PLC คืออะไร?

ทำความเข้าใจ PLC (Programmable Logic Controller)

PLC หรือ Programmable Logic Controller คืออุปกรณ์ควบคุมเชิงตรรกะที่สามารถเขียนโปรแกรมได้ ซึ่งเข้ามาแทนที่วงจรรีเลย์แบบเดิมในระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม

เหตุผลที่ต้องใช้ PLC

ในสมัยก่อนที่ยังไม่มี PLC ระบบอัตโนมัติจะใช้วงจรรีเลย์ ซึ่งมีข้อเสียหลายประการ:

• ขนาดใหญ่ - ใช้พื้นที่มาก
• Maintenance ยาก - ต้องบำรุงรักษาบ่อย
• การแก้ไขทำได้ยาก - ต้องเปลี่ยนสายไฟหรือรีเลย์

PLC มาแก้ปัญหาเหล่านี้ด้วยข้อดีที่สำคัญ:

• เขียนโปรแกรมได้หลากหลาย
• สื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอกได้
• ขับเคลื่อนอุปกรณ์ซับซ้อน เช่น Stepping Motor หรือ Servo Motor
• เป็น Counter, Timer, PID Controller ในตัว

องค์ประกอบของ PLC

ส่วนประกอบหลัก

1. Input - รับสัญญาณขาเข้า
2. Processor - สมองกลของ PLC
3. Output - ส่งสัญญาณขาออก
4. Power Supply - จ่ายไฟให้ PLC (โดยทั่วไปคือ 24V DC) หากเป็นรุ่น 220V AC แปลว่ามีโมดูลแปลงไฟในตัว
5. Programming Device - คอมพิวเตอร์สำหรับเขียนโปรแกรม

ตัวอย่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

Input Side:

• Sensor ตรวจจับวัตถุ
• Push Button
• Limit Switch
• Encoder (สัญญาณ Pulse)

Output Side:

• หลอดไฟ
• Relay ภายนอก
• Solenoid Valve
• Servo Driver

การทำงานของ PLC (PLC Execution)

PLC ทำงานแบบวนซ้ำใน 3 ขั้นตอน:

1. อ่าน Input (Input Reading)

• PLC อ่านสถานะของ Input ทั้งหมด เช่น Input0 ติด, Input2 ติด, Input4 ติด
• คัดลอกข้อมูลเก็บในหน่วยความจำของ PLC

2. รันโปรแกรม (Program Execution)

• PLC ประมวลผลโปรแกรมที่เขียนไว้
• ตัดสินใจว่า Output ไหนควรทำงาน ตามเงื่อนไขที่กำหนด

3. เขียนค่า Output (Output Writing)

• ส่งสัญญาณไปยัง Output ที่ต้องทำงาน
• ขับเคลื่อนระบบจริงภายนอก

Execution Time: ขึ้นอยู่กับยี่ห้อ รุ่น และความซับซ้อนของโปรแกรม

• สำหรับ Samkoon: ประมาณ 7-10 ns ต่อ 1 คำสั่ง
• โปรแกรมยิ่งใหญ่ Execution Time ยิ่งนาน

วงจร Input ของ PLC

การต่อสาย Input

Input ของ PLC จะใช้สัญลักษณ์ X และมี COM (Common) เป็นจุดร่วม

การต่อสาย Input มี 2 แบบ:

1. Sink Input Wiring (ใช้กันมากที่สุดในไทย 80-90%)

24V DC (+) → COM ของ PLC
Input Device → X ของ PLC → 0V (-)

หลักการจำง่าย:

• วาดแหล่งจ่ายไฟ: 24V ด้านบน, 0V ด้านล่าง
• Source = แหล่งจ่าย (24V)
• Sink = จุดรวบรวม (0V)
• PLC เป็น Source, Input Device เป็น Sink

2. Source Input Wiring (ใช้ในเครื่องจักรนำเข้า)

24V DC (+) → Input Device → X ของ PLC
COM ของ PLC → 0V (-)

• Input Device เป็น Source, PLC เป็น Sink

วงจร Output ของ PLC

ประเภท Output

Output ของ PLC ใช้สัญลักษณ์ Y และมี 2 ประเภทหลัก:

1. Relay Output

• มี Relay จริงอยู่ภายใน PLC
• ต่อไฟได้ทั้ง DC และ AC
• ไม่ต้องสนใจทิศทางไฟฟ้า
• เหมาะสำหรับ Load ขนาดใหญ่

2. Transistor Output

• ใช้ Transistor แทน Relay
• ต้องระวังทิศทางการต่อไฟ
• เหมาะสำหรับการสวิตช์ความเร็วสูง
• ใช้ในการควบคุม Solid-State Relay หรือ Servo Driver

การต่อสาย Transistor Output

NPN Transistor (Sink Output Type) - ใช้ในไทย:

24V DC (+) → Load → Y ของ PLC
COM ของ PLC → 0V (-)

PNP Transistor (Source Output Type):

COM ของ PLC → 24V DC (+)
Y ของ PLC → Load → 0V (-)

เคล็ดลับการใช้งาน

1. ตรวจสอบประเภท Output ก่อนต่อสาย - Relay หรือ Transistor
2. อ่านคู่มือ เพื่อดูว่าเป็น Sink หรือ Source Type
3. ใช้ LED บน PLC เป็นตัวบ่งชี้สถานะการทำงาน
4. วาดแผนภาพวงจร ก่อนต่อสายเพื่อลดความผิดพลาด

การแก้ปัญหาที่พบบ่อย

Output ไม่ทำงาน

• ตรวจสอบการต่อ COM ให้ถูกประเภท (Sink/Source)
• ตรวจสอบโปรแกรมว่าส่งสัญญาณออกมาหรือไม่
• ตรวจสอบ LED บน PLC

Input ไม่รับสัญญาณ

• ตรวจสอบการต่อ COM ให้ถูกตามแบบ Sink/Source
• ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่ Input Terminal
• ทดสอบ Input Device แยกต่างหาก

สรุป

PLC เป็นหัวใจสำคัญของระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ ด้วยความสามารถในการเขียนโปรแกรม ขนาดกะทัดรัด และ Maintenance ง่าย การเข้าใจหลักการทำงาน 3 ขั้นตอน (อ่าน Input → รันโปรแกรม → เขียน Output) และการต่อสาย Input/Output ให้ถูกต้องตามประเภท Sink/Source จะช่วยให้การใช้งาน PLC เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย