PLC คือ Programmable Logic Controller หรือ สมองกลอัจฉริยะ ในงานอุตสาหกรรม ถูกพัฒนามาแทนที่วงจรรีเลย์ ทำหน้าที่ควบคุมเครื่องจักรและกระบวนการผลิตอย่างแม่นยำด้วยการประมวลผลตามตรรกะที่ถูกโปรแกรมไว้ เป็นหัวใจสำคัญของระบบอัตโนมัติ
PLC : หัวใจสำคัญของระบบอัตโนมัติยุคใหม่
Programmable Logic Controller (PLC) หรือ โปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ คืออุปกรณ์ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรและกระบวนการผลิตต่างๆ ในโรงงานอุตสาหกรรมโดยอาศัยหลักการทางตรรกะ (Logic) ซึ่งถูกโปรแกรมไว้ล่วงหน้า (Programmable) PLC ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อทดแทนวงจรควบคุมแบบรีเลย์ (Relay Circuit) ที่มีความซับซ้อน ใช้พื้นที่มาก และยากต่อการปรับปรุงแก้ไข
จุดเด่นของ PLC คือการใช้ ไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) เป็นแกนหลักในการสั่งการ ทำให้สามารถประมวลผลข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และมีความยืดหยุ่นสูงในการปรับเปลี่ยนรูปแบบการควบคุม เพียงแค่แก้ไขโปรแกรมเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องเดินสายไฟใหม่ทั้งหมดเหมือนระบบรีเลย์ วิศวกรต้องมีความรู้พื้นฐานในการ เขียนควบคุม PLC เพื่อเริ่มต้นการใช้งาน
PLC ประกอบด้วยส่วนหลักๆ ดังนี้
1. หน่วยประมวลผลกลาง (CPU Module)
เป็น 'สมอง' ทำหน้าที่อ่านโปรแกรมที่เก็บไว้ในหน่วยความจำ ประมวลผลตรรกะตามสถานะอินพุต และส่งผลลัพธ์ไปยังเอาต์พุต
2. หน่วยรับข้อมูล (Input Module)
รับสัญญาณจากอุปกรณ์ภายนอก เช่น สวิตช์, เซ็นเซอร์, หรือสัญญาณอะนาล็อกอื่นๆ แปลงสัญญาณเหล่านี้ให้เป็นข้อมูลดิจิทัลที่ CPU เข้าใจ
3. หน่วยส่งออกข้อมูล (Output Module)
รับคำสั่งจาก CPU เพื่อส่งสัญญาณควบคุมไปยังอุปกรณ์ภายนอก เช่น คอนแทกเตอร์, โซลินอยด์วาล์ว, หลอดไฟแสดงสถานะ, หรือมอเตอร์
4. หน่วยความจำ (Memory Module)
ใช้เก็บโปรแกรมควบคุม (User Program), ข้อมูลสถานะ (Data Memory), และข้อมูลการตั้งค่า (Configuration)
5. แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply Module)
จ่ายพลังงานไฟฟ้าที่เหมาะสมให้กับส่วนประกอบทั้งหมดของ PLC
หลักการทำงานของ PLC เป็นแบบวนรอบ (Scan Cycle) โดยจะทำงานตามลำดับ 3 ขั้นตอนซ้ำๆ อย่างรวดเร็ว
- อ่านอินพุต (Read Inputs) : ตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์อินพุตทั้งหมด
- ประมวลผลโปรแกรม (Execute Program) : ประมวลผลโปรแกรมควบคุมทีละบรรทัดโดยใช้สถานะอินพุตที่อ่านได้
- อัปเดตเอาต์พุต (Update Outputs) : ตั้งค่าสถานะของเอาต์พุตตามผลการประมวลผล
ความรวดเร็วในการทำงานแบบวนรอบนี้ ทำให้ PLC สามารถควบคุมเครื่องจักรได้อย่างเรียลไทม์ (Real-Time Control) และเป็นรากฐานสำคัญของระบบอัตโนมัติที่ต้องการความแม่นยำสูง
ภาษาที่นิยมใช้ในการ เขียนควบคุม PLC คือ แลดเดอร์ไดอะแกรม (Ladder Diagram - LD) ซึ่งมีลักษณะคล้ายวงจรรีเลย์ไฟฟ้า ทำให้วิศวกรและช่างเทคนิคที่คุ้นเคยกับระบบควบคุมไฟฟ้าสามารถเรียนรู้และใช้งานได้ง่าย
นอกจากนี้ยังมีภาษาอื่นๆ เช่น ฟังก์ชันบล็อกไดอะแกรม (Function Block Diagram - FBD) และข้อความที่มีโครงสร้าง (Structured Text - ST) ซึ่งใช้ในการควบคุมที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ผู้ที่ต้องการเริ่มต้นสายงานนี้จึงควรเรียนรู้การ เขียนควบคุม PLC ให้ชำนาญ
การประยุกต์ใช้ PLC ครอบคลุมอุตสาหกรรมเกือบทุกแขนง ไม่ว่าจะเป็น:
- อุตสาหกรรมการผลิต : ควบคุมเครื่องจักร, สายพานลำเลียง, หุ่นยนต์
- อุตสาหกรรมแปรรูป : ควบคุมอุณหภูมิ, แรงดัน, ระดับของเหลว
- ระบบสาธารณูปโภค : ควบคุมปั๊มน้ำ, ระบบบำบัดน้ำเสีย, ระบบปรับอากาศ
- อาคารอัจฉริยะ : ควบคุมระบบแสงสว่าง, ความปลอดภัย, และการเข้าออก
ด้วยความสามารถในการทำงานที่เชื่อถือได้และมีความยืดหยุ่นสูง PLC จึงเป็นเสาหลักที่ช่วยให้โรงงานอุตสาหกรรมสามารถบรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพการผลิตและความปลอดภัย ทักษะในการ เขียนควบคุม PLC เป็นทักษะสำคัญที่ตลาดแรงงานต้องการอย่างมาก