unit1

ความรูเ้ บือ้ งตน้ เก่ียวกบั PLC สาขางานอิเลก็ ทรอนิกสอ์ ตุ สาหกรรม วิทยาลยั เทคนิคอดุ รธานี

บทที่1 แนะนำให้รู้จกั PLC PLC (Programmable Logic Controller) หรือปัจจบุ นั ใชค้ ำวำ่ PC (Programmable Controller) ในทีน้ีจะใชค้ ำวำ่ PLC แทน PC เพอื่ ป้องกนั ควำมสบั สนกบั คำวำ่ PC (Personal Computer) PLC เป็นอุปกรณ์ที่คิดคน้ ข้ึนมำ เพื่อใชค้ วบคุมกำรทำงำนของเครื่องจกั รหรือระบบตำ่ งๆ แทนวงจรรีเลยแ์ บบเก่ำ ซ่ึงวงจรรีเลยม์ ีขอ้ เสียคอื กำรเดินสำยและกำรเปล่ียนแปลงเงื่อนไขในกำร ควบคุมมีควำมยงุ่ ยำก และเม่ือใชง้ ำนไปนำน ๆ หนำ้ สัมผสั ของรีเลยจ์ ะเส่ือม ทำใหข้ ำดเสถียรภำพ ในกำรควบคุม ดงั น้นั ปัจจุบนั PLC จึงเขำ้ มำทดแทนวงจรรีเลย์ เพรำะ PLC ใชง้ ำนไดง้ ่ำยกวำ่ สำมำรถต่อเขำ้ กบั อปุ กรณ์อินพุต/เอำตพ์ ุตไดโ้ ดยตรง นอกจำกน้นั เพียงแค่เขียนโปรแกรมควบคุมก็ สำมำรถใชง้ ำนไดท้ นั ที ถำ้ ตอ้ งกำรจะเปล่ียนเงื่อนไขใหม่สำมำรถทำไดโ้ ดยกำรเปล่ียนแปลง โปรแกรมเท่ำน้นั นอกจำกน้ี PLC ยงั สำมำรถใชง้ ำนร่วมกบั อุปกรณ์อ่ืน ๆ เช่น เครื่องอำ่ นบำร์โคด้ , เครื่องพิมพ์ (Printer) และระบบ RFID เป็นตน้ ในปัจจุบนั นอกจำก PLC จะใชง้ ำนแบบเดี่ยว (Stand alone) แลว้ ยงั สำมำรถตอ่ PLC หลำยๆ ตวั เขำ้ ดว้ ยกนั เป็นเครือขำ่ ย (Network) เพ่ือควบคุมกำรทำงำนของระบบใหม้ ีประสิทธิภำพ มำกยงิ่ ข้นึ อีกดว้ ย จะเห็นไดว้ ำ่ กำรใชง้ ำน PLC มีควำมยดื หยนุ่ มำกกวำ่ กำรใชง้ ำนวงจรรีเลยแ์ บบเก่ำ ดงั น้นั ในปัจจุบนั โรงงำนอุตสำหกรรมต่ำงๆ จึงใช้ PLC เป็นหวั ใจหลกั ในกำรควบคมุ กำรทำงำน ของเครื่องจกั ร เรำสำมำรถจำแนกประเภทของ PLC ตำมลกั ษณะภำยนอกไดเ้ ป็น 2 ชนิด คือ 1. 1 ชนิดของ PLC เรำสำมำรถจำแนก PLC ตำมโครงสร้ำงหรือลกั ษณะภำยนอกไดเ้ ป็น 2 ชนิด คือ 1.1.1 PLC ชนดิ บลอ็ ก (Block Type PLCs) PLC ประเภทน้ี จะรวมส่วนประกอบท้งั หมดของ PLC อยใู่ นบลอ็ กเดียวกนั ไมว่ ำ่ จะเป็นตวั ประมวลผล หน่วยควำมจำ ภำคอินพุต/เอำตพ์ ตุ และแหลง่ จ่ำยไฟ สำมำรถแสดงตวั อยำ่ ง PLC แบบ Block Type ใหเ้ ห็นดงั รูปที่ 1.1

รูปที่ 1.1 แสดงรูปร่ำง PLC ชนิด Block Type CP1L/H CPM2A 1.1 แสดงรปรำง PLC ชนิด Block Type • ส่วนประกอบของ PLC แบบ Block Type ในท่ีน้ีจะยกตวั อยำ่ ง PLC แบบ Block Type ของ OMRON รุ่น CP1L และ CP1H รูปท่ี 1.2 โครงสร้ำงภำยนอก ของ PLC จำกรูปที่ 1.2 สำมำรถอธิบำยควำมหมำยของแตล่ ะส่วนไดด้ งั น้ี 1.คือ แบตเตอร่ี (Battery) 2. คือ ข้วั ต่อแหลง่ ไฟและอินพุต (Power Supply/Input Terminal) 3.คือ ช่องเสียบหน่วยควำมจำ (Memory Cassette) 4. คือ ช่องเสียบเพ่อื เพิ่มพอร์ตติดตอ่ ส่ือสำร (Option Board slots)

5. คือ ข้วั ต่อเอำตพ์ ุต (Output Terminal) 6. คือ พอร์ตเช่ือมต่อกบั อุปกรณ์ป้อนโปรแกรม (USB Port) 7. คือ ป่ มุ ปรับอนำลอก (Analog Adjuster) 8. คือ ข้วั ต่ออินพุตสำหรับอนำลอก setting (External analog setting input) 9. คือ พอร์ตขยำยอินพุต/เอำตพ์ ุต (Expansion I/O Unit Connector) ในกรณีท่ีทำ่ นตอ้ งกำรเพ่มิ จำนวนอินพุต/เอำตพ์ ตุ สำมำรถใชห้ น่วยขยำยอินพตุ / เอำตพ์ ุต (Expansion I/O Units) เพื่อเพ่มิ จำนวนอินพุต/เอำตพ์ ุตไดโ้ ดยกำรตอ่ เขำ้ ที่พอร์ตขยำยอินพุต เอำตพ์ ุต (Expansion I/O Unit Connector) สำมำรถแสดงโครงสร้ำงของหน่วยขยำยอินพุต/เอำตพ์ ุต ไดด้ งั รูปท่ี 1.3 รูปที่ 1.3 แสดงหน่วยขยำยอินพตุ /เอำตพ์ ุต (Expansion I/O Units) • ข้อดีและข้อเสีย ของ PLC แบบ Block Type สำมำรถยกตวั อยำ่ งขอ้ ดีขอ้ เสียของ PLC แบบ Block Type ดงั น้ี เน้ือหำในหวั ขอ้ ต่อไปจะกลำ่ วถึง PLC อีกชนิดหน่ึงซ่ึงแยกส่วนประกอบตำ่ งๆ ออกจำกกนั เรียกวำ่ PLC ชนิดโมดูล (Modular Type PLCs) 1.1.2 PLC ชนดิ โมดลู (Modular Type PLCs) หรือแร็ค (Rack Type PLCs) PLC ชนิดน้ีส่วนประกอบแต่ละส่วนสำมำรถแยกออกจำกกนั เป็นมดูล (Modules)

เช่นภำคอินพุต/เอำตพ์ ุต จะอยใู่ นส่วนของโมดูลอินพตุ /เอำตพ์ ุต (Input/Output Units) ซ่ึงสำมำรถ เลือกใชง้ ำนไดว้ ำ่ จะใชโ้ มดูลขนำดก่ีอินพุต/เอำตพ์ ุต ซ่ึงมีใหเ้ ลือกใชง้ ำนหลำยรูปแบบอำจจะใชเ้ ป็น อินพุตอยำ่ งเดียวขนำด 8 /16 จุด หรือเป็นเอำตพ์ ุตอยำ่ งเดียวขนำด 4/8/12/16 จุด ข้นึ อยกู่ บั รุ่นของ PLC ดว้ ย ในส่วนของตวั ประมวลผลและหน่วยควำมจำจะรวมอยใู่ นซีพียโู มดูล (CPU Unit) เรำสำมำรถเปล่ียนขนำดของ CPU Unit ใหเ้ หมำะสมตำมควำมตอ้ งกำรใชง้ ำน เช่น PLC รุ่น CS1 จะ มี CPU ใหเ้ ลือกใชง้ ำนหลำยรุ่นเช่น รุ่น CS1G-CPU42H จะมีควำมแตกตำ่ งกบั PLC รุ่น CS1HCPU65H (ท้งั สองรุ่นเป็น PLC ตระกูล CS1 เหมือนกนั ) ตรงขนำดควำมจุของโปรแกรมและกำร รองรับจำนวนอินพตุ /เอำตพ์ ุต เป็นตน้ ส่วนประกอบต่ำงๆ ของ PLC ชนิดโมดูลท่ีกลำ่ วมำท้งั หมดน้นั เมื่อตอ้ งกำรใชง้ ำน จะถกู นำมำต่อร่วมกนั บำงรุ่นใชเ้ ป็นคอนเนคเตอร์ในกำรเช่ือมต่อกนั ระหวำ่ งยนู ิต เช่น รุ่น CQM1 / CQM1H หรือ CJ1M/H/G แต่บำงรุ่นใช้ Backplaneในกำรรวมยนู ิตตำ่ งๆ เขำ้ ดว้ ยกนั เพอื่ ใหส้ ำมำรถ ใชง้ ำนร่วมกนั ไดส้ ำมำรถยกตวั อยำ่ ง PLC ชนิดโมดูลไดด้ งั แสดงรูปที่ 1.4 CJ1 CS1 รูปท่ี 1.4 แสดงรูปร่ำงของ PLC ชนิดโมดูล ยกตวั อยำ่ ง PLC รุ่น CJ1 จะใชค้ อนเนคเตอร์ในกำรเช่ือมต่อแตล่ ะโมดูลเขำ้ ดว้ ยกนั เพื่อใหส้ ำมำรถทำงำนร่วมกนั ได้ ดงั แสดงในรูปที่ 1.5

รูปที่ 1.5 แสดงชนิดของ PLC ชนิดโมดูล ที่ใชค้ อนเนคเตอร์ในกำรเช่ือมต่อ ส่วน PLC รุ่น CS1 จะใช้ Backplane ในกำรเชื่อมต่อแตล่ ะโมดูลเขำ้ ดว้ ยกนั เพอื่ ให้ ทำงำนร่วมกนั ดงั แสดงในรูปท่ี 1.6 รูปท่ี 1.6 แสดงชนิดของ PLC ชนิดโมดูล ที่ใช้ Backplane ในกำรเช่ือมต่อ • ข้อดแี ละข้อเสียของ PLC ชนดิ โมดูล

จะเห็นวำ่ PLC แตล่ ะชนิดจะมีคณุ สมบตั ิแตกตำ่ งกนั PLC รุ่นท่ีใหญข่ ้นึ จะมีคณุ สมบตั ิและ ฟังกช์ นั พิเศษอื่นๆ มำกกวำ่ PLC รุ่นเลก็ ซ่ึงสำมำรถเปรียบเทียบใหเ้ ห็นควำมแตกตำ่ งดงั ตำรำงต่อไปน้ี ตารางท่ี 1.1 เปรียบเทียบคณุ สมบตั ิของ PLC 1.2 ภาษาท่ีใช้ในการเขียนโปรแกรมให้กบั PLC PLC แตล่ ะยห่ี อ้ จะใชภ้ ำษำในกำรเขียนโปรแกรมเพอ่ื สง่ั ให้ PLC ทำงำนตำมควำมตอ้ งกำร แตกต่ำงกนั ซ่ึงตำมมำตรฐำน IEC1131-3 ไดแ้ บง่ มำตรฐำนภำษำต่ำงๆ ออกเป็น 5 แบบตำมรูปท่ี แสดงขำ้ งลำ่ งน้ี ภำษำท่ีนิยมใชม้ ำกท่ีสุดคอื Ladder Diagram เพรำะเป็นภำษำท่ีงำ่ ยมีลกั ษณะคลำ้ ย

วงจรควบคุมแบบรีเลย์ ส่วนภำษำที่นิยมเป็นอนั ดบั สองคือ Function Block 1) Sequential Flow Chart Language 2) Structure Text Language 3) Function Block Diagram Language

4) Instruction List Language 5) Ladder Diagram หลงั จำกท่ีไดเ้ รียนรู้ภำษำที่ใชใ้ นกำรเขยี นโปรแกรมใหก้ บั PLC แลว้ ในหวั ขอ้ ต่อไปจะ กลำ่ วถึงอุปกรณ์ที่ใชใ้ นกำรป้อนโปรแกรมใหก้ บั PLC ซ่ึงจะกล่ำวถึงรำยละเอียดดงั น้ี 1.3 อุปกรณ์สาหรับการโปรแกรม กำรส่ังให้ PLC ทำงำน จะตอ้ งป้อนโปรแกรมใหก้ บั PLC ก่อน ซ่ึงอุปกรณ์ที่ใชใ้ นกำรป้อน โปรแกรมใหก้ บั PLC น้นั สำมำรถแบ่งไดเ้ ป็น 2 ประเภท 1.3.1 ตวั ป้อนโปรแกรมแบบมือถือ (Hand Held Programmer) แต่ละยหี่ อ้ จะมีชื่อเรียกแตกต่ำงกนั เช่น OMRON จะเรียกวำ่ Programming Console เป็นตน้ สำมำรถยกตวั อยำ่ งใหเ้ ห็นดงั รูปที่ 1.7 ในปัจจุบนั PLC รุ่นใหมๆ่ ของออมรอน ไมไ่ ดใ้ ช้ Programming Console ในกำรเขียนโปรแกรมแลว้ เพรำะใชง้ ำนยำก

รูปท่ี 1.7 แสดงตวั ป้อนโปรแกรมแบบมือถือ (Programming Console) กำรเขยี นโปรแกรมใหก้ บั PLC โดยกำรใช้ Programming Console จะป้อนเป็น ภำษำ Statement List หรือ Mnemonic เช่น คำสั่ง LD, AND, OR ซ่ึงเป็นคำสง่ั พ้ืนฐำน สำมำรถ เรียกใชง้ ำนโดยกำรกดป่ มุ ท่ีอยบู่ นตวั Programming Console น้นั แตเ่ ม่ือตอ้ งกำรใชง้ ำนฟังกช์ นั อื่นๆ ที่มีอยใู่ น PLC สำมำรถเรียกใชง้ ำนไดโ้ ดยกำรกดป่ ุมเรียกใชค้ ำส่ังพเิ ศษ กำรใช้ Programming Console มีขอ้ ดีตรงท่ีมีควำมสะดวกในกำรเคล่ือนยำ้ ย และ สำมำรถพกพำไดส้ ะดวกเนื่องจำกมีขนำดเลก็ แตก่ ม็ ีขอ้ เสียคอื ในกำรใชง้ ำนผใู้ ชต้ อ้ งศึกษำวธิ ีกำรใช้ งำนของอปุ กรณ์เหล่ำน้ีวำ่ มีวิธีกำรกดอยำ่ งไร ถึงจะสั่งงำน PLC ได้ ในหวั ขอ้ ต่อไปจะกลำ่ วถึงอปุ กรณ์ท่ีใชใ้ นกำรป้อนโปรแกรมใหก้ บั PLC อีกชนิด หน่ึงคือ คอมพวิ เตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) 1.3.2 คอมพวิ เตอร์ สำมำรถใชใ้ นกำรเขียนโปรแกรมใหก้ บั PLC ได้ โดยใชง้ ำนร่วมกบั ซอฟตแ์ วร์ (Software) เฉพำะของ PLC ยหี่ อ้ น้นั เช่น PLC ของ OMRON จะใชซ้ อฟตแ์ วร์ท่ีมีช่ือเรียกแตกต่ำง กนั ไป สำมำรถยกตวั อยำ่ งไดเ้ ช่น • Syswin Support Software • CX-Programmer ใชไ้ ดก้ บั ระบบปฏิบตั ิกำรต้งั แต่ Window XP ข้ึนไป หรือ Window NT ซ่ึง ซอฟตแ์ วร์ตำ่ งๆ เหลำ่ น้ีไดถ้ ูกพฒั นำข้นึ เพื่อใชก้ บั PLC รุ่นใหมท่ ี่ผลิตข้ึนมำอยำ่ งเช่น CX-Programmer มีกำรพฒั นำเป็นเวอร์ชนั ท่ีสูงข้นึ เรื่อยๆ เพือ่ รองรับกบั PLC รุ่นใหม่ๆ และฟังกช์ นั ใหม่ๆ ของ PLC

วธิ ีกำรตอ่ คอมพวิ เตอร์กบั PLC สำมำรถแสดงใหเ้ ห็นดงั น้ี รูปท่ี 1.8 แสดงวธิ ีกำรต่อใชง้ ำนคอมพวิ เตอร์กบั PLC

รูปที่ 1.9 ตวั อยำ่ งซอฟตแ์ วร์ (CX-Programmer) ขอ้ ดีของกำรใชเ้ คร่ืองคอมพิวเตอร์ในกำรป้อนโปรแกรมใหก้ บั PLC คือ ใชง้ ำน ง่ำย เช่นในกรณีใช้ CX-Programmer ร่วมกบั ระบบปฏิบตั ิกำร Window จำกรูปที่ 1.9 ท่ำนจะเห็นวำ่ กำรเขียนโปรแกรมเป็นภำษำ Ladder Diagram จะเป็นกำรนำสญั ลกั ษณ์ตำ่ งๆ เขำ้ มำใชแ้ ทนกำร เขียนคำสัง่ ทำใหเ้ ขำ้ ใจงำ่ ยเพียงแค่คลิกเลือกสญั ลกั ษณ์ต่ำงๆ จำกส่วนของ Toolbar นอกจำกน้นั ยงั มี Toolbar อ่ืนๆ ใหเ้ ลือกใชง้ ำนซ่ึงง่ำยกวำ่ กำรใช้ Programming Console ดงั น้นั สำมำรถสรุปไดว้ ำ่ กำรป้อนโปรแกรมใหก้ บั PLC สำมำรถทำได้ 2 วิธีคือ กำรใช้ Programming Console และกำรใชเ้ คร่ืองคอมพวิ เตอร์ ซ่ึงข้นึ อยกู่ บั ควำมสะดวกของผใู้ ช้ ในหวั ขอ้ ตอ่ ไปจะกล่ำวถึงระบบกำรติดตอ่ ส่ือสำรของ

PLC 1.4 ระบบสื่อสาร (Communications) ระบบส่ือสำรของ PLC คอื กำรนำ PLC ไปต่อใชง้ ำนร่วมกบั อุปกรณ์อ่ืนๆ เพื่อใหอ้ ุปกรณ์ อ่ืนควบคมุ กำรทำงำนของ PLC หรือ ให้ PLC ไปควบคมุ กำรทำงำนของอปุ กรณ์อ่ืน หรือ เป็นระบบ ที่ใชใ้ นกำรแลกเปลี่ยนขอ้ มลู ระหวำ่ ง PLC กบั PLC กไ็ ด้ ซ่ึงปัจจุบนั PLC สำมำรถนำไปต่อร่วมกบั อุปกรณ์ของยหี่ อ้ เดียวกนั หรืออุปกรณ์ภำยนอกต่ำงยห่ี อ้ กนั เพ่อื ควบคุมกำรทำงำนของระบบใหใ้ ช้ งำนไดอ้ ยำ่ งกวำ้ งขวำงมำกข้ึน สำหรับระบบส่ือสำรของแตล่ ะยหี่ อ้ จะมีชื่อเรียกไม่เหมือนกนั นอกจำกน้ี PLC แตล่ ะรุ่นยงั มีระบบกำรติดต่อสื่อสำรบำงรูปแบบแตกตำ่ งกนั ดว้ ย เช่น PLC รุ่นเลก็ จะมีควำมสำมำรถในกำรติดต่อสื่อสำรไดน้ อ้ ยกวำ่ PLC รุ่นใหญ่ เช่น PLC รุ่น CP1 สำมำรถ ใชร้ ะบบส่ือสำรไดเ้ ฉพำะ Compobus/S, Host link, 1:1 link, NT link ส่วนรุ่นท่ีสูงข้นึ มำเช่น CJ1 หรือ CS1 นอกจำกจะใชร้ ะบบที่เป็นระบบกำรติดตอ่ สื่อสำรพ้นื ฐำนที่มีใน PLC รุ่นเลก็ แลว้ ยงั สำมำรถติดต่อส่ือสำรในลกั ษณะของ Ethernet ไดอ้ ีกดว้ ย สำมำรถแสดงตวั อยำ่ งรูปแบบกำร ติดต่อสื่อสำรของ PLC ไดด้ งั รูปที่ 1.10 รูปที่ 1.10 ระบบกำรติดต่อส่ือสำรของ PLC ในโรงงำนอตุ สำหกรรม (PLC Network)

1.5 โครงสร้างของ PLC โครงสร้ำงภำยในของ PLC แตล่ ะส่วนจะประกอบกนั ทำงำนเป็นระบบควบคุมท่ีเรำเรียกวำ่ PLC ซ่ึงประกอบไปดว้ ยส่วนสำคญั ดงั รูปที่ 1.11 รูปท่ี 1.11 ไดอะแกรมภำยใน PLC จำกไดอะแกรมดงั รูปที่ 1.11 PLC จะมีส่วนประกอบสำคญั ดว้ ยกนั ท้งั หมด 5 ส่วนดงั น้ี 1. ซีพียู (CPU; Central Processing Unit) 2. หน่วยควำมจำ (Memory Unit) 3. ภำคอินพุต (Input Unit) 4. ภำคเอำตพ์ ตุ (Output Unit) 5. ภำคแหล่งจ่ำยพลงั งำน (Power Supply Unit) ยนู ิตท้งั 5 ส่วนเมื่อประกอบเขำ้ ดว้ ยกนั แลว้ กจ็ ะกลำยเป็น PLC ชุดหน่ึงท่ีสำมำรถทำงำนได้ แต่ละยนู ิตจะมีหนำ้ ที่และคณุ สมบตั ิดงั น้ี 1.5.1 ซีพยี ู (CPU; Central Process Unit) ซีพยี หู รือหน่วยประมวลผลกลำง ทำหนำ้ ท่ีประมวลผลกำรทำงำนตำมคำสงั่ ของ ส่วนตำ่ งๆ ตำมที่ไดร้ ับมำ ผลจำกกำรประมวลผลกจ็ ะถกู ส่งออกไปส่วนตำ่ งๆ ตำมที่ระบไุ วด้ ว้ ย คำสงั่ นน่ั เอง ซีพียจู ะใชเ้ วลำในกำรประมวลชำ้ หรือเร็ว ข้นึ อยกู่ บั กำรเลือกขนำดของซีพียู และควำม ยำวของโปรแกรมท่ีเขยี นดว้ ย ปกติแลว้ ซีพยี จู ะใชไ้ มโครโปรเซสเซอร์ขนำดต้งั แต่ 4 บิต, 8 บิต, 16 บิต, 32 บิต, 64 บิต หรือ 128 บิตมำทำงำน โดยที่ซีพียแู ต่ละขนำดกจ็ ะมีควำมสำมำรถจำกดั ไม่เทำ่ กนั จึงทำให้ PLC ในแต่ละรุ่นมีควำมสำมำรถตำ่ งกนั นนั่ เอง หรือแมก้ ระทงั่ วำ่ ภำยใน PLC บำงรุ่นจะใชไ้ มโคร-

โปรเซสเซอร์ถึง 2 ตวั ช่วยกนั ทำงำน เวลำกำรประมวลผลก็จะเร็วกวำ่ PLC ที่ใชไ้ มโครโปรเซส- เซอร์เพยี งแค่ตวั เดียว โดยปกติแลว้ กำรเลือกใชง้ ำน PLC จะเลือกจำกกำรประยกุ ตใ์ ชง้ ำนจึงทำใหผ้ ใู้ ช้ งำน (User) ไม่รู้วำ่ ผผู้ ลิตใชไ้ มโครโปรเซสเซอร์รุ่น หรือเบอร์อะไรในกำรสร้ำงเคร่ือง PLC ดงั น้นั เวลำพิจำรณำเลือกใช้ PLC ซ่ึงไม่มีกำรระบุเบอร์หรือรุ่นของไมโครโปรเซสเซอร์ผใู้ ชง้ ำนสำมำรถ เลือกจำกคณุ สมบตั ิอื่น เช่น จำนวนอินพุต/เอำตพ์ ุต, ควำมเร็วในกำรประมวลผลของคำสั่ง, ขนำด ควำมจุโปรแกรม และขอ้ มลู เป็นตน้ 1.5.2 หน่วยความจา (Memory Unit) หน่วยควำมจำเป็นอปุ กรณ์ท่ีใชเ้ ก็บโปรแกรมและขอ้ มลู ต่ำงๆ ของ PLC กรณีท่ีสง่ั ให้ PLC ทำงำน (RUN) มนั จะนำเอำโปรแกรมและขอ้ มูลในหน่วยควำมจำมำประมวลผลกำร ทำงำน สำหรับหน่วยควำมจำที่ใชง้ ำนมีดว้ ยกนั 2 ชนิด คือ • หน่วยควำมจำชว่ั ครำว (RAM: Random Access Memory) • หน่วยควำมจำถำวร (ROM: Read Only Memory) • หน่วยความจาช่ัวคราว (RAM: Random Access Memory) โปรแกรมและขอ้ มลู ที่สร้ำงข้ึนโดยผใู้ ชจ้ ะถกู จดั เก็บในส่วนน้ี คณุ สมบตั ิของ RAM เมื่อไมม่ ีไฟเล้ียงจะทำใหโ้ ปรแกรมและขอ้ มูลหำยไปทนั ที ดงั น้นั ภำยใน PLC จะพบวำ่ จะมี แบตเตอร่ีสำรองขอ้ มลู (Backup Battery) เอำไวส้ ำรองขอ้ มลู (Backup Data) กรณีท่ีไฟหลกั (Main Power Supply) ไมจ่ ่ำยไฟใหก้ บั PLC ขอ้ ควรระวงั คือ ไม่ควรที่จะถอดแบตเตอรี่สำรอง (Backup Battery) กรณีที่ไมม่ ีไฟจ่ำยให้ PLC • หน่วยความจาถาวร (ROM: Read Only Memory) เป็นหน่วยควำมจำอีกชนิดหน่ึง โดยท่ีขอ้ มูลใน ROM ไม่จำเป็นตอ้ งมีแบตเตอร่ี สำรองขอ้ มูล แตก่ ม็ ีปัญหำเรื่องเวลำในกำรเขำ้ ถึงขอ้ มูล (Time Access) ชำ้ กวำ่ RAM จึงปรำกฏให้ ผใู้ ชเ้ ห็นวำ่ PLC จะมีหน่วยควำมจำใชง้ ำนท้งั RAM และ ROM ร่วมกนั อยู่ ROM แบง่ ออกเป็น 3 ชนิด ดงั น้ี 1) PROM (Programmable ROM) 2) EPROM (Erasable Programmable ROM) 3) EEPROM (Electrical Erasable Programmable ROM) PROM จดั เป็น ROM รุ่นแรก เขียนขอ้ มูลลงชิปไดเ้ พียงคร้ังเดียว ถำ้ เขยี นขอ้ มูลไม่ สมบูรณ์ชิปกจ็ ะเสียทนั ที ไม่สำมำรถนำกลบั มำเขียนใหมไ่ ดอ้ ีก จึงไดม้ ีกำรพฒั นำมำเป็นรุ่น EPROM ซ่ึงสำมำรถเขียนขอ้ มลู ลงชิปไดห้ ลำยคร้ัง เพียงแค่นำชิปไปฉำยแสงอลุ ตร้ำไวโอเลตกจ็ ะ เป็นกำรลบขอ้ มูลในชิปดว้ ยสญั ญำณทำงไฟฟ้ำไดเ้ ลย จึงทำใหเ้ กิดควำมสะดวกสบำยมำกข้นึ แต่

เรื่องเวลำในกำรเขำ้ ถึงขอ้ มลู ก็ยงั ชำ้ กวำ่ RAM อยู่ กำรใชง้ ำนหน่วยควำมจำใน PLC - RAM จะใชเ้ กบ็ โปรแกรมและขอ้ มลู ที่ทำงำนจำกกำรสงั่ RUN/STOP PLC - ROM จะใชจ้ ดั เกบ็ ซอฟตแ์ วร์ระบบ (System Software) และเป็นชุดสำรอง โปรแกรมและขอ้ มลู (Backup Program and Data) เพื่อป้องกนั กรณีท่ีโปรแกรมและขอ้ มูลใน RAM หำยไป ผใู้ ชส้ ำมำรถที่จะถ่ำยโปรแกรมและขอ้ มูลเขำ้ ไปท่ี RAM ใหม่ได้ 1.5.3 ภาคอนิ พุต (Input Unit) ภำคอินพุตของ PLC ทำหนำ้ ท่ีรับสัญญำณอินพุตเขำ้ มำแปลงสญั ญำณ ส่งเขำ้ ไป ภำยใน PLC อปุ กรณ์อินพุต (Input Device) ต่ำงๆ ท่ีนำมำตอ่ กบั ภำคอินพุตไดน้ ้นั สำมำรถแสดง ตวั อยำ่ งไดต้ ำมรูปท่ีแสดงดงั น้ี รูปที่ 1.12 แสดงอุปกรณ์อินพุตต่ำงๆ อุปกรณ์ท่ีสำมำรถนำมำต่อกบั ภำคอินพุต PLC ไดจ้ ดั ออกเป็นกล่มุ ๆ ดงั รูปท่ี 1.12 โดยกลมุ่ อปุ กรณ์แตล่ ะกลุ่มจะมีวิธีตอ่ วงจรเขำ้ ภำคอินพุต PLC แตกต่ำงกนั ออกไป เวลำใชง้ ำน อุปกรณ์แตล่ ะกลุ่ม จำเป็นตอ้ งศึกษำขอ้ มูลเพ่มิ เติมของอปุ กรณ์แต่ละชนิดก่อน เพ่ือควำมเขำ้ ใจ ข้นั ตอนกำรทำงำน และสำมำรถต่อวงจรไดถ้ กู ตอ้ ง อปุ กรณ์ที่นำมำตอ่ กบั ภำคอินพตุ ของ PLC อุปกรณ์บำงกลมุ่ จะมีสัญญำณท้งั อินพุต/เอำตพ์ ตุ เช่น Inverter, Digital Signal, Controller, ตวั ควบคุมอุณหภมู ิ, เซนเซอร์รุ่นพิเศษ เป็นตน้ จำเป็นตอ้ งต่อใชง้ ำนใหถ้ ูกตอ้ ง ซ่ึงสำมำรถแนะนำไดใ้ นข้นั ตน้ คอื ต่อวงจรภำคเอำตพ์ ุตของ

อุปกรณ์น้นั ๆ เขำ้ กบั ภำคอินพตุ PLC ภำคเอำตพ์ ุตของอุปกรณ์จะมีเอำตพ์ ุตใหเ้ ลือกใชง้ ำนหลำยแบบ ซ่ึงภำคอินพตุ PLC มีวงจรภำคอินพุตอยหู่ ลำยแบบเช่นกนั เพ่ือรองรับอปุ กรณ์อินพุตในแตล่ ะแบบใหเ้ หมำะสม • วงจรภาคอนิ พตุ (Input Circuit PLC) วงจรภำคอินพุตแบง่ ออกเป็น 2 ประเภทใหญๆ่ คือ 1) ดิจิตอลอินพุต (Digital Input) 2) อนำลอ็ กอินพตุ (Analog Input) 1) ดิจติ อลอนิ พุต (Digital Input Type) ดิจิตอลอินพุต หมำยถึง อินพุตท่ีรับรู้สัญญำณไดเ้ พียงแค่ “ON” หรือ “OFF” เท่ำน้นั ตำมโครงสร้ำงจะมีดิจิตอลอินพุต 2 แบบคือ 1.1) วงจรอินพุตไฟตรง (DC Input) 1.2) วงจรอินพุตไฟสลบั (AC Input) 1.1)วงจรอนิ พตุ ไฟตรง (DC Input) จะใชอ้ ุปกรณ์ท่ีทำงำนดว้ ย แรงดนั ไฟฟ้ำกระแสตรงตวั อยำ่ งวงจรอินพตุ ไฟตรงแสดงดงั รูปท่ี 1.13 รูปที่ 1.13 วงจรอินพตุ แบบ DC หมายเหตุ : คำ่ ควำมตำ้ นทำน R1 และ R2 ดูไดจ้ ำกคมู่ ือของ PLC รุ่นน้นั ๆ จำกรูปท่ี 1.13 ภำคอินพตุ จะใชว้ งจรลดทอนแรงดนั แลว้ ขบั ออป โตทรำนซิสเตอร์ จำกออปโตทรำนซิสเตอร์ก็จะไปขบั ภำคอินพตุ ของ IC เพอื่ ส่งสญั ญำณไปให้ CPU อีกทีหน่ึง ซ่ึงกำรใชอ้ ุปกรณ์ประเภทออปโต (Opto) ทำใหร้ ะบบ PLC สำมำรถแยกสญั ญำณกรำวด์ (Ground) ของภำค อินพตุ ออกจำกวงจรภำยในได้ สำหรับวงจรภำคอินพุตดงั รูปที่ 1.13

สำมำรถสรุปคณุ สมบตั ิไดด้ งั ตำรำงที่ 1.2 ตารางท่ี 1.2 ตวั อยำ่ งคุณสมบตั ิภำคอินพุต (DC) สำหรับวงจรภำคอินพุตดงั รูปท่ี 1.13 จะพบวำ่ ภำคอินพุตของออปโต ทรำนซิส- เตอร์มีไดโอด (Diode) ตอ่ สลบั ข้วั กนั อยู่ เพอ่ื เวลำใชง้ ำน สำมำรถเลือกตอ่ วงจรได้ 2 แบบ ดงั รูปท่ี 1.14 ก . กำรต่ออินพุตแบบ Source ข. กำรตอ่ อินพุตแบบ Sink รูปที่ 1.14 กำรต่อวงจรอินพตุ แบบ DC Source/Sink

1.2) วงจรอนิ พุตไฟสลบั (AC Input) ใชไ้ ฟสลบั ผำ่ นแรงดนั ทำใหไ้ ม่มี ปัญหำเรื่องแรงดนั ตกคร่อมในสำยมำกเกินไปเหมือนวงจรอินพุต ไฟตรงโดยที่ผำ่ นแรงดนั อินพุตต้งั แต่ 100-220 VAC สำหรับ PLC บำงรุ่นก็จะแบ่งอินพตุ แบบน้ีออกเป็น 2 ยำ่ นคอื 100-120 และ 200- 240 VAC ลกั ษณะวงจรอินพุตแสดงดงั รูปท่ี 1.15 รูปที่ 1.15 วงจรอินพตุ แบบ AC คุณสมบตั ิของวงจรอินพุตไฟสลบั ท้งั แรงดนั อินพุตระบบไฟ 110V หรือ 220V ดงั แสดงตำรำงที่ 1.3 ตารางท่ี 1.3 คณุ สมบตั ิภำคอินพุต (AC) ลกั ษณะกำรตอ่ วงจรใชง้ ำนสำหรับภำคอินพุตแบบ AC จะมีลกั ษณะกำร ต่อดงั รูปที่ 1.16 รูปที่ 1.16 กำรต่อวงจรอินพุตแบบ AC

2) อนาลอ็ กอนิ พุต (Analog Input Type) อนำลอ็ กอินพตุ จดั เป็นอินพุตท่ีสำมำรถรับสัญญำณท่ีบอกเป็นปริมำณที่ เปลี่ยนแปลงคำ่ ไดเ้ ช่น 0-10 VDC, ±10 VDC 1-5 V และ 4-20 mA ดงั รูปท่ี 1.17 ก. สัญญำณขนำด ±10 VDC ข. สัญญำณขนำด 0-10 VDC ค. สญั ญำณขนำด 1-5 V (4-20 mA) รูปที่ 1.17 สัญญำณแบบต่ำง ๆ ที่ส่งใหอ้ นำลอ็ กอินพุต

สัญญำณอนำลอ็ กท้งั 3 แบบ จดั เป็นขนำดสญั ญำณมำตรฐำนท่ีกำหนดไวใ้ ช้ ในอตุ สำหกรรม ดงั น้นั อุปกรณ์ท่ีมีภำคเอำตพ์ ตุ เป็นแบบอนำลอ็ กเช่น อนำลอ็ ก เซนเซอร์, ภำคอนำลอ็ กเอำตพ์ ตุ ของ Digital Signal Controller, Temperature Controller เป็นตน้ ก็จะมีขนำดของสัญญำณตำมมำตรฐำนเช่นกนั ซ่ึงตวั อปุ กรณ์อำจจะมีเอำตพ์ ุตแบบใดแบบหน่ึงหรือท้งั 3 แบบเลยกไ็ ด้ ดงั น้นั ภำค อนำลอ็ กอินพตุ ของ PLC ก็ตอ้ งสำมำรถเลือกตรวจสอบไดท้ ้งั 3แบบเช่นกนั หลกั กำรทำงำนของอนำลอ็ กอินพตุ ของ PLC นำคำ่ ที่วดั ไดแ้ ปลงเป็นสัญญำณ ดิจิตอล สำมำรถแสดงไดด้ งั ไดอะแกรมรูปท่ี 1.18 รูปที่ 1.18 ไดอะแกรมกำรส่งขอ้ มลู อนำล็อกให้ PLC อปุ กรณ์ที่วดั คำ่ ออกมำเป็นปริมำณอนำลอ็ กส่วนมำกเป็นกำรวดั ระยะทำง, วดั ควำมเร็ว, วดั อณุ หภมู ิ, วดั ปริมำณแสง, วดั ควำมดนั เป็นตน้ แลว้ แปลงค่ำเป็น สัญญำณทำงไฟฟ้ำออกมำ ดงั น้นั เวลำที่อุปกรณ์เหลำ่ น้ีวดั ค่ำออกมำเป็นอนำลอ็ ก ค่ำใด ๆ ผใู้ ชจ้ ำเป็นตอ้ งทำตำรำงเปรียบเทียบค่ำดว้ ย เพื่อท่ีจะกำหนดขนำดขอ้ มูล ใหก้ บั PLC ใหค้ วบคุมตำมที่ตอ้ งกำร วงจรภำคอินพุตแบบอนำลอ็ กของ PLC จะมี ลกั ษณะวงจรตำมรูปท่ี 1.19 รูปท่ี 1.19 วงจรอนำลอ็ กอินพตุ ของ PLC

1.5.4 ภาคเอาต์พุต (Output Unit) ภำคเอำตพ์ ตุ ของ PLC ทำหนำ้ ท่ีส่งสญั ญำณออกไปขบั โหลดชนิดตำ่ ง ๆ ตำมเงื่อนไขท่ีไดโ้ ปรแกรมเอำไว้ ชนิดของโหลดที่สำมำรถนำมำต่อกบั ภำคเอำตพ์ ุต สำมำรถแยก ออกเป็นกลมุ่ ไดด้ งั น้ี รูปที่ 1.20 กลมุ่ อปุ กรณ์ที่ต่อกบั ภำคเอำตพ์ ตุ PLC จำกรูปท่ี 1.20 กลมุ่ อปุ กรณ์ต่ำง ๆ ท่ีต่อกบั ภำคเอำตพ์ ตุ PLC น้นั ในแตล่ ะกล่มุ ก็จะ ควบคุมลกั ษณะของงำนแตกต่ำงกนั ไปตำมคณุ สมบตั ิของอปุ กรณ์น้นั ๆ กำรต่อวงจรเขำ้ ภำคเอำตพ์ ตุ PLC จะมีมำตรฐำนทำงอตุ สำหกรรมกำกบั อยูเ่ ช่นกนั จึงทำใหผ้ ใู้ ชไ้ ม่ตอ้ งใชอ้ ปุ กรณ์เสริมมำก เพียงแต่ดูรำยละเอียดกำรตอ่ ใหเ้ ขำ้ ใจกเ็ พยี งพอแลว้ ชนิดเอำตพ์ ตุ ของ PLC จะมีใหเ้ ลือกใชอ้ ยู่ 2 ลกั ษณะเช่นเดียวกบั ภำคอินพตุ คือ 1) ดิจิตอลเอำตพ์ ตุ (Digital Output) 2) อนำลอ็ กเอำตพ์ ตุ (Analog Output) 1) ดิจติ อลเอาต์พุต (Digital Output) อุปกรณ์ท่ีสำมำรถส่งั กำรทำงำนไดเ้ พียง “ON” หรือ “OFF” จดั วำ่ เป็นกำร ควบคุมแบบดิจิตอลเอำตพ์ ุตโดยมีชนิดของเอำตพ์ ุตใหเ้ ลือกใช้ 3 แบบคือ

1-1) เอำตพ์ ุตชนิด “Relay Contact Output” 1-2) เอำตพ์ ตุ ชนิด “Transistor Output” 1-3) เอำตพ์ ตุ ชนิด “Solid State Relay: SSR Output” 1-1) เอาต์พตุ ชนดิ รีเลย์ “Relay Contact Output” เอำตพ์ ุตชนิดรีเลยส์ ำมำรถ นำเอำตพ์ ุตไปขบั โหลด ACหรือ DC กไ็ ด้ ลกั ษณะวงจรดงั รูปท่ี 1.21 รูปที่ 1.21 วงจรเอำตพ์ ุตแบบรีเลย์ กำรเปิ ด/ปิ ดหนำ้ สมั ผสั ของรีเลยจ์ ะอำศยั หลกั กำรทำงำนของสนำมแม่เหลก็ ดงั น้นั เวลำท่ีนำหนำ้ สัมผสั รีเลยไ์ ปใชง้ ำนจึงเปรียบไดเ้ สมือนสวติ ชค์ วบคุมแบบ NO หรือ NC จึงสำมำรถที่จะใชห้ นำ้ สมั ผสั ไปควบคุมโหลดไดท้ ้งั ชนิด AC หรือ DC ซ่ึงขอ้ พจิ ำรณำในกำรเลือกใชต้ อ้ งพจิ ำรณำควำมสำมำรถทนกระแสและ แรงดนั ไดส้ ูงสุดเท่ำไร ปกติแลว้ ภำคเอำตพ์ ตุ ของ PLC ท่ี เลือกเป็นชนิดรีเลย์ เอำตพ์ ุตทนกระแสใชง้ ำนตำมปกติได้ 2A จึงไม่เหมำะที่จะนำไปขบั โหลด AC หรือ DC ท่ีมีกระแสสูงกวำ่ 2A คุณสมบตั ิต่ำง ๆ ของภำคเอำตพ์ ตุ ชนิดรีเลย์ แสดง ไวใ้ นตำรำงท่ี 1.4 กรณีโหลดที่ใชง้ ำนมีกระแสกระชำกสูงกวำ่ 2A มำก ๆ ไมค่ วรใชเ้ อำตพ์ ตุ รีเลย์ ต่อกบั โหลดน้นั ๆ โดยตรง ควรต่อผำ่ นรีเลยบ์ พั เฟอร์ท่ีสำมำรถทนกระแสไดด้ ีกวำ่

อำยกุ ำรใชง้ ำนจะข้ึนอยกู่ บั ขนำดโหลดท่ีใชต้ อ่ กบั เอำตพ์ ตุ ชนิดรีเลยไ์ ป ควบคุม จำกตำรำงโหลดที่เป็นขดลวด (Inductive Load) จะทำใหอ้ ำยกุ ำรใชง้ ำน รีเลยส์ ้นั กวำ่ โหลดจำพวกหลอดไฟถึง 3 เทำ่ ส่วนในเรื่องเวลำตอบสนองตำม คุณสมบตั ิภำคเอำตพ์ ตุ แบบรีเลย์ จะตอบสนองคำสัง่ ชำ้ ที่สุด เม่ือเปรียบเทียบกบั ภำคเอำตพ์ ตุ แบบอ่ืนๆ พิกดั การเปิ ด/ปิ ดวงจร(Switching Rate) นอกจำกอำยกุ ำรใชง้ ำนของเอำตพ์ ุตแบบรีเลยจ์ ะข้นึ อยกู่ บั ขนำดของโหลดแลว้ ควำมถี่ในกำรเปิ ด/ปิ ดวงจรโหลดเป็นพกิ ดั อีกตวั หน่ึงที่ส่งผลตอ่ อำยกุ ำรใชง้ ำน โดยปกติแลว้ ไม่ควร เปิ ด/ปิ ดวงจรโหลดเกินกวำ่ 30 คร้ังต่อนำที ถำ้ จำเป็นตอ้ งเปิ ด/ปิ ดวงจรบ่อยคร้ัง ควรใชเ้ อำตพ์ ุต ทรำนซิสเตอร์จะเหมำะสมกวำ่ วงจรป้องกันหน้าคอนแทค ในกำรใชง้ ำนเอำตพ์ ตุ รีเลยใ์ หม้ ีอำยกุ ำรใชง้ ำนท่ียำวนำนข้ึนควรต่อวงจรป้องกนั หนำ้ คอนแทคเขำ้ กบั รีเลย์ เพื่อลด Noise และป้องกนั กำรสร้ำงกรด Nitric และ Carbide ซ่ึงจะเกิดข้ึน ขณะท่ีหนำ้ คอนแทคเปิ ดวงจร กำรใชว้ งจรป้องกนั จะช่วยลดผลกระทบดงั กลำ่ วได้ ตำรำงขำ้ งลำ่ ง แสดงตวั อยำ่ งกำรต่อวงจรป้องกนั เวลำเรำใชเ้ อำตพ์ ตุ รีเลยต์ ดั /ตอ่ โหลดประเภท Inductive เช่น Solenoid valve จะทำใหเ้ กิดกำรอำร์ค (Are) ข้ึนที่หนำ้ คอนแทค ถำ้ สภำพแวดลอ้ มมีควำมช้ืนสูงจะ ส่งผลทำใหเ้ กิดกรด Nitric ซ่ึงจะทำใหร้ ีเลยท์ ำงำนผิดปกติได้ ดงั น้นั ควรใชอ้ ุปกรณ์ลด Surge เพื่อ ลดปัญหำดงั กล่ำว • ตัวอย่าง Surge Suppressors



โหลดความต้านทานและโหลดอินดักทีฟ ควำมสำมำรถในกำรเปิ ด/ปิ ด (Switching power) ของโหลด Inductive จะต่ำกวำ่ โหลดควำมตำ้ นทำน เนื่องจำกมีพลงั งำนแม่เหลก็ ไฟฟ้ำสะสมในคอลย์ ของโหลดอินดกั ทีฟ ตำรำง ขำ้ งลำ่ งแสดงกระแสกระชำก (Inrush) ที่เกิดจำกโหลดประเภทต่ำง ๆ โหลด AC กบั Inrush Current 1-2) เอาต์พุตชนดิ ทรานซิสเตอร์ (Transistor Output) เอำตพ์ ุตแบบ ทรำนซิสเตอร์ มีให้เลือกใชอ้ ยู่ 2 ประเภทคือ • เอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ NPN • เอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ PNP • เอาต์พุตทรานซิสเตอร์แบบ NPN มีลกั ษณะวงจรดงั รูปท่ี 1.22 รูปท่ี 1.22 วงจรภำยในเอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ NPN จำกวงจรภำยในจะใชอ้ อปโต ทรำนซิสเตอร์ผลิตสัญญำณขบั ทรำนซิสเตอร์Q1 โดย Q1 จะทำหนำ้ ท่ีขบั โหลดอีกที วงจรลกั ษณะน้ีทำใหว้ งจรภำยในแยกสัญญำณกรำวนดอ์ อกจำกวงจร

ภำคเอำตพ์ ุตไดส้ ่วนลกั ษณะกำรตอ่ วงจรใชง้ ำนน้นั สำมำรถตอ่ ใชง้ ำนขบั โหลดไดเ้ ฉพำะ DC เทำ่ น้นั ดงั รูปท่ี 1.23 รูปที่ 1.23 กำรต่อใชง้ ำนเอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ NPN กำรต่อขบั โหลดดงั รูปท่ี 1.23 เป็นกำรตอ่ แบบซิงค์ (Sink type) คือดึงกระแสเขำ้ สู่ ภำคเอำตพ์ ตุ ดงั น้นั ทรำนซิสเตอร์ตอ้ งทนกระแสซิงคไ์ ด้ เพอ่ื ป้องกนั ไม่ใหท้ รำนซิสเตอร์พงั ที่ขำ อิมิเตอร์ Q1 เขยี นวำ่ COM (COMMON) เนื่องจำกวำ่ เวลำนำภำคเอำตพ์ ตุ แบบน้ีไปใชง้ ำนจริงจะมี วงจรลกั ษณะน้ีต่ออยหู่ ลำยชุดเช่น 8, 16, 32 ชุดเป็นตน้ วงจรใชง้ ำนจริงกจ็ ะต่อขำอิมิเตอร์ร่วมกนั แลว้ ดึงออกมำเป็นขำที่เขียนวำ่ “COM” นนั่ เองและท่ีข้วั +V กต็ อ่ ร่วมเช่นกนั คุณสมบตั ิส่วนต่ำงๆ ของภำคเอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ NPN น้ี สำมำรถดูรำย ละเอียดไดด้ งั ตำรำงท่ี 1.4

อตั รำทนกำรทำงำนสูงสุด (Max. Switching Capacity) จดั เป็นตวั แปรที่ตอ้ งคำนึงถึงเวลำนำไปใชง้ ำน เพรำะวำ่ ภำคเอำตพ์ ุต PLC เวลำที่ ผลิตออกมำใชง้ ำน จะมีวงจรทรำนซิสเตอร์มำกกวำ่ 1 ชุดเสมอ เช่น 8, 16 ชุด ทำใหต้ อ้ งพิจำรณำ กระแสที่สำมำรถจะขบั โหลดไดพ้ ร้อมกนั ทุกชุดของเอำตพ์ ตุ ดว้ ย ดงั รูปท่ี 1.24 จำกกรำฟจะพบวำ่ ถำ้ ขบั โหลดทีละชุดไม่พร้อมกนั สำมำรถท่ีจะขบั โหลดไดถ้ ึง 300 mA ท่ีแรงดนั 24 VDC ได้ แตเ่ มื่อขบั โหลดพร้อมกนั ท้งั หมด 16 ชุด กจ็ ะทำใหจ้ ่ำยกระแส (IC) ไดเ้ พียง 4.8 mA ต่อ 1 โหลด ดงั น้นั เวลำใชภ้ ำคเอำตพ์ ุตแบบทรำนซิสเตอร์ ถึงแมว้ ำ่ สำมำรถตอบ สนองโหลดไดเ้ ร็วกวำ่ รีเลยแ์ ต่มีขอ้ จำกดั ในเร่ืองกระแส ส่วนใหญ่จะใชภ้ ำคเอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์ ขบั โหลดวงจรอิเลก็ ทรอนิคส์แบบต่ำงๆ เช่น 7-Seg Display, Digital Controller, Servo Driver เป็น ตน้ • ภาคเอาต์พตุ ทรานซิสเตอร์แบบ PNP มีลกั ษณะวงจรดงั รูปที่ 1.25 รูปท่ี 1.25 วงจรภำยในเอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ PNP

ลกั ษณะวงจรคลำ้ ยวงจรของเอำตพ์ ตุ ทรำนซิสเตอร์แบบ NPN เพียงแต่เปล่ียนวงจร ส่วน Q1 เท่ำน้นั ลกั ษณะกำรตอ่ วงจรสำมำรถตอ่ ไดด้ งั รูปท่ี 1.26 รูปที่ 1.26 กำรต่อใชง้ ำนเอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ PNP ตอ่ วงจรโดยข้วั ท่ีเขยี นวำ่ COM ของภำคเอำตพ์ ตุ ใหต้ ่อไฟบวก (+V) ขำ 0V ต่อกบั ไฟ 0V และขำ OUT ต่อกบั โหลด กำรตอ่ วงจรลกั ษณะแบบน้ีเป็นกำรต่อแบบซอร์ส (Source type) โดยท่ี ทรำนซิสเตอร์ Q1 ตอ้ งทนกระแสที่จะจ่ำยใหโ้ หลดได้ เรำอำจจะเรียกวำ่ กระแสซอร์ส (I source) คุณสมบตั ิของวงจรเอำตพ์ ุตแบบน้ีแสดงไวด้ งั ตำรำงที่ 1.6 ภำคเอำตพ์ ตุ ทรำนซิสเตอร์แบบ PNP จะมีคณุ สมบตั ิในเร่ืองอตั รำทนกำรทำงำน สูงสุด (Max switching capacity) เหมือนกบั ภำคเอำตพ์ ุตทรำนซิสเตอร์แบบ NPN ซ่ึงดูไดจ้ ำกรูปที่ 1.24 เช่นกนั

1-3) เอาต์พุตชนดิ โซลติ สเตรทรีเลย์ (Solid State Relay: SSR) เอำตพ์ ุตประเภทน้ี จะนำมำใชค้ วบคมุ โหลด AC ท่ีตอ้ งกำรควบคมุ ควำมเร็วในกำรตอบสนองท่ีดีกวำ่ ใชเ้ อำตพ์ ตุ แบบ รีเลย์ อุปกรณ์ภำคเอำตพ์ ุตท่ีใชจ้ ะใชไ้ ตรแอดเป็นสวิตชค์ วบคุมโหลด ลกั ษณะวงจรเอำตพ์ ุตแบบ SSR น้ี แสดงไวด้ งั รูปท่ี 1.27 รูปที่ 1.27 วงจรภำยในเอำตพ์ ตุ โซลิตสเตรทรีเลย์ คุณสมบตั ิของไตรแอดจะทำใหส้ ำมำรถควบคุมโหลด AC ไดท้ ้งั ซีกบวกและซีก ลบของรูปคลื่นไซน์ (Sine wave) ส่วนวงจรทริกเกอร์ทำหนำ้ ที่กระตนุ้ ไตรแอดใหท้ ำงำนสอดคลอ้ ง กบั รูปคล่ืนไซน์ อยำ่ งนอ้ ยกเ็ ป็นกำรป้องกนั ไตรแอดไดร้ ะดบั หน่ึง กำรตอ่ วงจรเอำตพ์ ุตแบบ SSR สำมำรถต่อใชง้ ำนไดด้ งั รูปท่ี 1.28 รูปท่ี 1.28 กำรต่อใชง้ ำนเอำตพ์ ตุ SSR ลกั ษณะกำรตอ่ วงจรโหลดกบั ภำคเอำตพ์ ตุ SSR จะต่อในลกั ษณะอนุกรมกนั โดย ขำขำ้ งหน่ึงของโหลดตอ่ กบั ขำ OUT อีกขำ้ งต่อเขำ้ กบั แหล่งจ่ำยไฟสลบั ส่วนขำอีกขำ้ งหน่ึงคือขำ COM นำไปต่อกบั ข้วั แหล่งจ่ำยไฟสลบั อีกขำ้ ง คุณสมบตั ิของเอำตพ์ ตุ SSR ดูไดจ้ ำกตำรำงที่ 1.7

• อนาลอกเอาต์พุต (Analog Output) ภำคเอำตพ์ ตุ ของ PLC แบบอนำลอกเป็นกำรเพ่มิ ควำมสำมำรถให้ PLC ส่ง สัญญำณควบคมุ เชิงปริมำณได้ คำ่ ท่ีจะส่งออกไปกจ็ ดั เป็นคำ่ สัญญำณมำตรฐำนเหมือนภำคอินพุต แบบอนำลอกคือ สญั ญำณ 0-10 VDC, ±10 VDC และ 1-5 V (4-20mA) ลกั ษณะกรำฟภำคเอำตพ์ ุต ท่ีจะส่งสัญญำณออกไปเหมือนกบั กรำฟอนำลอกอินพุตดงั รูปท่ี 1.17 กำรส่งสัญญำณของอนำลอก เอำตพ์ ุตจะส่งสัญญำณ 2 แบบคือ แรงดนั และกระแส กำรต่อสำยสญั ญำณเพ่อื เลือกสัญญำณเป็น กระแสหรือแรงดนั ของภำคเอำตพ์ ตุ อนำลอกจะมีสญั ญำณกำกบั ข้วั ไว้ สำมำรถแยกกำรต่อได้ 2 ลกั ษณะดงั รูปที่ 1.29 ก. ส่งสัญญำณแบบแรงดนั (Voltage Output) ข. ส่งสญั ญำณแบบกระแส (Current Output) รูปที่ 1.29 ส่งสัญญำณแบบกระแส/แรงดนั ของอนำลอ็ กเอำตพ์ ตุ วธิ ีกำรสังเกตข้วั ต่อสำยของอนำลอ็ กเอำตพ์ ุต จะมีสัญลกั ษณ์แยกไวว้ ำ่ เป็นของ อนำลอ็ กเอำตพ์ ุตชนิดใด ดงั รูปท่ี 1.30 หมายเหตุ : ต้งั แต่ข้วั A4-A8/B4-B8 วำ่ ง รูปท่ี 1.30 ตำแหน่งข้วั อนำล็อกเอำตพ์ ุต

1.5.5 ภาคแหล่งจ่ายพลงั งาน (Power Supply Unit) ภำคแหล่งจ่ำยพลงั งำน จะทำหนำ้ ที่จ่ำยพลงั งำนใหก้ บั อุปกรณ์ภำยใน PLC ไดแ้ ก่ อุปกรณ์ไอซี, ไฟเล้ียงวงจรกำหนดกำรทำงำนแบบตำ่ งๆ เป็นตน้ นอกจำกน้ียงั จ่ำยพลงั งำนเล้ียง วงจรที่จะนำมำต่อกบั PLC ท้งั ภำคอินพุต/เอำตพ์ ุต ไดอะแกรมของแหล่งจ่ำยพลงั งำนเขียน ไดอะแกรมไดด้ งั รูปท่ี 1.31 รูปท่ี 1.31 ไดอะแกรมภำคแหล่งจ่ำยไฟ PLC แหล่งจ่ำยพลงั งำนของ PLC จะแบง่ ออกเป็น 2 ชุด ชุดหน่ึงสำหรับอปุ กรณ์และวงจรภำยใน แต่ละโมดูลตำ่ ง ๆ ของ PLC อีกชุดหน่ึงเป็นตวั จ่ำยพลงั งำน (Service Unit 24VDC) 24VDC สำหรับ กำรต่อวงจรภำคอินพตุ หรือเอำตพ์ ตุ ก็ได้ โดยปกติแลว้ ชุดบริกำร 24VDC ชุดน้ีจะจ่ำยกระแสได้ ค่อนขำ้ งต่ำ ไม่เหมำะสำหรับนำไปจ่ำยโหลดที่ดึงกระแสสูง ส่วนมำกจะนำไปต่อใชง้ ำนเฉพำะวงจร ภำคอินพตุ PLC เท่ำน้นั แต่ถำ้ จะนำไปต่อสำหรับทดสอบเครื่อง PLC หรือชุดฝึกทดลอง ก็ไม่ จำเป็นตอ้ งใชแ้ หลง่ จ่ำยภำยนอกเพมิ่ ยกตวั อยำ่ งเช่น ชุดฝึกทดลอง PLC ของออมรอน เป็นตน้ สำหรับกำรใชง้ ำนจริง แหลง่ จ่ำยจะถูกออกแบบมำ 2 ลกั ษณะ ตำมโครงสร้ำงภำยนอก PLC คือ แหล่งจ่ำยชนิดที่รวมอยใู่ นตวั PLC เลย เช่น CP1L จะมีชุดจ่ำยพลงั งำนในตวั เพียงแค่ป้อนไฟ ใหก้ บั CP1L มนั จะจดั สรรพลงั งำนใหก้ บั อุปกรณ์ต่ำง ๆ บนตวั PLC อีกชนิดหน่ึงจะแยกออกมำเป็น โมดูล (Module) ลกั ษณะดงั รูปท่ี 1.32

รูปที่ 1.32 แหล่งจ่ำยไฟชนิดโมดูล โดยปกติแลว้ แหลง่ จ่ำยพลงั งำนที่ผลิตออกมำสำหรับขำยทว่ั โลก จะออกแบบใหใ้ ชร้ ะบบ ไฟไดห้ ลำยแบบ เพอื่ ท่ีจะทำให้ PLC ใชค้ วบคมุ ระบบไฟฟ้ำไดห้ ลำยแบบนน่ั เอง คณุ สมบตั ิของ แหลง่ จ่ำยไฟของ PLC จะมีคณุ สมบตั ิดงั น้ี แหล่งจ่ำยไฟ: 100-240 VAC 50/60 Hz หรือ 24 VDC ชุดบริกำร 24 VDC: 24 V (0.5A) ส่วนกำรเลือกขนำดวตั ตจ์ ะคำนวณจำกโมดูลต่ำง ๆ ของ PLC ที่ใชง้ ำนซ่ึงผผู้ ลิตไดอ้ อกแบบ เผื่อไวใ้ ห้เรียบร้อยแลว้