บทที่ 5 การประยุกต์ใช้งาน PLC

บทที่ 5 การประยกุ ต์ใชง้ าน PLC โดยต้องคานึงถึงความต้องการของผู้ใช้ ลักษณะของสัญญาณ อินพุต/เอาต์พุตที่ใช้งาน การต่อเติมระบบใหม่ในอนาคต รวมถึงการแก้ไข ปรบั ปรุงโปรแกรม และบารงุ รักษาซอ่ มแซมระบบควบคุม ข้นั ตอนการออกแบบโปรแกรมควบคมุ PLC 1. ศกึ ษาขน้ั ตอนการทางานของระบบ/จัดลาดับขนั้ ตอนการทางาน 2. กาหนดอินพตุ /เอาตพ์ ตุ 3. เขียน Timing Diagram Timing Diagram คือ ผังแสดงการทางานของสญั ญาณต่าง ๆ เทยี บกับคาบเวลา โดยเขียนดว้ ยเส้นหรือสัญลกั ษณ์แสดงความหมายตา่ ง ๆ

ขั้นตอนการออกแบบโปรแกรมควบคมุ PLC 4. ออกแบบโปรแกรมตามเง่ือนไขที่กาหนดด้วย Ladder Diagram 5. เขยี นโปรแกรมควบคุมลงใน PLC 6. ทดสอบโปรแกรม เพอ่ื ตรวจสอบความถกู ต้องตรงตามเงอื่ นไขทก่ี าหนด 7. ตรวจสอบ ปรับปรุงแกไ้ ขโปรแกรมใหถ้ ูกต้องและสมบรู ณ์ 8. นาโปรแกรมทีส่ มบูรณ์ไปทดลองต่อใชง้ านกับระบบจรงิ 9. บันทึกและพมิ พ์โปรแกรมเพื่อใชใ้ นการตรวจสอบและอ้างองิ ตอ่ ไป

การออกแบบโปรแกรมควบคมุ การทางานของมอเตอร์ด้วย PLC มอเตอร์ เป็นเครอื่ งกลไฟฟ้าทเ่ี ปลยี่ นแปลงพลังงานไฟฟ้ามาเปน็ พลังงานกล การควบคุมมอเตอรไ์ ฟฟ้าจะแยกวงจรการควบคมุ เปน็ 2 ส่วน คอื วงจรกาลัง (Power Circuit) และวงจรควบคุม (Control Circuit หรอื Relay Circuit) โดยในสว่ นทเี่ ปน็ วงจรควบคมุ จะถกู แทนท่ีด้วยโปรแกรมคาสั่งของ PLC ส่วน วงจรกาลงั ยังคงเหมอื นเดมิ โดยมตี วั อย่างการควบคมุ ดงั นี้

เง่ือนไขการทางาน 1. กดสวิตช์ S1 เป็นการสตาร์ทมอเตอร์ใหท้ างาน 2. กดสวติ ช์ S2 เปน็ การหยุดการทางานของมอเตอร์ 3. เม่อื มอเตอร์ทางานเกนิ กาลัง โอเวอร์โหลดรีเลยจ์ ะทางานตัดวงจรให้ มอเตอรห์ ยดุ การทางานทนั ที การควบคุมการสตาร์ตมอเตอร์ 3 เฟสโดยตรง จากวงจรกาลงั มอเตอร์ไฟฟ้า M3 ทางานเมือ่ คอนแทคเตอร์ K1 ทางาน ในวงจรจะมีอปุ กรณ์ ปอ้ งกัน 2 สว่ นคือ ใชฟ้ วิ ส์ (F11) เพือ่ ป้องกนั สายไฟฟ้า ใชโ้ อเวอร์โหลดรเี ลย์ (F31) ป้องกัน มอเตอร์ไฟฟา้ ทางานเกนิ กาลงั

กำหนดอนิ พุต / เอำตพ์ ุต อนิ พตุ K1 เอาตพ์ ตุ S1 = X0000 = Y0022 S2 = X0001 F31 = X0002 Timing Diagram

Ladder Diagram สรุปผลกำรทดลอง

การควบคมุ มอเตอร์ทางานเรยี งตามลาดบั เงอื่ นไขการทางาน 1. กดสวติ ชส์ ตาร์ต ตวั ท่ี 1 มอเตอรต์ ัวที่ 1 ทางาน 2. กดสวิตชส์ ตารต์ ตวั ท่ี 2 มอเตอรต์ ัวท่ี 2 ทางาน 3. มอเตอรต์ วั ท่ี 2 จะทางานก่อนมอเตอร์ตวั ท่ี 1 ไมไ่ ด้ 4. เมอ่ื มอเตอรต์ ัวใดตัวหน่งึ ทางานเกนิ กาลัง โอเวอรโ์ หลดรเี ลย์จะทางานตดั วงจรให้ มอเตอร์ตวั นัน้ หยดุ การทางานทนั ที 5. กดสวิตชต์ วั ท่ี 3 มอเตอร์หยุดทางานทง้ั สองตัว จากวงจรกาลัง มอเตอร์ไฟฟ้า M1 และ มอเตอร์ไฟฟ้า M2 จะทางานเรียง ตามลาดับ มอเตอร์ไฟฟ้า M1 จะต้องทางานก่อน มอเตอร์ไฟฟ้า M2 เสมอ มอเตอร์ ไฟฟ้า M1 ทางานเมื่อคอนแทคเตอร์ K1 ทางาน ส่วนมอเตอร์ไฟฟ้า M2 ทางานเมื่อ คอนแทคเตอร์ K2 ทางานในวงจรจะมอี ุปกรณ์ป้องกัน 2 ส่วนคือ ใช้ฟิวส์ (F11) และ ฟิวส์ (F12) เพื่อป้องกันสายไฟฟ้า ใช้โอเวอร์โหลดรีเลย์ (F3) และโอเวอร์โหลดรีเลย์ (F4) ป้องกนั มอเตอรไ์ ฟฟา้ ทางานเกินกาลงั



กำหนดอนิ พุต / เอำตพ์ ุต อินพุต เอาต์พตุ Start 1 = X0000 K1 = Y0022 K2 = Y0023 Start 2 = X0001 Stop 3 = X0002 โอเวอรโ์ หลด (F3) = X0003 โอเวอรโ์ หลด (F4) = X0004

Timing Diagram

Ladder Diagram สรุปผลกำรทดลอง

การควบคุมระบบสายพานลาเลียง 1. กดสวิตช์ Start ทาให้มอเตอร์สายพานลาเลียง M4 ทางาน เม่ือเวลาผ่านไป 5 วินาที มอเตอร์สายพานลาเลียง M3 ทางาน เวลาผ่านไปอีก 5 วินาที มอเตอร์ สายพานลาเลียง M2 และเม่ือเวลาผ่านไปอีก 5 วินาที มอเตอร์สายพานลาเลียง M1 ทางาน ลาเลียงช้ินงานจากสายพานลาเลียงหมายเลข 1 ผ่านมายังสายพานลาเลียง หมายเลข 2, 3 และ 4 ตามลาดับ 2. กดสวิตช์ Stop ทาให้มอเตอร์สายพานลาเลียงหมายเลข 1 หยุดทางานก่อนเพื่อ ป้องกันช้ินงานค้างอยู่ในสายพานลาเลียง หลังจากน้ันเม่ือเวลาผ่านไป 5 วินาที มอเตอรส์ ายพานลาเลียงหมายเลข 2, 3 และ 4 หยุดทางานตามลาดับด้วยระยะเวลา ห่างกนั 5 วินาที 3. เม่ือเกิดโอเวอร์โหลดที่มอเตอร์ตัวใดตัวหน่ึง ระบบท้ังหมดหยุดทางานพร้อมกับ หลอดไฟแสดงสถานะการทางานของโอเวอรโ์ หลดสว่าง 4. กดสวิตช์รีเซ็ตหลอดไฟแสดงสถานะการทางานของโอเวอร์โหลดดับ สามารถกด สวิตช์ Start ส่งั มอเตอร์สายพานลาเลยี งเร่มิ ต้นทางานใหม่อีกคร้งั

การควบคมุ ระบบสายพานลาเลยี ง

Ladder Diagram

Ladder Diagram สรุปผลกำรทดลอง

บทสรปุ การออกแบบระบบโดยใช้ PLC ควบคุมอย่างถูกต้องและถูกวิธีเป็นสิ่งสาคัญ มาก เพราะถ้าวางแผนการออกแบบไม่เป็นระบบ จะทาให้เสียเวลาในการทางานและ การบารุงรักษา การออกแบบระบบท่ีดีจะทาให้การควบคุมระบบอัตโนมัติมี ประสิทธิภาพ ประหยัดเวลาและปลอดภัยในการทางาน อีกทั้งยังง่ายต่อการแก้ไขและ ซ่อมบารุง เพ่ือให้การออกแบบระบบควบคุมมีความเหมาะสมกับกระบวนการผลิต ใน การออกแบบควรคานงึ ถงึ กฎเกณฑข์ องการควบคุม จากกฎเกณฑ์ของการควบคุมข้อท่ี 7 ในทดสอบหรือตรวจสอบการทางานของโปรแกรมว่าถูกต้องหรือไม่ เป็นไปตาม เงื่อนไขที่ได้กาหนดไว้ในการควบคุมการทางานของเครื่องจักร สามารถทาได้โดยไม่ต่อ กับงานจริง หากมีข้อผดิ พลาดให้ทาการแกไ้ ขให้สมบรู ณ์ หลงั จากท่ไี ดต้ ิดตั้งและต่อสาย เขา้ ระบบ PLC เรยี บร้อยแล้วควรจะตรวจสอบ ความถูกต้องของการทางานของระบบ เพื่อความปลอดภัยก่อนจะเปิดสวิตช์จ่ายไฟเข้าอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต สวิตช์ควบคุม วงจรทั้งหมดควรอยู่ในสภาวะ OFF เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีอุปกรณ์ใด หรือ เครือ่ งจักรกลใดเร่มิ ทางานข้ึนมา