองของเครื่องจักร ช่วยให้เครื่องจักรทำงานตามลำดับขั้นตอนที่กำหนดไว้ได้อย่างแม่นยำและซับซ้อน
รูปภาพCompact PLC
  รูปภาพModular PLC

หลักการทำงานของ PLC

  1. รับสัญญาณอินพุต: PLC จะรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น สวิตช์, ปุ่มกด, เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ หรือเซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุ
  2. ประมวลผลข้อมูล: PLC จะนำข้อมูลที่ได้รับมาประมวลผลตามโปรแกรมที่ตั้งค่าไว้
  3. ส่งสัญญาณเอาต์พุต: PLC จะส่งสัญญาณไปยังแอคทูเอเตอร์ต่างๆ เช่น มอเตอร์, วาล์ว, หรือโซลินอยด์ เพื่อสั่งการให้ทำงาน

ข้อดีของการใช้ PLC ในงานเครื่องจักร

  • เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต: ทำให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพสูงสุด
  • ลดต้นทุนการผลิต: ลดความผิดพลาดในการผลิตและลดการสูญเสียวัตถุดิบ
  • ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์: ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอและตรงตามมาตรฐาน
  • เพิ่มความปลอดภัยในการทำงาน: มีระบบป้องกันความผิดพลาดและการตรวจสอบความผิดปกติ

ตัวอย่างการใช้งาน PLC ในงานเครื่องจักร

  • ควบคุมสายการผลิต: ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรต่างๆ ในสายการผลิต เช่น เครื่องอัด, เครื่องบรรจุ, และเครื่องพิมพ์
  • ควบคุมหุ่นยนต์: ควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ในการประกอบชิ้นส่วนหรือการยกวัสดุ
  • ควบคุมระบบขนส่ง: ควบคุมการเคลื่อนย้ายวัสดุภายในโรงงาน เช่น สายพานลำเลียงและรถยก
  • ควบคุมระบบควบคุมคุณภาพ: ตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์และแจ้งเตือนเมื่อพบความผิดปกติ

อุปกรณ์เสริมที่ใช้ร่วมกับ PLC โดยทั่วไป ได้แก่:

1. โมดูลอินพุต/เอาต์พุต (I/O Modules)

รูปภาพPLC I/O Modules
  • โมดูลอินพุต: ทำหน้าที่รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์วัดระดับ, เซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุ, สวิตช์ ฯลฯ เพื่อนำข้อมูลเข้ามาประมวลผลใน PLC
  • โมดูลเอาต์พุต: ทำหน้าที่ส่งสัญญาณควบคุมไปยังอุปกรณ์ปฏิบัติการ เช่น มอเตอร์, วาล์ว, โซลินอยด์ ฯลฯ เพื่อสั่งการให้ทำงาน

2. หน้าจอสัมผัส (HMI: Human Machine Interface)

รูปภาพPLC HMI
  • ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการสื่อสารระหว่างผู้ปฏิบัติงานกับ PLC โดยแสดงข้อมูลสถานะของระบบ และรับคำสั่งจากผู้ปฏิบัติงาน
  • ประโยชน์: ช่วยให้การควบคุมและตรวจสอบระบบทำได้ง่ายและสะดวกยิ่งขึ้น

3. เซ็นเซอร์ (Sensors)

รูปภาพVarious types of sensors
  • ทำหน้าที่ตรวจจับสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิ, ความดัน, ระดับของของเหลว
  • ประเภทของเซ็นเซอร์: เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ, เซ็นเซอร์วัดความดัน, เซ็นเซอร์วัดระยะทาง, เซ็นเซอร์ตรวจจับแสง ฯลฯ

4. แอคทูเอเตอร์ (Actuators)

รูปภาพPLC Actuators
  • ทำหน้าที่แปลงสัญญาณไฟฟ้าจาก PLC ให้เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่างๆ เช่น มอเตอร์, วาล์ว, โซลินอยด์
  • ประเภทของแอคทูเอเตอร์: มอเตอร์ไฟฟ้า, วาล์วควบคุม, โซลินอยด์วาล์ว

5. สายเคเบิลและคอนเนคเตอร์

  • ใช้สำหรับเชื่อมต่อระหว่าง PLC กับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น I/O Modules, HMI, เซ็นเซอร์, แอคทูเอเตอร์

6. แหล่งจ่ายไฟ

  • จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับ PLC และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ

7. อุปกรณ์สื่อสาร

  • ใช้สำหรับเชื่อมต่อ PLC เข้ากับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อการสื่อสารระหว่าง PLC กับคอมพิวเตอร์ หรือ PLC กับ PLC ตัวอื่นๆ

ตัวอย่างการใช้งาน

  • ระบบสายการผลิต: PLC ควบคุมการทำงานของมอเตอร์, วาล์ว, และเซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของผลิตภัณฑ์ตลอดสายการผลิต โดยมี HMI แสดงข้อมูลสถานะของระบบและให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมได้
  • ระบบควบคุมอาคาร: PLC ควบคุมระบบแสงสว่าง, ระบบปรับอากาศ, ระบบรักษาความปลอดภัย โดยมีเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว, อุณหภูมิ และความชื้น

ข้อสรุป

PLC เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมเครื่องจักรในงานอุตสาหกรรม การนำ PLC มาใช้งานช่วยให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดต้นทุน และเพิ่มความปลอดภัยในการทำงาน


เขียนโดย : จิรวัฒน์  วงษ์สมาน สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม : jirawat@hotmail.com