Lập trình PLC đang trở nên rất phổ biến và được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau. Điều này đồng nghĩa với việc nhu cầu tìm kiếm nhân lực về lập trình PLC cũng ngày càng tăng cao. Vậy PLC là gì? Cách lập trình PLC cơ bản như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
PLC là gì
PLC, viết tắt của "Programmable Logic Controller" (Bộ Điều Khiển Lập Trình), là một thiết bị được sử dụng để điều khiển và kiểm soát các quá trình tự động trong công nghiệp. Thiết bị này hoạt động dựa trên phần mềm mà người sử dụng viết bằng ngôn ngữ lập trình PLC chuyên biệt và có khả năng thực thi linh hoạt các lệnh điều khiển logic.
Cấu tạo của PLC bao gồm một bộ nhớ trong RAM (có thể mở rộng bằng bộ nhớ EPROM), các module đầu vào và đầu ra cho phép giao tiếp với các thiết bị ngoại vi, và một bộ xử lý chứa cổng giao tiếp.
Lập trình PLC cho người mới bắt đầu
Trong quá trình lập trình PLC, người lập trình có thể thực hiện nhiều chức năng và điều khiển trong hệ thống, từ việc kích thích và hoạt động trong thời gian trễ cho tới việc thay thế các mạch relay trong các ứng dụng thực tế bằng PLC.
PLC không chỉ phổ biến trong công nghiệp mà còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác. Do đó, việc học lập trình PLC ngày càng thu hút sự quan tâm và nhu cầu cũng ngày càng tăng cao.
Bài toán ví dụ về lập trình PLC
Để minh họa quá trình lập trình cơ bản cho PLC, dưới đây là một bài toán ví dụ:
Điều khiển 2 quạt (1.5KW - 220V) làm mát động cơ theo nguyên lý:
- Chọn công tắc ON để khởi động quá trình.
- Chọn công tắc 1: Cả 2 quạt hoạt động.
- Chọn công tắc 2: Quạt 1 hoạt động 5 phút, tiếp theo quạt 2 hoạt động 7 phút, quá trình luân phiên nhau.
- Chọn công tắc Off bất cứ lúc nào để dừng quá trình.
Các bước lập trình PLC cơ bản
Bước 1: Tìm hiểu yêu cầu bài toán
Một trong những yêu cầu cơ bản của việc lập trình PLC là hiểu rõ và chính xác yêu cầu bài toán. Điều này đòi hỏi việc đọc kỹ và tìm hiểu đúng về nội dung của bài toán. Việc tìm hiểu kỹ về nội dung bài toán giúp tránh sai sót và cho phép hình dung được hướng đi và cách thức giải quyết từ các thông tin ban đầu. Đồng thời, việc tìm hiểu này cũng đảm bảo rằng yêu cầu của khách hàng được hiểu đúng và chuẩn bị tốt nhất cho việc giải quyết bài toán.
Bước 2: Xác định tất cả đầu vào và đầu ra cho hệ thống
Sau khi nghiên cứu kỹ bài toán, bạn cần xác định rõ ràng tất cả các đầu vào và đầu ra của hệ thống. Trong trường hợp bài toán đã nêu, đầu vào gồm công tắc ON-OFF, công tắc 1 và công tắc 2. Đầu ra là hai quạt, được kí hiệu là quạt 1 và quạt 2. Xác định rõ ràng các yếu tố này sẽ làm cơ sở để phân tích và xử lý vấn đề lập trình PLC một cách chính xác.
Bước 3: Xác định cấu trúc phần cứng
Bước này yêu cầu bạn lựa chọn đầu vào phù hợp, cụ thể là số lượng IO vào và ra của PLC. Số lượng IO vào ra cần được lựa chọn sao cho không nhỏ hơn số lượng IO đã được xác định từ bài toán ban đầu. Bên cạnh đó, cần cân nhắc tính chất của bài toán và các yêu cầu từ khách hàng. Dựa trên dữ liệu và yêu cầu kỹ thuật, bạn sẽ lựa chọn được PLC phù hợp nhất. Sau khi lựa chọn PLC phù hợp, bạn cần xây dựng mạch điều khiển theo bài toán lập trình PLC. Việc lựa chọn này sẽ dựa vào các tham số được thiết lập từ giai đoạn đầu cùng các yêu cầu bổ sung nhằm bảo đảm sự phù hợp và hiệu quả của PLC.
Trong ví dụ bài toán đã nêu, với 4 đầu vào và 2 đầu ra, cần lựa chọn thủ công để bảo đảm sự phù hợp và thoả mãn yêu cầu hiện hành.
Bước 4: Xây dựng lưu đồ thuật toán
Xây dựng lưu đồ thuật toán giúp việc giải quyết bài toán trở nên trực quan hơn và tính logic và khả thi của nó có thể được kiểm tra một cách nhanh chóng. Lưu đồ thuật toán cũng giúp có cái nhìn tổng quan về quá trình giải quyết bài toán và chuẩn bị cho bước lập trình tiếp theo.
Bước 5: Khai báo biến trong bảng Symbol
Bạn cần chú ý đến phần mềm lập trình PLC để áp dụng cách khai báo và quản lý biến tương ứng. Bảng Symbol sẽ giúp bạn dễ dàng hơn trong việc vận hành và tránh nhầm lẫn khi lập trình. Khi khai báo biến trong bảng Symbol, bạn tạo ra một danh sách các biến và đặt tên cho chúng, từ đó giúp quản lý và sử dụng biến một cách rõ ràng và dễ dàng hơn.
Bước 6: Kiểm tra mô phỏng chương trình
Sau khi hoàn thiện các bước cài đặt chương trình, tiếp theo là thực hiện kiểm tra chạy thử nghiệm của chương trình mô phỏng. Quá trình này kiểm tra độ chính xác và chức năng của chương trình. Nếu xuất hiện lỗi, bạn cần quay lại bước 5 để kiểm tra toàn bộ chương trình cài đặt và tìm thấy cách sửa chữa lỗi sai của lập trình PLC.
Việc kiểm tra giả lập chương trình sẽ xác nhận rằng chương trình vận hành được đúng và an toàn trước khi triển khai thử nghiệm trên hệ thống thực tế.
Bước 7: Đấu nối vận hành thực tế và kiểm tra lỗi
Đầu tiên, bạn cần nạp chương trình đã cài đặt về PLC thật. Sau đó, thực hiện kết nối phần cứng của chương trình. Trong quá trình vận hành, nếu gặp phải thông báo lỗi hoặc sự cố, cần dừng máy và kiểm tra ở bước 3. Việc kiểm tra này nhằm xác nhận rằng hệ thống đã được lắp đặt đúng theo sơ đồ mạch điện tử (động cơ) hay chưa. Khi đã kiểm tra và không có thông báo lỗi, chương trình điều khiển của hệ thống đã hoàn thành và chương trình đã được cài đặt.
Bước 8: Bàn giao và lưu trữ chương trình
Trong quá trình bàn giao chương trình lập trình PLC, bạn nên sao lưu một bản chương trình nhằm hạn chế thiệt hại trong trường hợp chương trình bị trục trặc sau này. Điều này cho phép bạn sử dụng mã chương trình để thực hiện bảo hành và trợ giúp đối với khách hàng. Việc lưu giữ bản chương trình đã tạo ra là một bước cần thiết để đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn của hệ thống điều khiển PLC sau khi đã triển khai. Bằng cách lưu các bản chương trình, bạn có thể tiến hành các hoạt động bảo dưỡng, nâng cấp hoặc sửa chữa sự cố khi cần thiết, đảm bảo lợi ích của mình.
Lời kết
Hy vọng bài viết trên đây cung cấp những thông tin hữu ích về các bước lập trình cơ bản cho PLC. Học lập trình PLC đối với người mới là điều thú vị nhưng cũng có thể gặp khó khăn. Vì vậy, bạn hãy tìm hiểu và thận trọng từng bước để đạt được hiệu quả tốt nhất!
