Phân Loại PLC

Phạm Anh Huy
PLC
05/11/2021

Plc là một từ được kí hiệu - với mệnh danh toàn bộ trong anh ngữ là : ' programmable logic controller '. programmable logic controller ' được dịch sang tiếng việt với sát nghĩa và toàn bộ là ' thiết bị kiểm soát logic khả trình ' ; hay còn có mệnh danh khác như : thiết bị kiểm soát thiết kế giải pháp, thiết bị kiểm soát plc hoặc bộ thiết kế giải pháp pl c, v. V. Plc cho phép sử dụng nhanh nhạy các thuật toán kiểm soát logic thông qua từ ngữ thiết kế giải pháp để thực hành các event theo một phương pháp. Trong thực tiễn, chúng ta có khả năng hiểu nôm na plc như một cụm các relay được gom, giảm bớt kích cỡ lại và được chỉnh trang, khôn ngoan hơn ( smart relay ). Ngôn ngữ thiết kế giải pháp plc vô cùng đa dạng và phong phú, nhưng thật ra phổ thông nhất là ladder, state logic, c,. .

. PLC là gì - Các Thương Hiệu PLC Nổi Tiếng Hiện Nay

Có các đơn vị sản xuất plc được ra khỏi nhà máy plc nước ta như : siemens – đứ c, mitsubishi – ở nhật, unitronics – israel, delta – đài loan, omron – đất nước mặt trời mọ c, schneider – france, ls – xứ sở kim chi, panasonic – ở nhật, abb – thụy sĩ, keyence – đất nước mặt trời mọ c, idec – xứ phù tang, honeywell – mỹ, allen-bradley ( rockwell ) – mỹ, fatek – đài loan, wecon – trung quốc đại lụ c, hitachi – xứ phù tang, fuji – ở nhật và nhiều hơn nữa.

Không những thế, còn có : beckhoff – đứ c, ge ( general electric ) – mỹ => emerson – mỹ, automation direct – mỹ, gic ( general industrial controls ) - ấn độ , cimon – xứ sở kim chi, liyan – đài loan, shihlin – đài loan, koyo – ở nhật, samsung – xứ sở kim chi, vigor – đài loan, invt – trung quốc đại lụ c, kinco – trung quốc đại lụ c, nari – trung quốc đại lụ c, yokogawa – xứ sở anh đào, eaton – mỹ, festo – đứ c, phoenix – đứ c, yaskawa – xứ sở anh đào, inovance - đức, xinje – trung quốc đại lụ c, texas instruments - usa, opto 22 - nước mỹ.

. PLC Siemens - Các Dòng PLC Phổ Biến

Cấu tạo của PLC

Plc được cấu thành bởi phần cứng và ứng dụng, chúng giao tiếp cùng nhau để hợp thành chuỗi plc kiện toàn. Cấu tạo của plc dựa theo những quy tắc được ứng dụng giông giống trong cấu tạo máy vi tính tiêu chí. Nhưng, cấu tạo plc có sự khác lạ vì xây dựng của chúng dựa theo việc phân phối độ tin tưởng cao, năng lực miễn dịch với môi trường công nghiệp hà khắc, dễ chăm sóc và có thể kết nối với lượng lớn đầu vào và đầu ra ngoại vi.

Nếu một quần thể plc được miêu tả là có kiến trúc khép kín, có nghĩa là nó nhắc đến một quần thể độc quyền của các thành phần phần cứng và ứng dụng chẳng thể ( hoặc khó ) gắn kết với các thành phần và ứng dụng của đơn vị sản xuất khác. Nhưng thật ra, nếu một quần thể plc được miêu tả là có kiến trúc mở, nó nhắc đến chuỗi plc có các thành phần vô giá trị tuân theo một quy chuẩn chung và thuận lợi gắn kết với các thành phần phần cứng và ứng dụng của đơn vị sản xuất khác.

Bảng Phân Loại plc
Plc được chào đời tính từ thập niên 60, đến bây giờ đã ra đời rất đông phiên bản và biến chủng của plc. Tuy vậy, tựa chung trong điều khiển tự động công nghiệp plc được chia làm 3 loại : bất di bất dịch, mô-đun và chia nhỏ. Hơn thế nữa, mọi người cực kỳ đơn giản gặp các loại plc thiếu hẳn sự phân định cụ thể giữa 3 cách sắp xếp trên mà có thể có sự giao thoa giữa các loại đó.

Lúc cân nhắc các loại plc, chúng ta có khả năng đánh giá được rằng : loại bất di bất dịch được sử dụng cho các sử dụng có qui mô nhỏ , giản dị ; loại mô-đun hay được sử dụng cho các sử dụng có qui mô bình quân và phức tạp hơn ; loại chia nhỏ được sử dụng cho các sử dụng diện rộng, phân bổ trên nhiều khu vực

So sánh	Cố định	Mô-đun	Phân tán
Hiệu suất CPU	Thấp	Trung bình đến cao	Cao
Bộ nhớ	Nhỏ	Trung bình đến lớn	Lớn
Nguồn cấp	Nhúng	Mô-đun	Mô-đun
I/O	Nhúng	Mô-đun	Mô-đun
Truyền thông	Nhúng	Mô-đun	Mô-đun
Lắp đặt	Khối	Rack, Back plane, Rail hoặc Chassis.	Rack, Back plane, Rail hoặc Chassis.
Kích thước vật lý	Nhỏ	Trung bình đến lớn	Trung bình đến lớn
Độ linh hoạt	Không	Có	Có
Ứng dụng	Các ứng dụng đơn giản với số lượng I/O nhỏ	Các ứng dụng từ quy mô trung bình đến lớn với số lượng I/O lớn	Các ứng dụng quy mô lớn với số lượng I/O rất lớn
Giá thành	Thấp	Vừa	Cao

Loại PLC cố định (fixed)

Plc yên ổn được xây dựng theo cách thức all-in-one, có nghĩa là toàn bộ các thành phần phần cứng được thêm vào ( nhúng ) vào trong một máy móc độc nhất. Các thành phần phần cứng như : nguồn, cpu, dung lượng bộ nhớ, i/o và các kết nối thông tin truyền thông đều được kết nối sẵn trong plc bất di bất dịch. Các tên quen thuộc nhất được các đơn vị sản xuất không giống nhau lấy tên cho plc loại bất di bất dịch như : fixed, integrated, nano, micro, compact, small, mini , basic, unitary, standard và brick.
Chẳng hạn : allen bradley plc - micro 820, omron plc - cp1e compact, plc siemens - logo ! basic, delta plc - es2 standard series, koyo directlogic dl105 brick plc.

Đặc điểm chung của PLC cố định

Bất cứ các từ chuyên ngành mà các đơn vị sản xuất plc sử dụng để xác nhận loại , kích cỡ và mức kết quả của plc của họ là không giống nhau, plc bất di bất dịch có đặc trưng chung là :
• quy ước lấy tên plc : fixed, integrated, nano, micro, compact, small, mini , basic, unitary, standard và brick.
• bộ ứng xử cpu : kết quả thấp.
• kích thước dung lượng bộ nhớ kế hoạch và thông tin : nhỏ.
• nguồn phân phối : nhúng.
• i/o : nhúng.
• cổng truyền thông : nhúng.
• lắp đặt : dạng khối.
• kích thước vật lý : nhỏ.
• tính nhanh nhạy : i/o và truyền thông trò chuyện là yên ổn.
• có thể phát triển/tùy chỉnh : không
• ứng dụng : một vài ứng dụng chủ đạo với lượng đầu vào và đầu ra nhỏ.
• chi phí : thấp.
Thế mạnh của plc cố định

Plc yên ổn có nhiều ưu thế lớn đối chiếu với các loại plc khác. Chúng đã được xây dựng nổi bật để phụng sự các quy mô đầu tư điều khiển tự động cấp thấp , bé nhỏ hơn. điểm mạnh của plc yên ổn là :
• kích thước nhỏ nên chúng không chiếm nhiều không gian.
• gắn kết một cách gấp rút và thuận lợi.
• chi phí thấp nên chúng là một biện pháp kinh tế cho một vài app giản dị.
Khuyết điểm của plc cố định

Nếu bạn đang xét quyết định một plc yên ổn để sử dụng cho các sử dụng điều khiển tự động kế tiếp của bản thân, bạn nên cẩn thận nghiền ngẫm nhiều khuyết điểm để bảo đảm rằng bạn đang chọn loại plc hợp với sử dụng của bản thân. điểm yếu của plc yên ổn là :
• hiệu suất khắc phục của cpu thấp và dung lượng bộ nhớ nhỏ nên khó làm các tác vụ khó khăn.
• không nhanh nhạy vì lượng đầu vào , đầu ra và kết nối thông tin truyền thông là bất di bất dịch.
• thích hợp cho một vài app chủ đạo với lượng đầu vào và đầu ra nhỏ.

Loại PLC mô-đun (modular)

Plc module là loại plc có từng một mô-đun biệt lập cho từng thành phần phần cứng của chúng. Mỗi mô-đun plc được kết nối với nhau bằng một quần thể kết nối chung. Chuỗi cài đặt có một giới hạn lượng mô-đun nhất quyết mà nó nhiều khả năng đựng được. Chuyện này chứng tỏ là một plc mô-đun có khả năng được cấu hình để chỉ dành cho từng sử dụng.
Mô-đun plc là một thành phần phần cứng thực hành một tác dụng chi tiết hợp với kiến trúc của chuỗi plc. Các mô-đun chính được ứng dụng trong plc loại mô-đun là mô-đun bộ vi xử lý, mô-đun cấp nguồn, mô-đun đầu vào , mô-đun đầu ra và mô-đun truyền thông. Việc dùng các mô-đun này sẽ không giống nhau đối với những đơn vị sản xuất không giống nhau và thường không thể thay cho nhau giữa các đơn vị sản xuất plc.
Plc mô-đun được sử dụng cho các sử dụng điều khiển tự động công nghiệp nhu cầu bộ xử lí công suất tốt hơn và lượng lớn các trang thiết bị đầu vào và đầu ra. Những loại sử dụng dùng plc mô-đun này thường có cấp bậc khó khăn tốt hơn có liên quan đến vận hành, kiểm soát tiến trình và giám soát. Vài ba các ngành thường dùng plc mô-đun như là sinh, đồ ăn và thức uống, thu thập mỏ,. .
Chẳng hạn : dòng plc dạng mô-đun của nhiều thương hiệu như : allen bradley compactlogix – 5370 l3 series, omron modular plc – cj series, siemens plc s7-300 series, delta compact modular mid-range-as series, koyo micro modular plc – dl205 series.

Đặc trưng chung của plc mô-đun - Plc loại mô-đun có những riêng biệt sau :
• quy ước lấy tên plc : modular.
• bộ giải quyết cpu : kết quả từ bình quân đến cao.
• kích thước dung lượng bộ nhớ kế hoạch và thông tin : bình quân đến lớn.
• nguồn phân phối : module nguồn.
• i/o : module i/o.
• cổng truyền thông : module truyền thông.
• lắp đặt : rack, backplane, rail hoặc chassis.
• kích thước vật lý : bình quân đến lớn.
• tính nhanh nhạy : cao
• có thể phát triển/tùy chỉnh : có
• ứng dụng : một vài ứng dụng có qui mô từ bình quân đến cao với lượng đầu vào và đầu ra lớn.
• chi phí : bình quân đến cao.
Thế mạnh của plc dạng mô-đun
đối chiếu với dạng cố định
Plc mô-đun có nhiều ưu thế lớn đối chiếu với các plc bất di bất dịch khác. Chúng đã được xây dựng nổi bật để đáp ứng cho các quy mô đầu tư điều khiển tự động từ bình quân đến thượng hạng.
Thế mạnh của việc dùng plc mô-đun thay vì plc bất di bất dịch là plc mô-đun có dung lượng càng thấp, bộ vi xử lý kết quả tốt hơn, lượng đầu vào và đầu ra to hơn, phiên bản truyền thông trò chuyện, đầy đủ khả năng tùy chỉnh và thuận lợi phát triển. Việc này cho phép plc mô-đun ứng xử một vài ứng dụng diện rộng hơn và độ khó khăn tốt hơn đối chiếu với plc yên ổn.
Các plc mô-đun cũng có những mô-đun đầu vào và đầu ra được gắn kết từ xa ( distributed i/o hay remote i/o ) được kết nối với nhau bằng giao thức truyền thông. Việc này cho phép tăng lượng đầu vào và đầu ra, giảm thiểu thỉnh cầu về cáp và tăng tính nhanh nhạy lúc cài đặt.
Plc mô-đun cũng có ưu thế trong lĩnh vực chăm sóc hơn plc bất di bất dịch. Mỗi thành phần phần cứng được đặt độc đáo trong một mô-đun nhiều khả năng được thay thế nếu nó bị lỗi. Trong khi đó một plc bất di bất dịch thêm vào toàn bộ các thành phần của chúng được nhúng vào một trang thiết bị độc nhất. Thế nên, khi có lỗi, tất cả máy móc cần phải thay thế toàn thể và trang thiết bị bị lỗi buộc phải bỏ đi.

Điểm yếu của plc dạng mô-đun
Nếu bạn đang nhìn nhận quyết định một plc mô-đun để áp dụng đối với sử dụng điều khiển tự động kế tiếp của bản thân, bạn phải nhìn nhận nhiều điểm yếu để bảo đảm rằng bạn đang chọn plc thỏa đáng nhất cho sử dụng của bản thân. điểm yếu của plc mô-đun là :
• kích thước lớn nên chúng chiếm nhiều diện tích hơn đối chiếu với plc yên ổn.
• lắp đặt phức tạp hơn plc bất di bất dịch.
• chi phí tốt hơn plc bất di bất dịch nên có khả năng không hiệu lực về kinh phí cho một vài ứng dụng nhỏ.

Loại PLC phân tán (distributed)

Plc dạng chia nhỏ là chuỗi plc sang trọng với kiến trúc mô-đun và khả năng kết nối các thành phần phần cứng giữa những khu vực sự khác nhau phê duyệt các giao thức truyền thông cao tốc. Mỗi vị trí trong chuỗi plc chia nhỏ mang đậm mô-đun phần cứng được đặt trong một quần thể kết nối và thường được biết với tên nút hoặc điểm.
Mỗi nút hoặc điểm trong chuỗi plc chia nhỏ cần có mô-đun truyền thông trò chuyện và có khả năng chứa mô-đun bộ vi xử lí plc với mô-đun đầu vào và đầu ra ( i/o ) hoặc chỉ mô-đun i/o. Khi có một mô-đun truyền thông thiếu hẳn mô-đun bộ vi xử lý plc và chỉ có các mô-đun i/o thì nút đó có tên là distributed i/o hay remote i/o.
Plc chia nhỏ được sử dụng cho các phân xưởng lớn và tiền đề chế biến lớn vì chúng không bị giới hạn về vị trí vật lý. Chúng đồng thuận các thành phần phần cứng được để tại những khu vực không giống nhau bằng phương pháp sử dụng các kết nối truyền thông cao tốc để ghép nối các bộ vi xử lí và i/o chia nhỏ. Loại plc chia nhỏ được xem là một phương án kiểm soát tiến trình trên quy mô lớn.
Sự khác biệt lớn nhất giữa plc chia nhỏ và các loại plc khác là chúng chứa bộ vi xử lý kết quả cao, dung lượng càng thấp và có khả năng ứng xử khối lượng lớn i/o, dùng ngôn ngữ thiết kế giải pháp cấp tốt hơn và nhiều khả năng khắc phục khối lượng lớn các tác vụ kiểm soát phương pháp rắc rối.
Trước đó, hệ thống điều khiển chia nhỏ ( dcs ) có thời gian sử dụng cho các phân xưởng trình tự lớn. Tuy nhiên các plc kiểm soát bằng kỹ thuật hôm nay được gia tăng năng suất và có khả năng khắc phục các đề nghị nặng nề của một hệ thống điều khiển chia nhỏ.
Chẳng hạn : dòng plc loại chia nhỏ của vài ba thương hiệu như : allen bradley controllogix – 1756 series, omron rack plc – cs1 series, siemens simatic plc – et 200sp, delta plc – ah series, koyo specialized plc – dl405 series.
đặc trưng chung của plc phân tán
Trong năm châu plc dịp này, đa phần các plc mô-đun đều có các chức năng của plc chia nhỏ. Dẫu cho từ chuyên môn được ứng dụng là gì , plc chia nhỏ có đặc trưng chung là :
• quy ước lấy tên plc : distributed hoặc modular với remote i/o.
• bộ xử lí cpu : kết quả cao.
• kích thước dung lượng bộ nhớ kế hoạch và thông tin : lớn.
• nguồn phân phối : module nguồn.
• i/o : module i/o.
• cổng truyền thông : module truyền thông.
• lắp đặt : rack, backplane, rail hoặc chassis.
• kích thước vật lý : bình quân đến lớn.
• tính linh động : cao
• có thể phát triển/tùy chỉnh : có
• ứng dụng : một vài app có qui mô từ bình quân đến cao với lượng đầu vào và đầu ra cực kỳ lớn.
• chi phí : cao.
điểm mạnh của plc phân tán
Plc chia nhỏ đã được thiết kế để xử lí rất nhiều thông tin và ra lệnh cho tiến trình khó khăn. Thế nên, nó sở hữu những mặt tốt sau đối chiếu với các loại plc khác :
Tạo nên hệ thống kiểm soát rộng với nhiều bộ vi xử lý và i/o từ xa.
• bộ giải quyết kết quả cao.
• bộ nhớ kế hoạch và thông tin lớn.
• có có thể ứng xử khối lượng i/o cực kỳ lớn.
• có thể ứng xử lượng lớn những công việc lái trình tự rắc rối.
• dễ chăm sóc.
• tiết kiệm thời kỳ và khoản tiền phải trả cho cài đặt.
Khuyết điểm của plc phân tán
Vì các chức năng chất lượng cao mà một plc chia nhỏ có nên chúng đi cùng với nhiều điểm yếu mà bạn cần xét lúc quyết định loại plc thiết yếu cho chuỗi điều khiển tự động của bạn như :
• kích thước, khoảng không cài đặt lớn.
• lắp đặt phức tạp hơn plc bất di bất dịch.
• chi phí tốt hơn các loại plc khác nên chúng có khả năng không hiệu lực về tiền bạc cho một vài app nhỏ bé hơn, ít phức tạp hơn.
• kỹ năng thiết kế giải pháp cấp tốt hơn nhiều khả năng được đề nghị.