CHAPTER 1 INTRODUCTION TO... PLC

Transcription

1 CHAPTER 1 INTRODUCTION TO... PLC

2 ในอด ต อด ต ในโรงงานอ ตสาหกรรมใช แรงงานคนในกระบวนการผล ต ท งหมด ท าให ผลผล ตท ได ม จานวนน อยไม พอเพ ยงก บความต องการของ ผ บร โภค จ งม ผ ค ดค นว ธ การผล ตในร ปแบบใหม ท ใช เคร องเข ามาแทน แรงงานคนมากข น ซ งเป นการพ ฒนาทางด านอ ตสาหกรรมในย คต อมา

3 ต อมา ย คต อมา เม อม การใช งานเคร องจ กรมากข น จ งม การค ดค น การ ควบค มการทางานของเคร องจ กรให ทางานเป นข นตอนจ งม ความจาเป น ย ค แรกม การค ดค นวงจรร เลย ข นมาเพ อควบค มการทางานของเคร องจ กรให ทางานอ ตโนม ต แต การใช วงจรก ม ป ญหาหลายอย าง

4 ข อเส ยของการใช งานวงจรร เลย - การเด นสายย งยากเม อใช ร เลย เป นจานวนมาก - การเปล ยนแปลงเง อนไขของการควบค มทาได ยาก เน องจากต องเปล ยนการเด นสายไฟใหม - ขณะใช งานเก ดการเส อมสภาพของหน าส มผ ส หร อ ม การอาร คท าให เก ดประกายไฟข น

5 ป จจ บ น Automatic warehouse ป จจ บ น ม การใช อ ปกรณ ควบค มแบบใหม ข นมาแทนการควบค มด วย วงจรร เลย เราเร ยกอ ปกรณ ควบค มชน ดน ว า PLC หร อ PC

6 ข อด ของ PLC -สามารถแก ไขข อผ ดพลาดของวงจรควบค มแบบร เลย -นอกจากการควบค มท เป นแบบลอจ กแล ว PLC ย งสามารถ ใช ฟ งก ช นทางคณ ตศาสตร และฟ งก ช นอ นๆได อ กมากมาย -ราคาถ กเม อเปร ยบเท ยบก บการใช ร เลย จานวนมากในการสร าง แผงวงจรควบค ม

7 PLC ค ออะไร? PLC (Programmable Logic Control) อ ปกรณ ควบค มทางลอจ กท สามารถโปรแกรมได หร อ PC (Programmable Control) อ ปกรณ ควบค มท สามารถโปรแกรมได

8 PLC แบ งเป นก ประเภท? PLC สามารถจาแนกออกได เป น 2 ประเภท 1) แบ งตามล กษณะภายนอก 2) แบ งตามขนาดอ นพ ตเอาต พ ต

9 1) แบ งตามล กษณะภายนอก การแบ งประเภทของ PLC ตามล กษณะภายนอกน น PLC แต ละ ย ห ออาจแบ งไม เหม อนก น แต โดยท วไปแล วสามารถแบ งประเภทของ PLC ได ด งน 1.1 BLOCK TYPE (SHOE BOX) PLC 1.2 RACK TYPE PLC 1.3 SOFT PLC

10 OMRON

11 1.1 BLOCK TYPE (SHOES BOX) ล กษณะของ PLC แบบ Block Type ค อ ส วนประกอบต างๆของ PLC ไม ว าจะเป น CPU หน วยความจา ภาคอ นพ ต เอาต พ ตจะรวมอย ใน บล อกเด ยว ข อด ม ขนาดเล ก สามารถต ดต งได ง าย สามารถใช งานแทนวงจรร เลย ได ม ฟ งก ช นพ เศษ เช นฟ งก ช นทาง คณ ตศาสตร และฟ งก ช นอ น ข อเส ย สามารถเพ มอ นพ ต/เอาต พ ตได น อย เม ออ นพ ต/เอาต พ ตจ ดใดจ ดหน ง เส ย ต องยก PLC ท งช ดออกจาก กระบวนการผล ตทาให เส ยเวลาใน การผล ต

12 1. 2 RACK TYPE PLC ล กษณะของ PLC แบบ Rack Type จะม CPU หน วยความจา อ นพ ต/ เอาต พ ตแหล งจ ายไฟแยกก น เป นส วนๆ เม อต องการใช งานอ ปกรณ ใดจ งจะ นามาประกอบก นอ กคร งหน ง Connector Backplane

13 1. 2 RACK TYPE PLC (ต อ) ข อด สามารถเพ มจานวนอ นพ ต/เอาต พ ตและย น ตพ เศษได มาก เม ออ นพ ต/เอาต พ ตจ ดใดจ ดหน งเส ย ไม จาเป นต องยก PLC ท งช ด ไปซ อม สามารถนาย น ตท เส ยไปซ อมได เลย ทาให ไม ต องหย ด กระบวนการการผล ตท งหมด ข อเส ย ราคาส งกว าแบบ Block Type PLC เพราะสามารถเพ ม I/O ได มากกว า และม ค ณสมบ ต พ เศษมากกว าเช น การต อระบบ Network

14 1. 3 SOFT PLC เป น PLC ท ใช Software เข ามาทางานเป น PLC โดยจะใช คอมพ วเตอร PC(Personal Computer) ร วมก บการ ดท ใช ทาหน าท เป นอ นพ ต/เอาต พ ตแบบพ เศษ ใช งานทางด านน โดยเฉพาะ Input Output Personal Computer

15 IEC 1131 Standard Sequential Function Chart(SFC) Structured Text (ST) - Function Block - Diagram (FBD) Instruction List (IL) Ladder Diagram (LD)

16 Standard Languages 1. Sequential Function Chart(SFC) 2. Structure Text (ST)

17 Standard Languages(ต อ) 3. Function Block Diagram (FBD) 4. Instruction List (IL)

18 Standard Languages(ต อ) 5. Ladder Diagram (LD)

19 ส วนประกอบหล กของ PLC

20 ส วนประกอบหล กของ PLC ส วนประกอบหล กของ PLC สามารถแบ งออกเป นส วนต างๆได คล ายก บคอมพ วเตอร ด งน 1. ภาคอ นพ ต (Input Section) 2. ต วประมวลผล (CPU) 3. หน วยความจา (Memory) 4. ภาคเอาต พ ต (Output Section) 5. แหล งจ ายไฟ (Power Supply)

21 1. อ ปกรณ อ นพ ต (Input Unit) ENCODER LEVEL SW. PUSH BUTTON SW. (Input Devices) PHOTOELECTRIC SENSOR PROXIMITY SENSOR.

22 อ ปกรณ อ นพ ต(ต อ) การต ออ ปกรณ อ นพ ต เข าก บภาคอ นพ ตของPLC 1. อ นพ ตชน ดRelay 2. อ นพ ตท เป นเซนเซอร ชน ด NPN 3. อ นพ ตท เป นเซนเซอร ชน ด PNP

23 อ ปกรณ อ นพ ต(ต อ) โครงสร างของภาคอ นพ ต การต ออ ปกรณ อ นพ ตก บ PLC Optocoupler Output LED Internal Circuits COM Relay PLC Input Voltage = 24 VDC +10%/-15%

24 การต ออ ปกรณ อ นพ ตเข าก บ PLC Sensor + Output 5 ma /12 ma 0 V Sensor power Supply IN 00 CP1L COM (+)

25 การต ออ ปกรณ อ นพ ตเข าก บ PLC + 5 ma/12 ma IN Output 0 V Sensor power Supply 00 CP1L COM (-)

26 อ นพ ตท เป นเซนเซอร ชน ด NPN + OUTPUT - SENSOR POWER SUPPLY IN COM + อ นพ ตท เป นเซนเซอร ชน ด PNP + OUTPUT - SENSOR POWER SUPPLY IN COM -

27 2. ต วประมวลผลกลาง(CPU UNIT) ทาหน าท คานวณและควบค ม ซ งเปร ยบเสม อนสมองของ PLC ภายในประกอบด วยวงจรลอจ กหลายชน ดและม ไมโครโปรเซสเซอร เบส (Micro Processor Based)ใช แทน อ ปกรณ จาพวกร เลย เคาน เตอร /ไทม เมอร และซ เควนเซอร เพ อให ผ ใช สามารถออกแบบวงจรโดยใช Relay Ladder Diagram ได CPU จะยอมร บข อม ลจากอ ปกรณ อ นพ ตต างๆ จากน นจะทา การประมวลผลและเก บข อม ลโดยใช โปรแกรมจากหน วยความจา หล งจากน นจะส งข อม ลท เหมาะสมและถ กต องออกไปย งอ ปกรณ เอาต พ ต

28 3. หน วยความจา (MEMORY UNIT) ท าหน าท เก บร กษาโปรแกรมและข อม ลท ใช ในการทางาน โดยขนาด ของหน วยความจาจะถ กแบ งออกเป นบ ตข อม ล(Data Bit) ภายใน หน วยความจา 1 บ ต ก จะม ค าสภาวะทางลอจ ก 0 หร อ 1 แตกต างก น แล วแต คาส ง ซ ง PLC ประกอบด วยหน วยความจาสองชน ดค อ ROM และ RAM RAM(Random Access Memory) สามารถท าการเข ยนหร อ อ านข อม ลได เหมาะก บการเข ยนโปรแกรม ROM(Read Only Memory) ทาหน าท เก บโปรแกรมสาหร บ ใช ในการปฏ บ ต งานของ PLC เหมาะก บงานท ไม ต องการเปล ยนแปลง โปรแกรม

29 การเก บสารองโปรแกรม(Backup) 1.Capacitor Backup Backup time (days) Battery Backup Ambient temperature( 0 C) 5 Years ( Within 5 Min. for Change )

30 4. อ ปกรณ เอาต พ ต (OUTPUT UNIT) ทาหน าท ร บข อม ลจากต วประมวลผลแล วส งต อข อม ล ไปควบค มอ ปกรณ ภายนอกหร ออ ปกรณ เอาต พ ต เช น ควบค มหลอดไฟ มอเตอร และวาล ว เป นต น Magnatic Contacter อ ปกรณ เอาต พ ต Output Devices Servo Motor

31 อ ปกรณ เอาต พ ต(ต อ)

32 โครงสร างของภาคเอาต พ ต

33 โครงสร างของภาคเอาต พ ต

34 5. แหล งจ ายไฟ (POWER SUPPLY UNIT) ทาหน าท จ ายพล งงานและร กษาระด บแรงด นไฟฟ ากระแสตรง ให ก บ CPU Unit หน วยความจาและหน วยอ นพ ต/ เอาต พ ต *AC V*DC 24 V

35 CHAPTER 2 INTRODUCTION TO... CP1L/CP1H

36

37 ส วนประกอบของ PLC ร น CP1L CPU UNIT

38 ฟ งก ช นเด น

39 ฟ งก ช นเด น

40 ฟ งก ช นเด น

41 ฟ งก ช นเด น

42 ฟ งก ช นเด น

43 ฟ งก ช นเด น

44 ฟ งก ช นเด น

45 ฟ งก ช นเด น

46 ฟ งก ช นเด น

47

48

49

50 INDICATORS

51 OPTION BOARDS

52 EXPANSION UNIT

53 EXPANSION UNIT

54 EXPANSION UNIT

55 CHAPTER 3 อ ปกรณ การเข ยนโปรแกรม และ ระบบส อสารของ PLC

56 อ ปกรณ สาหร บการโปรแกรม ถ าต องการให PLC ทางานไปตามข นตอนต องม การส งการให PLC ทางาน การส งให PLC ทางานก ค อการเข ยน โปรแกรมควบค ม PLC น นเอง การเข ยนโปรแกรมควบค ม PLC น น ทาได 2 ว ธ ด งน ค อ 1. Hand Held Programmer 2. Software

57 1.ใช Hand Held Programmer (OMRON จะเร ยกว า Programming Console)

58 2. ใช SOFTWARE

59 CHAPTER 4 โครงสร างของข อม ล และ การกาหนดเบอร ร เลย ในพ นท หน วยความจา

60 Memory Area การเก บข อม ลในระบบด จ ตอล ข อม ล 1 กล องจะเก บข อม ลในเลขฐานสอง ( 0 หร อ 1 ) เร ยกว า 1 บ ต ( 1Bit) 3 0 นาข อม ล 4 กล องมาเร ยงก น เร ยกว า 1 ด จ ต( 1 Digit) 15 0 นาข อม ล 16 กล องมาเร ยงก นเร ยกว า 1 เว ร ด ( 1 Word or 1 Channel )

61 โครงสร างของข อม ล ด จ ตท บ ตท ฐาน 2 2 C 4 6 ฐาน 16 2E46

62 การกาหนดเบอร ร เลย ในพ นท หน วยความจา Word or channel Bit Example เว ร ดท 0 บ ตท 0 เว ร ดท 0 บ ตท 7

63 พ นท หน วยความจาของ PLC

64 พ นท หน วยความจาของ PLC

65 CIO AREA (Input,Output & Work Area) CH Input CH 0

66 CIO AREA (Input,Output & Work Area)

67 Input /Output Wiring INPUT Wiring OUTPUT Wiring

68 Input Area CH

69 HR AREA (Holding Relay) เป นบ ตท ใช เก บข อม ลและสถานะ ON/OFF ก อนท ไฟจะด บ Example ต องการคงสถานะของเอาต พ ต ก อนไฟด บ END HR00.00 HR00.00 END HR

70 AR AREA (Auxiliary Relay) เป นบ ตพ เศษม หน าท เฉพาะเช นใช เป น Flags หร อ Control Bit Example AR 17 บ ตท เก บค าของเวลาเป นนาท AR 17 บ ตท เก บค าของเวลาเป นช วโมง AR (เวลาแปดนาฟ กาสามส บห านาท ) 3 5 Move digit

71 LR AREA (Link Relay)

72 DM AREA (Data Memory) ต องใช ท ละเว ร ดไม สามารถใช ท ละบ ต Read/Write Error Log Read-Only PC Set up ใช เก บข อม ล ใช เก บ Error ใช อ านเพ ยงอย างเด ยว ใช เก บพาราม เตอร ต างๆเพ อควบค มการทางานของ PLC

73 CHAPTER 5 การเข ยนคาส งให ก บ PLC

74 = K R S T R S T วงจรควบค ม S1 S2 K S1 K1 S2 K1

75 S R S T S K com com

76 หล กการเข ยนแลดเดอร ไดอะแกรมและคาส งพ นฐาน วงจรควบค ม S1 K1 Ladder Diagram S2 K1 LD OR AND NOT OUT 10000

77 หล กการเข ยนแลดเดอร ไดอะแกรมและคาส งพ นฐาน 1.หล กการเข ยน Ladder Diagram จะเร มจากแกนในแนวต งทางด านซ ายม อ 2. LD เป นคาส งแรกท ใช ในการเข ยน Ladder Diagram LD OUT เป นคาส ง OUT จะแทนด วยส ญล กษณ ร ปวงกลมหร อวงร ม ความหมาย ในล กษณะของOUTPUT LD OUT 01000

78 หล กการเข ยนแลดเดอร ไดอะแกรมและคาส งพ นฐาน 4. AND A B จากวงจรจะเห นว าหลอดไฟจะต ดก ต อเม อเรากดสว ทช A และ B ถ ากดสว ทช A หร อ B สว ทช ใดสว ทช หน งหลอดจะไม ต ด LD AND OUT 01000

79 หล กการเข ยนแลดเดอร ไดอะแกรมและคาส งพ นฐาน 4. OR A B จากวงจรจะเห นว า ไม ว าเราจะกดสว ทช A หร อ B หร อแม แต จะกด A และ Bท งค หลอดไฟ ก จะต ด LD OR OUT 01000

80 หล กการเข ยนแลดเดอร ไดอะแกรมและคาส งพ นฐาน 4. AND LD LD OR LD OR LD OR AND OUT AND

81 หล กการเข ยนแลดเดอร ไดอะแกรมและคาส งพ นฐาน 5. OR LD AND LD LD AND LD AND LD AND OR OUT

82 Question??? 1.ต องการต งเวลา 24 ช วโมง เม อครบเวลาท กาหนดจะทาให มอเตอร ทางาน จะต องเข ยนโปรแกรม ให ก บ PLC อย างไร 2.ถ าต องการให มอเตอร ทางานเม อว นท 27 ม.ค. ตอน 12:00 นาฬ กา จะต องเข ยนโปรแกรมอย างไร

83 CLOCK