Kiến thức cơ bản về PLC dành cho người không phải lập trình viên: Nắm vững những điều cốt yếu mà không cần chuyên môn về lập trình

Thể loại

Blog

Blog mới nhất

ABB Strengthens China's Robotics Leadership with Three New AI-Powered Robot Families
ABB Releases First EPD for Its DCS Controllers
ABB Introduces Ethernet-APL Connectivity to ProcessMaster Flowmeters, Transforming Data Access in Hazardous Industries
Nghiên cứu về tối ưu hóa hệ thống truyền thông công nghiệp dựa trên giao thức Modbus và OPC UA: Xây dựng tương lai công nghiệp thông minh và kết nối
Phân tích tác động của công nghệ trí tuệ nhân tạo lên mô hình thiết kế logic điều khiển PLC
Thúc đẩy Công nghiệp 4.0 tiến lên với các giải pháp điện toán đám mây
Tương lai của Bao bì: Áp dụng các Giải pháp Thông minh và Bền vững
Cảm ứng của con người: Khám phá cảm xúc và cảm giác xúc giác ở robot

THẺ

CC-PUIO31 51454220-176 330180-12-00 16710-13 CI840A 3BSE041882R1 T9451 330103-02-06-10-02-05 DSQC663 3HAC029818-001 SPW481-13 S1

Kiến thức cơ bản về PLC dành cho người không phải lập trình viên: Nắm vững những điều cốt yếu mà không cần chuyên môn về lập trình

Aug 22, 2025

Xác định các thành phần của PLC: Những gì có trong tủ điều khiển
Trước khi tìm hiểu cách thức hoạt động của PLC, điều quan trọng là phải nhận biết các thành phần chính của nó. Hãy tưởng tượng PLC như một máy tính chuyên dụng được thiết kế cho môi trường công nghiệp—sau đây là những gì bạn sẽ tìm thấy bên trong hoặc được kết nối với nó:
CPU (Bộ xử lý trung tâm): "Bộ não" của PLC. Nó thực thi chương trình, xử lý dữ liệu đầu vào và gửi dữ liệu đầu ra. Hãy tìm một mô-đun nhỏ gọn có đèn báo (thường được dán nhãn "CHẠY", "DỪNG" hoặc "LỖI").
Nguồn điện: Chuyển đổi nguồn điện xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC) từ nguồn điện lưới thành nguồn điện một chiều (DC) điện áp thấp (thường là 24V) mà các thành phần bên trong PLC sử dụng. Nó thường là một mô-đun riêng biệt với các đầu nối đầu vào/đầu ra cho cáp nguồn.
Mô-đun Đầu vào/Đầu ra (I/O): Chúng hoạt động như các “cảm biến” và “tay” của PLC. Mô-đun đầu vào kết nối với các cảm biến (như công tắc hành trình, cảm biến quang điện hoặc cặp nhiệt điện) để nhận tín hiệu, trong khi mô-đun đầu ra kết nối với các bộ truyền động (động cơ, solenoid hoặc báo động) để gửi lệnh. Mô-đun I/O thường được gắn nhãn bằng số (ví dụ: “I0.0” cho đầu vào, “Q0.0” cho đầu ra).
Thiết bị lập trình: Máy tính xách tay, máy tính để bàn hoặc thiết bị đầu cuối chuyên dụng dùng để ghi và tải chương trình lên PLC. Thiết bị này kết nối qua USB, Ethernet hoặc cáp nối tiếp.

Mẹo chuyên nghiệp: Hầu hết các PLC đều có nhãn hoặc bảng dữ liệu liệt kê tên các thành phần—hãy giữ thông tin này ở nơi dễ tìm khi khắc phục sự cố!

Đọc Logic Thang: “Bản thiết kế” của PLC
Logic bậc thang là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất cho PLC, được thiết kế trông giống như sơ đồ mạch điện - hoàn hảo cho những người không chuyên về lập trình! Sau đây là cách diễn giải:
Bậc thang: Các đường thẳng đứng bên trái và bên phải là “thanh ray nguồn” và các đường ngang giữa chúng là “bậc thang”. Mỗi bậc thang biểu thị một lệnh hoặc thao tác duy nhất (ví dụ: “nếu cảm biến A bật, hãy bật động cơ B”).
Tiếp điểm: Chúng trông giống như công tắc và đại diện cho các đầu vào (ví dụ: tín hiệu cảm biến). Tiếp điểm "thường mở" (NO) sẽ đóng khi đầu vào hoạt động, trong khi tiếp điểm "thường đóng" (NC) sẽ mở khi đầu vào hoạt động.
Cuộn dây: Chúng trông giống như hình tròn và đại diện cho đầu ra (ví dụ: động cơ hoặc đèn). Khi một bậc thang được “kích hoạt” (nguồn điện chạy từ trái sang phải), cuộn dây sẽ kích hoạt đầu ra.
Biểu tượng: Các biểu tượng phổ biến bao gồm bộ hẹn giờ (để trì hoãn), bộ đếm (để đếm sự kiện) và rơle (để điều khiển các thiết bị công suất cao). Hầu hết các phần mềm đều có chú thích để giải thích các biểu tượng.

Bắt đầu đơn giản: Vẽ một bậc thang logic cho đèn được điều khiển bằng công tắc—điều này sẽ giúp bạn nắm bắt được khái niệm “dòng điện”!

Hiểu về đầu vào và đầu ra của PLC: Cách tín hiệu chảy
Đầu vào và đầu ra (I/O) là cách PLC giao tiếp với thế giới thực. Sau đây là những điều cơ bản:
Đầu vào: Đây là các tín hiệu đi vào PLC từ các cảm biến hoặc công tắc. Chúng có thể là tín hiệu tương tự (ví dụ: cảm biến nhiệt độ gửi 0-10V) hoặc tín hiệu số (ví dụ: công tắc giới hạn ở trạng thái "bật" hoặc "tắt"). Đầu vào số là dễ bắt đầu nhất—hãy nghĩ chúng là tín hiệu có/không.
Đầu ra: Đây là các tín hiệu được gửi từ PLC đến các bộ truyền động. Giống như đầu vào, chúng có thể là tín hiệu tương tự (ví dụ: điều chỉnh tốc độ động cơ bằng dòng điện 4-20mA) hoặc tín hiệu số (ví dụ: bật/tắt bơm). Đầu ra kỹ thuật số thường được sử dụng cho các tác vụ đơn giản như kích hoạt báo động hoặc van.
Địa chỉ hóa: Mỗi đầu vào và đầu ra đều có một địa chỉ duy nhất (ví dụ: I0.1 cho đầu vào 1, Q0.2 cho đầu ra 2). Đây là cách chương trình logic bậc thang tham chiếu đến các thiết bị cụ thể—hãy đảm bảo địa chỉ khớp với hệ thống dây điện!

Ví dụ: Một băng tải dừng khi nhấn nút "dừng" (đầu vào I0.0). PLC đọc tín hiệu đầu vào, thanh logic bậc thang được kích hoạt và ngõ ra (Q0.0) đến động cơ bị vô hiệu hóa.

Hướng dẫn lập trình cơ bản: Bắt đầu với những điều cần thiết
Bạn không cần phải thành thạo mã phức tạp—hãy bắt đầu với những hướng dẫn cơ bản sau:
Kiểm tra (KHÔNG tiếp xúc): Kiểm tra xem đầu vào có hoạt động hay không (ví dụ: “cảm biến có phát hiện vật thể không?”).
Kiểm tra Tắt (NC Contact): Kiểm tra xem đầu vào có không hoạt động hay không (ví dụ: “nút dừng khẩn cấp có được nhấn không?”).
Kích hoạt đầu ra (Cuộn dây): Kích hoạt đầu ra khi bậc thang được cấp điện (ví dụ: “bật động cơ”).
Bộ hẹn giờ (TON/TOF): Thêm độ trễ. TON (Bộ hẹn giờ bật trễ) đợi trong khoảng thời gian đã đặt trước khi kích hoạt đầu ra; TOF (Bộ hẹn giờ tắt trễ) đợi trước khi hủy kích hoạt đầu ra.
Bộ đếm (CTU/CTD): Đếm các sự kiện (ví dụ: “đếm số lượng bộ phận đi qua cảm biến”). CTU đếm tăng, CTD đếm giảm.

Hầu hết các phần mềm lập trình PLC (như Siemens TIA Portal hoặc Allen-Bradley RSLogix) cho phép bạn kéo và thả các hướng dẫn này—không cần phải viết mã!

Thiết lập PLC: Từ đấu dây đến tải chương trình
Việc thiết lập PLC bao gồm một số bước chính, ngay cả đối với người mới bắt đầu:
Đấu dây: Kết nối đầu vào (cảm biến, công tắc) với mô-đun đầu vào và đầu ra (động cơ, đèn) với mô-đun đầu ra. Thực hiện theo sơ đồ đấu dây - việc nhầm lẫn cực dương và cực âm có thể làm hỏng linh kiện!
Bật nguồn: Kết nối nguồn điện với PLC và nguồn điện lưới. Kiểm tra đèn báo—hầu hết PLC đều hiển thị đèn báo “bật nguồn” khi được kết nối đúng cách.
Cài đặt phần mềm lập trình: Tải xuống phần mềm dành cho thương hiệu PLC của bạn (ví dụ: Mitsubishi GX Works dành cho PLC Mitsubishi). Cài đặt trình điều khiển cho cáp kết nối (USB/Ethernet).
Kết nối với PLC: Sử dụng cáp lập trình để kết nối thiết bị của bạn với PLC. Phần mềm thường sẽ tự động phát hiện PLC.
Tải chương trình lên: Bắt đầu với một chương trình đơn giản được viết sẵn (nhiều nhà sản xuất cung cấp ví dụ) hoặc viết một bậc logic bậc thang cơ bản. Tải chương trình lên PLC và kiểm tra bằng cách kích hoạt các đầu vào (ví dụ: nhấn công tắc) để xem đầu ra có phản hồi không.

An toàn là trên hết: Luôn ngắt nguồn điện trước khi đấu dây và đeo găng tay cách điện khi làm việc với các linh kiện điện!

Xác định và cách ly các lỗi phổ biến của hệ thống PLC
Ngay cả khi thiết lập đúng cách, vấn đề vẫn có thể phát sinh. Sau đây là cách khắc phục sự cố như một chuyên gia:
Không có nguồn: Kiểm tra xem nguồn điện đã được kết nối chưa và đèn "nguồn" có sáng không. Kiểm tra cáp nguồn bằng đồng hồ vạn năng—nếu không có điện áp, hãy thay cáp hoặc nguồn điện.
Đầu vào không phản hồi: Đảm bảo cảm biến/công tắc được kết nối đúng địa chỉ đầu vào. Kiểm tra cảm biến bằng đồng hồ vạn năng để xác nhận nó đang gửi tín hiệu (ví dụ: 24V cho đầu vào kỹ thuật số). Nếu cảm biến hoạt động, mô-đun đầu vào có thể bị lỗi.
Đầu ra không kích hoạt: Kiểm tra xem địa chỉ đầu ra trong chương trình có khớp với hệ thống dây điện hay không. Kiểm tra bộ truyền động (ví dụ: động cơ) bằng nguồn điện trực tiếp—nếu hoạt động, có thể cần thay thế mô-đun đầu ra hoặc cầu chì.
Lỗi chương trình: Tìm đèn báo "lỗi" trên PLC. Phần mềm lập trình sẽ hiển thị mã lỗi (ví dụ: "bậc thang không hợp lệ" hoặc "bộ đếm thời gian bị tràn")—hãy sử dụng menu trợ giúp để khắc phục sự cố.
Sự cố không thường xuyên: Kết nối lỏng lẻo là nguyên nhân phổ biến. Kiểm tra ốc vít đầu cuối và dây điện xem có bị ăn mòn hoặc hư hỏng không. Rung động trong môi trường công nghiệp có thể làm lỏng kết nối theo thời gian.
Mẹo hay: Hãy ghi lại nhật ký lỗi và giải pháp—điều này sẽ giúp bạn khắc phục sự cố nhanh hơn vào lần sau!

PLC có vẻ phức tạp, nhưng chỉ cần luyện tập một chút, những người không phải lập trình viên cũng có thể nắm vững những kiến thức cơ bản: nhận dạng linh kiện, đọc logic ladder, hiểu I/O, lập trình các lệnh đơn giản, thiết lập hệ thống và xử lý sự cố. Hãy bắt đầu từ những bước nhỏ—làm việc với bộ PLC cơ bản, thử nghiệm logic ladder và kiểm tra các thiết lập I/O đơn giản. Khi bạn tự tin hơn, bạn sẽ có thể xử lý các tác vụ nâng cao hơn và đóng vai trò quan trọng trong việc bảo trì hệ thống tự động hóa công nghiệp. Hãy nhớ rằng, mọi chuyên gia đều bắt đầu từ những điều cơ bản—vậy nên hãy lấy sơ đồ logic ladder của bạn và bắt đầu học ngay hôm nay!