Tủ điện PLC là gì? Nguyên lý hoạt động của tủ điện PLC

Tủ điện PLC là một phần không thể thiếu trong các thiết bị tự động hóa hay trong quá trình vận hành máy móc hiện nay. Bộ phận này giúp con người tối đa hóa hiệu suất làm việc đồng thời hạn chế những rủi ro cho nhân viên. Vậy tủ điện PLC có cấu tạo như thế nào, nguyên lý hoạt động và vai trò quan trọng ra sao, mời bạn cùng Tủ Điện Bách Khoa tìm hiểu trong bài viết dưới đây!

Tủ điện PLC là gì?

Tủ điện PLC là một thiết bị điều khiển được lập trình bằng phần mềm PLC (Programmable Logic Controller) và HMI (Human Machine Interface) để tự động điều khiển hệ thống máy móc công nghiệp theo yêu cầu của quy trình sản xuất. Nó cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển thông minh thông qua ngôn ngữ lập trình. 

Loại tủ điện này thường được lắp đặt tại khu vực điều khiển của các công trình công nghiệp, nhà máy công nghiệp, nhằm giảm sự phụ thuộc vào lao động nhân công và tối ưu hóa quá trình làm việc.

Cấu tạo và thông số chi tiết

Cấu tạo của tủ điện

Cấu tạo của tủ điện PLC bao gồm các thành phần chính sau: bộ điều khiển PLC, đơn vị lập trình, rơ le trung gian và tiếp điểm cùng với màn hình hiển thị.

Cấu tạo của tủ điện điều khiển plc

• Bộ điều khiển PLC: Là thành phần quan trọng nhất trong tủ điện PLC, bao gồm bộ nhớ chương trình RAM và ROM, bộ vi xử lý trung tâm CPU và các module vào/ra tín hiệu. Bộ điều khiển PLC nhận và xử lý tín hiệu, thực hiện các thuật toán và quyết định điều khiển các thiết bị trong quá trình công nghiệp. Ngoài ra, bộ điều khiển PLC cũng được sử dụng trong tủ điện chiếu sáng PLC, có vai trò quan trọng trong hệ thống đèn chiếu sáng đóng cắt theo thời gian thực trong ngày.
• Đơn vị lập trình: Đây là một đơn vị được sử dụng để lập trình và cấu hình bộ điều khiển PLC. Đơn vị lập trình có thể là một thiết bị xách tay hoặc máy tính, kết nối với PLC qua các cổng giao tiếp như RS232, RS422, RS485. Đơn vị lập trình cho phép người dùng viết, đọc và kiểm tra chương trình PLC.
• Rơ le trung gian và tiếp điểm: Đây là các thành phần vật lý trong tủ điện PLC được sử dụng để kết nối và điều khiển các thiết bị như máy bơm, động cơ. Rơ le trung gian và tiếp điểm thực hiện chuyển đổi tín hiệu và các hoạt động điều khiển dựa trên tín hiệu từ bộ điều khiển PLC.
• Màn hình hiển thị: Tủ điện PLC thường được trang bị một màn hình cảm ứng để người vận hành và giám sát hệ thống. Màn hình hiển thị cho phép người dùng xem và điều chỉnh các thông số và trạng thái hoạt động của tủ điện PLC, giúp quá trình giám sát và điều khiển trở nên thuận tiện và dễ dàng.

Các thành phần này cùng hoạt động để điều khiển và quản lý các thiết bị và quy trình trong công nghiệp.

Các thông số chi tiết

Bạn có thể tham khảo các thông số cơ bản của tủ điện trong bảng sau:

Tuy nhiên, các thông số cụ thể và cấu hình của tủ điện PLC sẽ phụ thuộc vào yêu cầu và ứng dụng cụ thể của hệ thống điều khiển.

Nguyên lý hoạt động của tủ điện PLC

Nguyên lý hoạt động của tủ điện PLC là tiếp nhận tín hiệu đầu vào, xử lý theo chương trình lập trình và đưa ra các tín hiệu điều khiển để điều khiển các thiết bị ngoại vi. Quá trình này được thực hiện theo chu kỳ lặp lại để đảm bảo hoạt động ổn định và linh hoạt của hệ thống.

Tủ điện PLC có chức năng điều khiển tự động

• Đầu tiên, các tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi như cảm biến, contactor được đưa vào CPU thông qua module đầu vào. Các tín hiệu này có thể là tín hiệu số (ON/OFF) hoặc tín hiệu analog (giá trị dạng liên tục).
• CPU của PLC nhận và xử lý các tín hiệu đầu vào theo chương trình được lập trình trước. Chương trình này thường được viết bằng ngôn ngữ lập trình đặc biệt như ladder diagram, function block diagram, hay structured text. CPU sẽ thực hiện các phép toán, so sánh, lấy giá trị từ bộ nhớ và thực hiện các lệnh điều khiển để xác định trạng thái và hành động của các thiết bị điều khiển.
• Sau khi xử lý, CPU sẽ đưa các tín hiệu điều khiển qua module đầu ra để xuất ra các thiết bị được điều khiển bên ngoài. Các tín hiệu đầu ra có thể là tín hiệu ON/OFF để bật/tắt các thiết bị, hay tín hiệu analog để điều khiển giá trị liên tục như mức nhiệt độ, áp suất,…
• Quá trình hoạt động của PLC được thực hiện theo chu kỳ. Trong mỗi chu kỳ, PLC sẽ đọc tín hiệu đầu vào, thực hiện chương trình, truyền thông nội để truy xuất dữ liệu và thực hiện các tính toán, kiểm tra lỗi và gửi cập nhật tín hiệu đầu ra. Quá trình này được lặp đi lặp lại liên tục để đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định của hệ thống điều khiển.

Chức năng của tủ điện

Tủ điện PLC có chức năng điều khiển tự động các thiết bị và quy trình trong công nghiệp. Cụ thể:

• Điều khiển on/off: Tủ điện PLC có khả năng điều khiển đóng/mở các thiết bị như máy bơm, động cơ, mô tơ…
• Điều khiển bộ đếm: Tủ điện PLC có chức năng điều khiển đếm số lượng hoặc thời gian.
• Điều khiển theo thời gian: Tủ điện PLC có khả năng điều khiển mở/đóng các thiết bị theo thời gian, thực hiện các chu trình theo thứ tự tuần tự.
• Điều khiển biến tần (PID): Tủ điện PLC có chức năng điều khiển biến tần để điều chỉnh tần số hoặc vận tốc của động cơ, mô tơ theo yêu cầu cụ thể.

Ngoài ra, tủ điện PLC còn có khả năng kết nối với hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) để giám sát và điều khiển từ xa các thiết bị như máy bơm và động cơ. Điều này giúp tăng tính an toàn và hiệu suất trong quá trình sản xuất và vận hành.

Ưu điểm của tủ điện PLC

Tủ điện PLC mang lại nhiều ưu điểm quan trọng:

• Độ linh hoạt: Tủ PLC cho phép dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển theo yêu cầu. Người dùng có thể lập trình các thuật toán phức tạp với độ chính xác cao, từ đó tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất sản xuất.
• Dễ dàng bảo trì và sửa chữa: Thiết kế module của tủ PLC giúp việc bảo trì và sửa chữa dễ dàng hơn. Người dùng có thể thay thế và mở rộng các module đầu vào/đầu ra, giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình bảo trì.
• Chống nhiễu tốt: Tủ PLC có khả năng chống nhiễu tốt, giúp hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Điều này đảm bảo tính tin cậy và độ ổn định của hệ thống điều khiển.
• Giao tiếp linh hoạt: Tủ  PLC có khả năng giao tiếp với các thiết bị thông minh khác như máy tính, HMI (Human-Machine Interface), SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), và các thiết bị đo lường. Điều này tạo điều kiện cho tích hợp và quản lý toàn diện của hệ thống.
• Dễ dàng lắp đặt và sử dụng: Việc lắp đặt tủ PLC đơn giản và nhanh chóng. Lập trình cũng không phức tạp, người vận hành có thể dễ dàng sử dụng mà không cần kiến thức chuyên môn sâu về lĩnh vực điện tử và lập trình.
• Tăng năng suất và hiệu quả sản xuất: Sử dụng tủ điện PLC giúp nâng cao năng suất máy móc, giảm công việc thủ công, và tăng hiệu suất sản xuất. Quá trình điều khiển tự động và tối ưu hóa quy trình giúp tăng cường hiệu quả và độ chính xác.
• Tiết kiệm chi phí: Sử dụng tủ điện PLC giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công, giảm lỗi do con người gây ra và tối ưu hóa quy trình làm việc. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và tăng tính cạnh tranh của doanh nghiệp.

Đây là những lợi ích quan trọng mà tủ điện PLC mang lại trong các ứng dụng công nghiệp và tự động hóa.

Tủ điện PLC là một thiết bị không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Hy vọng rằng qua bài viết trên, bạn đã nắm được những thông tin đầy đủ nhất về tủ điện PLC. Và nếu như bạn đang có nhu cầu mua tủ điện, đừng quên liên hệ Tủ Điện Bách Khoa để được tư vấn chi tiết nhất nhé!

• Trụ sở chính: Số 10-A16, KĐT Geleximco A, Đại Lộ Thăng Long, An Khánh, Hoài Đức, TP. HN
• Nhà máy 1: Chợ Cá – Tân Tiến – Chương Mỹ – Hà Nội
• Nhà máy 2: Thôn Lập Thành, Đông Xuân, Quốc Oai, Hà Nội
• Hotline – HN: 0967 50 50 30
• Khu vực phía Nam: Tầng 08, Tòa nhà Pearl Plaza, số 561A Điện Biên Phủ, Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh
• Nhà máy 3: Khu Phố 8, Uyên Hưng, Tân Uyên, Bình Dương
• Hotline – HCM: 093 146 8833
• Email: baogia@bkvietnam.vn
• Website: https://bkvietnam.vn/