สื่ อการสอนอิเล็กทรอนิกส์ เรื่ อง การควบคุมในงานอุตสาหกรรม ( รายวิชาควบคุมไฟฟ้ าและนิวเมติกส์ )

ก

คำนำ หนังสือเล่มนี้มีเนื้อหาเกี่ยวกับการควบคุมในงานอุตสาหกรรม เป็นต้น โดยมีรายละเอียด ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ พี แอล ซี การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์และมีข้อมูลช่วย ให้เกิดความเข้าใจ การควบคุมในงานอุตสาหกรรม คณะผู้จัดทำหวังว่าหนังสือเล่มนี้จะทำให้เกิดประโยชน์อย่างยิ่ง แก่ผู้ใช้ศึกษาเกี่ยวกับการ ควบคุมในงานอุตสาหกรรม หากหนังสือเล่มนี้มีข้อผิดพลาดประการใด คณะผู้จัดทำขอน้อมรับไว้ ด้วยความยินดี

ข

สารบัญ

คำนำ สารบัญ จุดประสงค์ 1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ พี แอล ซี 1.1 ความหมายของ พี แอล ซี 1.2 พื้นฐานเกี่ยวกับระบบควบคุม 2 การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ 2.1 การควบคุมแบบต่างๆในงานอุตสาหกรรม 2.2 การใช้งานการควบคุมด้วย พี แอล ซี 2.3 ปฏิบัติการออกแบบวงจรการควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ - ตัวอย่างที่ 10.1 วงจรหลอดไฟกระพริบ 1 ดวง - ตัวอย่างที่ 10.2 วงจรหลอดไฟกระพริบ 2 ดวง - ตัวอย่างที่ 10.3 วงจรหลอดไฟกระพริบ 3 ดวง - ตัวอย่างที่ 11 วงจรสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง - ตัวอย่างที่ 12 วงจรกลับทางหมุนมอเตอร์ - ตัวอย่างที่ 13 วงจรการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์/เดลต้า - ตัวอย่างที่ 14 วงจรมอเตอร์เรียงลำดับ 2 ตัว - ตัวอย่างที่ 15 วงจรวงจรสายพานลำเรียง 2.4 การเขียนวงจรแลดเดอร์จากผังเวลา บรรณนุกรม ประวัติผู้จัดทำ

หน้า ก ข ค

1 1-2 2-13 14 14-17 18-26 26-30 31-32 32-34 34-35 35-37 37-39 39-41 42-43 43-44 45

ค การควบคุมในงานอุตสาหกรรม ชื่อบทเรียน

1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ พี แอล ซี 1.1 ความหมายของ พี แอล ซี 1.2 พื้นฐานเกี่ยวกับระบบควบคุม 2 การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ 2.1 การควบคุมแบบต่างๆในงานอุตสาหกรรม 2.2 การใช้งานการควบคุมด้วย พี แอล ซี 2.3 ปฏิบัติการออกแบบวงจรการควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์

จุดประสงค์การสอน 1 เข้าใจความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ พี แอล ซี 1.1 บอกความหมายของ พี แอล ซี 1.2 อธิบายพื้นฐานเกี่ยวกับระบบควบคุม 2 ปฏิบัติการควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ 2.1 อธิบายการควบคุมแบบต่างๆในงานอุตสาหกรรม 2.2 อธิบายการใช้งานการควบคุมด้วย พี แอล ซี 2.3 ปฏิบัติการออกแบบวงจรการควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์

1 การควบคุมในงานอุตสาหกรรม บทนำ ในระบบอุตสาหกรรม เครื่องจักรอัตโนมัติห ลายประเภทที่ ใช้ โปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์ เป็ น ส่ ว นหนึ ่ ง ที ่ ใ ช้ ค วบคุ ม การผลิ ต ให้ เ ป็ น ไปตามเงื ่ อ นไขที ่ ต ้ อ งการ การจะสั ่ ง งานให้ โ ปรแกรมเมเบิ้ ล คอนโทรลเลอร์ ทำงานนั ก ศึก ษาต้อ งรู ้ท ี ่ม าและความหมาย คำสั ่ ง พื ้ น ฐาน การเขี ย นโปรแกรมควบคุม ซึ่งมีหลากหลายยี่ห้อที่เลือกใช้งานตามความจำเป็นของผู้ใช้งาน เนื่องจากการพัฒนาของโปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว 1.1 ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ PLC (ดวงเด่น สามนาคและวีรภัทร ปริชมน.โปรแกรมเมเบิ ลคอนโทรลเลอร์, 2554) โปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์ หรือที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า PLC หรือ PC เป็นคอมพิว เตอร์ที่ใช้ เฉพาะงาน ประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อใช้กับงานควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า ประเภท เครื่องจักรกลในโรงงานอุตสาหกรรมให้ทำงานซับซ้อนตานคำสั่งและเงื่อนไขของผู้ใช้งาน ภายใต้ความต้องการ สร้างเครื่องควบคุมที่สามารถทำงานได้อเนกประสงค์ เรียนรู้การใช้งานได้ง่าย มีความยืดหยุ่นในการแก้ไข เปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตใหม่ ราคาถูกลง ประสิทธิภาพของระบบควบคุมสูง 1.1.1 ความหมายของโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ (PC / PLC) โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์ควบคุมการทำงานของเครื่องจักร หรือกระบวนการ ต่าง ๆโดยที่ภายในมีไมโครโปรเซสเซอร์เป็นมันสมองสั่งการที่สำคัญ โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์จะมีส่วนที่ เป็นอินพุต และเอาท์พุต ที่เราสามารถต่อไปใช้งานได้ทันที ตัวตรวจวัดหรือสวิทซ์ต่างๆ จะต่อเข้าที่อินพุต ส่วนเอาท์พุตจะใช้ต่อออกไปควบคุมการทำงานของอุปกรณ์หรือเครื่องจักรที่เป็นเป้าหมาย และเราสามารถ สร้ า งวงจรหรื อ แบบของการควบคุ ม ได้ โ ดยการป้ อ นเป็ น โปรแกรมคำสั ่ ง เข้ า ไปใน โปรแกรมเมเบิ้ ล คอนโทรลเลอร์ และโปรแกรมนี้จะทำหน้าที่เหมือนวงจรของรีเลย์ ตัวตั้งเวลาและตัวนับที่เคยใช้ตามปกติ เมื่อกดสวิตซ์บังคับให้ โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์เริ่มทำงานมันจะทำงานเหมือนวงจรรีเลย์ที่เราป้อนเข้าไป โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์จะสร้างอุปกรณ์ในการควบคุมแบบต่างๆ ภายในตัวเอง เช่น รีเลย์ ตัวตั้งเวลา ตัวนับ ซึ่งอุปกรณ์ต่างๆ เหล่านี้จะอยู่ในรูปของซอฟท์แวร์ สิ่งเหล่านี้ไม่มีตัวตนในรูปของวัตถุ แต่จะปรากฏในรูปของฟังก์ชั่ น การทำงานที่ตรงกับของจริง นอกจากนี้การต่อสายเชื่อมโยงอุปกรณ์เหล่านี้ เข้าหากันเป็นวงจรก็สามารถที่จะกระทำได้โดยซอฟท์แวร์ทั้งสิ้น ในปัจจุบันนี้โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์ควบคุมที่สามารถใช้ในงานควบคุมทุกๆ ประเภท สามารถติดต่อกับโปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์หรือระบบการควบคุมแบบอื่นๆ พร้อมทั้งจัดทำ รายงานแผนการผลิต มีระบบตรวจสอบจุดบกพร่องของตนเอง ทำให้โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ถูกใช้งาน อย่างกว้างขวางในงานอุตสาหกรรมทุกสาขา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตให้ดียิ่งขึ้น

2 โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ (Programmable Controller) หรือ P.C. เป็นเครื่องควบคุมระบบการ ทำงานของเครื่องจักรกลไฟฟ้าที่ซับซ้อนให้ทำงานตามคำสั่งของผู้ใช้ หลังจากป้อนโปรแกรมแล้วกดสวิตช์ สั่งงาน พี.ซี. จะส่งสัญญาณออกไปควบคุมวงจรไฟฟ้าจำพวก วาวล์ไฟฟ้า คอนแทคเตอร์ ขดลวดความร้อน หลอดไฟฟ้า พัดลมเละเครื่องมือกลในงานอุตสาหกรรม ระบบควบคุมเครื่องจักรส่วนใหญ่จะสั่งให้เครื่องจักรทำงานตามช่วงเวลาหรือทำงานตามลำดับ ขั้นตอนของขบวนการผลิต ซึ่งเดิมนั้นจะใช้อุปกรณ์ทางไฟฟ้าเชิงกล เช่น รีเลย์ คอนแทคเตอร์ ตัวตั้งเวลาและ ตัวนับมาประกอบเป็นวงจรควบคุม แต่อุปกรณ์ที่กล่าวมานั้นมีราคาแพง ใช้พลังงานในวงจรควบคุมสูง มีความ ยุ่งยากในการซ่อมบำรุงรักษาและการออกแบบวงจรควบคุมตามเงื่อนไขที่กำหนดกระทำได้ยาก เพราต้องอาศัย ผู้ชำนาญงาน จากสาเหตุดังกล่าวข้างต้น จึงมีการพัฒนาโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ขึ้น เพื่อใช้แทนร ะบบ ควบคุ ม แบบเก่ า โดยลั ก ษณะของวงจรควบคุ ม ใน พี . ซี . เป็ น แบบโปรแกรมคำสั ่ง งาน จึ ง สามารถแก้ ไ ข เปลี่ย นแปลงขั้น ตอนช่วงเวลาการทำงานและเงื่อนไขอื่นๆได้ง่ายกว่า นอกจากนี้ พี. ซี. ยังใช้ตรวจสอบ ความผิดพลาดของระบบควบคุมภายในตัวเองได้อีกด้วย จึงเหมาะสำหรับใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมทุก สภาพแวดล้อม ข้อดีของโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ (นิพนธ์ เรืองวิริยะนันท์.โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์) 1. ลดเวลาในการออกแบบและประกอบวงจรควบคุมการทำงานของเครื่องจักร เพราะ พี.ซี. ใช้ โปรแกรมการสั่งงานแทนการเดินสายไฟจริงๆ ทำให้ติดตั้งสะดวกและรวดเร็ว มีหลายขนาดให้เลือกใช้ ตาม ความเหมาะสมของงาน อีกทั้งการทำงานของระบบเร็วกว่ารีเลย์มาก 2. การเปลี่ยนแปลงวงจรและขยายระบบทำได้ง่ายด้วยการเพิ่มหน่วย อินพุท/เอ้าท์พุท เมื่อมี ความจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตเพียงแต่แก้ไขโปรแกรมคำสั่งงานเทานั้น 3. ราคาของระบบควบคุมถูกลดลงเนื่องจากลดค่าใช้จ่ายในการเดินสายไฟและนับวันราคา พี.ซี. จะถูกลงเพราะมีการแข่งขันทางเทคโนโลยีสูง 4. ความมั่นคงของระบบควบคุมมีประสิทธิภาพสูงเพราะตัดปัญหาการเดินสายไฟเชื่อมต่อระหว่าง หน้าสัมผัสรีเลย์และนอกจากนี้ยังสามารถตรวจสอบข้อผิดพลาดในระบบด้วยตัวเอง 1.1.2 พื้นฐานเกี่ยวกับระบบควบคุม การควบคุมหมายถึง การรักษาปริมาณทางฟิสิกส์อันได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน การเคลื่อนที่ ระดับ การไหล ฯลฯ ให้มีค่าใกล้เคียงกับค่าที่เหมาะสมที่สุด แม้ว่าสภาวะการทำงานและสภาพแวดล้อมที่อาจจะมีการ เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

3 1) ความเป็นมาของการควบคุม ก. ระบบควบคุ ม ในยุ ค โบราณ เป็ น การใช้ ร ะบบควบคุ ม แบบวงปิ ด นั ้ น มี ม าแต่ โ บราณกาล ตัวอย่างเช่น นาฬิกาน้ำของกรีกโบราณ ซึ่งมีการใช้ลูกลอยในการควบคุมระดับน้ำในถัง อุปกรณ์ที่ถือว่าเป็น จุดเริ่มต้น ของการใช้ระบบควบคุมป้อนกลับในวงการอุตสาหกรรม ก็คือ ลูกเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (Centrifugal Governor) หรือเรียก Fly-ball Governor ในการควบคุมความเร็วในการหมุนเครื่องจักรไอน้ำที่ประดิษฐ์ขึ้น โดย เจมส์ วัตต์ในปี ค.ศ. 1788

รูปที่ 1.1 แสดงลูกเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ที่มา : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Fliehkrafregler.PNG/250pxFliehkrafregler.PNG 1/08/59 ข. ระบบควบคุมแบบดั้งเดิม (Classical Control) หมายถึง ระบบควบคุมที่ออกแบบ และ วิเคราะห์ บนโดเมนความถี่ และ โดเมนการแปลงลาปลาซ โดยการใช้แบบจำลองในรูปของ ฟังก์ชันส่งผ่าน (Transfer Function) โดยไม่ได้ใช้ข้อมูลรายละเอียดของไดนามิกส์ภายในของระบบ (Internal System Dynamic) ค. ระบบควบคุมสมัย ใหม่ (Modern Control) หมายถึง ระบบควบคุมที่ไม่ได้ใช้เทคนิคในการ ออกแบบแบบดั้งเดิม แต่เป็นการออกแบบ โดยมีพื้นฐานจากแบบจำลองสมการอนุพันธ์ของไดนามิกส์ของ ระบบ และเป็นการออกแบบอยู่บนโดเมนเวลา 2) วิวัฒนาการของการควบคุม (อุทัย สุมามาลย์.การโปรแกรมและการควบคุมไฟฟ้า) 2.1) การควบคุมด้ ว ยแรงคน (Manually) การควบคุมในอดีต กระบวนการผลิตสิน ค้า และ ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม รวมถึงการควบคุมทุกขั้นตอนกระทำด้วยแรงคนทั้งหมดทำให้งานได้ช้า ผลผลิตที่ได้ ไม่ได้มาตรฐานเดียวกันทั้งหมดเพราะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของคนโดยตรง 2.2) การควบคุมด้วยกลไกทางไฟฟ้า (Electro Mechanically) พัฒนาการของการควบคุมต่อเนื่อง จากการใช้แรงคนทั้งหมด กระบวนการผลิ ตทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยเครื่องจักร การควบคุมเครื่องจักร ในยุค

4 แรกจะถูกควบคุมด้วยกลไกทางไฟฟ้า ในยุคนี้ระบบควบคุมทั้งหมดใช้รีเลย์เป็นอุปกรณ์ควบคุมทั้งหมด ทำให้ กระบวนการผลิตเป็นแบบอัตโนมัติควบคุมด้วยรีเลย์ 2.3) การควบคุ ม ด้ ว ยโปรแกรมเมเบิ้ ล คอนโทรลเลอร์ (Programmable Controller) เมื่ อ กระบวนการผลิตต้องการเงื่อนไขที่สลับซับซ้อน การควบคุมจึงยุ่งยากขึ้น การใช้รีเลย์และคอนแทคเตอร์ แบบเดิมไม่สามารถทำได้อีกต่อ ไป หรือทำได้แต่ต้องสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายสูงและไม่มีประสิทธิภาพประกอบกับ การพัฒ นาเทคโนโลยีทางด้านไมโครโพรเซสเซอร์ มาใช้ในงานควบคุม จึงมีการนำเอาโปรแกรมเมเบิ้ ล คอนโทรลเลอร์มาใช้ควบคุมแทนรีเลย์ซึ่งเป็นเครื่องควบคุมที่สามารถโปรแกรมได้ เป็นเครื่องควบคุมที่สามารถ ทำงานแทนรีเลย์ได้ทั้งหมดมีประสิทธิภาพดีกว่ารีเลย์ 2.4) การควบคุมแบบศูนย์กลาง (Central Control System) เมื่อกระบวนการผลิตมีจำนวน มากขึ้น การควบคุมแบบใช้โปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์อย่างเดียว ทำให้ต้องใช้คนควบคุมมากขึ้นตาม ปริมาณของกระบวนการผลิต ตัวอย่างเช่น กระบวนการผลิตน้ำดื่มเริ่มตั้งแต่ยุคเริ่มต้นซึ่งควบคุมด้วยแรงคน การเติมน้ำ, การปิดฝา, การปิดฉลาก, การบรรจุหีบห่อ ทั้งหมดทำด้วยแรงคนทั้งหมด ถึงยุคที่มีการควบคุม ด้วยกลไกทางไฟฟ้างานทุกอย่างถูกทำด้วยเครื่องจักร ไม่ว่าจะป็นการเติมน้ำ , การปิดฝา, การปิดฉลาก, การบรรจุ ห ี บ ห่ อ การทำงานเป็ น แบบอั ต โนมั ต ิ ค วบคุ ม ด้ ว ยรี เ ลย์ ยุ ค ต่ อ มามี ก ารใช้ โ ปรแกรมเมเบิ้ ล คอนโทรลเลอร์ทำหน้าที่ควบคุมแทนรีเลย์ เมื่อมีความต้องการผลผลิตมากขึ้น จึ งต้องมีการเพิ่มสายงานการ ผลิต ระบบควบคุมจึงเพิ่มขึ้น จึงต้องใช้ระบบควบคุมที่เป็นศูนย์กลาง เพื่อเชื่อมโยงระบบควบคุมทั้งหมด เข้าด้วยกัน เพื่อให้ควบคุมได้ง่ายและประหยัดจำนวนคนที่ใช้ควบคุม โดยระบบควบคุมทั้งหมดจะถูกเชื่อมโยง เข้าด้วยกันด้วยคอมพิวเตอร์ 3) ระบบโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ 3.1) การเรียกชื่อ PC หรือ PLC ในปัจจุบันโปรแกรมเมเบิ้ ลคอนโทรลเลอร์มีชื่อเรียกแตกต่างกัน โดยส่วนใหญ่แล้วการเรียกชื่อจะอ้างถึงฟังก์ชันการทำงาน โดยพื้นฐานแล้วโปรแกรมเมเบิ้ ลคอนโทรลเลอร์ จะมีการทำงานแบบดิจิตอล คือทำงาน 2 สถานะคือ ปิดกับเปิด หรือ ON – OFF จึงเรียกชื่อว่า PLC ซึ่งเป็นตัว ย่อของคำว่า Programmable Logic Controller แต่ปัจจุบันโปรแกรมเมเบิ้ ลคอนโทรลเลอร์สามารถรับส่ง สัญญาณแบบต่อเนื่อง หรือแบบอนาล็อกได้ ดังนั้นการเรียกชื่อ Programmable Controller หรือ PC จึง เหมาะสมกว่าโดยตัดคำว่า Logic ออก PC หมายถึง โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์เท่านั้น เพื่อไม่ให้สับสนกับ ความหมายที่หมายถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล 3.2) PC ในภาพรวม เครื่องควบคุมตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่ในการควบคุมกระบวนการผลิต ในงาน อุตสาหกรรม โดยการรับสัญญาณอินพุต จากแหล่งสัญญาณต่างๆ เช่น เซนเซอร์ลิมิตสวิตช์ , ทรานสดิวเซอร์, สวิตช์ความดัน , เทอร์โ มคัป เบิ้ล ฯลฯ แล้ว จะควบคุมเอาต์พุตให้มีการทำงานตามโปรแกรม ที่เก็บไว้ใน หน่วยความจำเอาต์พุตเหล่านี้จะไปสั่งให้อุปกรณ์เอาต์พุตภายนอก เช่น รีเลย์, โซลีนอยด์, ฯลฯ ทำงาน

5 3.3) ชนิดของ PC - PC ชนิดบล็อก (Block Type PC) ระบบของ PC ทั้งหมดจะถูกบรรจุไว้เป็นหน่ว ยดียวกั น ดังตัวอย่างในรูปที่ 1.2

รูปที่ 1.2 ตัวอย่าง PC ชนิดบล็อก ที่มา : http://media2.th.88db.com/DB88UploadFiles/2011/09/28/42E3F323-51EF-438D-B8281C60895F1272.jpg1/08/59 - PC ชนิดติดตั้งในตู้ (A Rack Type PC) ระบบของ PC จะมีส่วนประกอบที่เป็นลักษณะโมดูล เสียบอยู่ในสล็อตต่าง ๆ ของชั้นติดตั้ง Rack ซึ่งจะทำให้เพิ่มความสะดวกในการขยายระบบ ซ่อมบำรุง หรือ การถอดเปลี่ยนส่วนประกอบต่าง ๆ ตัวอย่างของ PC ชนิดติดตั้งในตู้แสดงไว้ในรูปที่ 1.3

รูปที่ 1.3 ตัวอย่าง PC ชนิดติดตั้งในตู้ ที่มา : http://moodleplc.krutechnic.com/images/install_plc1.gif1/08/59 3.4) การแบ่งขนาดของ PC ในปัจจุบัน PC มีหลายขนาดบริษัทผู้ผลิตทุกแห่งพยายามผลิต ให้ เหมาะสมกับการใช้งานแต่ละประเภท ซึ่งจะทำให้ PC แต่ละยี่ห้อแต่ละรุ่น มีความแตกต่างกัน ในการพิจารณา เลือก PC โดยทั่วไปจะใช้ข้อมูลจำนวนอินพุตและเอาต์พุตที่ต้องการใช้เป็นหลัก และพิจารณาคุณสมบัติอื่นๆ ประกอบตามความเหมาะสม ปัจจุบัน PC จะถูกแบ่งเป็น 4 ขนาด ตามขนาดของหน่วยอินพุต/เอาต์พุต คือ - PC ขนาดเล็ก จำนวนหน่วย อินพุต/เอาต์พุต ไม่เกิน 128 จุด - PC ขนาดกลาง จำนวนหน่วย อินพุต/เอาต์พุต ไม่เกิน 1,024 จุด - PC ขนาดใหญ่ จำนวนหน่วย อินพุต/เอาต์พุต ไม่เกิน 4,096 จุด - PC ขนาดใหญ่มาก จำนวนหน่วย อินพุต/เอาต์พุต เกินกว่า 4,096 จุด

6 4) ส่วนประกอบของ PC โปรแกรมเมเบิ้ ลคอนโทรลเลอร์ มีโครงสร้างคล้ายกับคอมพิวเตอร์ ซึ่งมี ส่วนประกอบหลัก ๆ 4 ส่วน ดังนี้ 4.1) หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) หรือ CPU UNIT ประกอบด้วย ไมโคร โพรเซสเซอร์ ซึ่งจะทำหน้าที่ควบคุมงานของระบบทั้งหมด โดยรับข้อมูลอินพุตเข้ามาเก็บไว้ในหน่วยความจ ำ CPU จะทำการประมวลผลโปรแกรม ตามโปรแกรมที่ผู้ใช้ป้อนเข้าไป และส่งผลนั้นไปสั่งให้อุปกรณ์เอาต์พุต ภายนอกทำงาน 4.2) หน่ ว ยความจำ (Memory Unit) เป็ น ส่ ว นสำคั ญ ที่ ใ ช้ เ ก็ บ โปรแกรมและข้ อ มู ล ขนาด ของ หน่วยความจำจะเป็นสิ่งที่กำหนดความสามารถของระบบ ปกติจะมีขนาดวัดกันเป็น สเต็ปของคำสั่ง ในการ โปรแกรมระบบที ่ ม ี ข นาดหน่ ว ยความจำมาก จะทำให้ ผ ู ้ เ ขี ย นโปรแกรมที ่ ม ี ค วามซั บ ซ้ อ นได้ ม ากขึ้ น หน่วยความจำแบ่งเป็น 2 ส่วนคือ - RAM (Random Access Memory) เป็นหน่วยความจำที่ใช้สำหรับเก็บโปรแกรมและพัฒนา โปรแกรมที่ผู้ใช้งานสร้างขึ้นแล้วป้อนให้กับโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ หน่วยความจำนี้ถ้าไม่มีไฟเลี้ยง จะทำให้ข้อ มู ล เกิ ดการสูญหายได้ RAM จะใช้เก็บโปรแกรมและข้ อ มูล ที่ ทำงานจากคำสั่ ง RUN/STOP ของ โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ ดังนั้นจึงมีแบตเตอรี่สำรอง( Backup Battery) ไว้สำหรับกรณีที่ไฟเลี้ยง หลักไม่จ่ายให้กับโปรแกรม - ROM (Read only memory) เป็นหน่วยจำสำหรับเก็บโปรแกรมที่มีการพัฒนาจนใช้งานได้ดี และมีความสมบูรณ์แล้ว ข้อมูลใน ROM ไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าสำรอง ก็สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้ขณะที่ไฟฟ้า ดับ และเป็นชุดสำรองโปรแกรมและข้อมูลกรณี โปรแกรมใน RAM สูญหายผู้ใช้งานสามารถถ่ายโปรแกรม และข้อมูลเข้าใน RAM ได้ใหม่ ROM แบ่งออกได้ 3 ชนิด ดังนี้ 1. PROM (Programmable ROM) เป็นหน่วยความจำรุ่นแรกที่เขียนข้อมูลลงในชิพ ได้ ครั้งเดียว ถ้าข้อมูลที่เขียนไม่สมบูรณ์ชิพจะเสียทันที 2. EPROM (Erasable Programmable ROM ) หน่วยความจำที่พัฒนาต่อจาก PROM โดยสามารถเขียนข้อมูลลงในชิพ ได้หลายครั้ง การลบข้อมูลทำได้โดยนำชิพไปฉายแสงอัลตราไวโอเลต 3. EEPROM ( Electrical Erasable Programmable ROM) เป็ น หน่ ว ยความจำ อ่ า น อย่างเดียวหากต้องการแก้ไขจะต้องใช้สัญญาณไฟฟ้าลบ แล้วบันทึกของใหม่ลงไป หน่วยความจำชนิดนี้ จะเก็บ ข้อมูลไว้ได้ แม้ว่าไม่มีไฟเลี้ยง 4.3) หน่ว ยอิน พุ ต / เอาต์พุต (Input / Output Unit) เป็นหน่ว ยที่ ทำหน้า ที ่เชื่ อ มต่ อ ระหว่ า ง สัญญาณอินพุตกับ CPU และรับค่าสภาวะที่ได้จากการประมวลผลของ CPU ไปสั่งให้อุปกรณ์เอาต์พุตภายนอก ทำงาน ตามโปรแกรมที่สั่งให้ทำงาน 4.4) อุป กรณ์ต่ อร่ว ม (Peripheral Device) เป็นหน่ว ยที่ท ำหน้า ที่ เ กี่ ยวกั บการเขียนโปรแกรม การพั ฒ นาโปรแกรม, การโหลดโปแกรม, การดู ส ภาวะการทำงาน, การพิ ม พ์ ค ำสั ่ ง , ตลอดจรอุ ป กรณ์ อำนวยความสะดวกอื่น ๆ

7 โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ หรือ P.C. เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ สำหรับใช้ควบคุมระบบไฟฟ้าตาม โปรแกรมคำสั่งของผู้ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม มีไมโครคอมพิวเตอร์และหน่วยความจำเป็นองค์ประกอบของ วงจรที่สำคัญ ยังมีหน่วยอินพุทและเอาท์พุทเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ควบคุมภายนอก เพื่อสั่งงานให้เครื่องจักร ทำงานตามรหัสคำสั่งที่ป้อนเข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจำของ พี.ซี. ผ่านทางแผงป้อนโปรแกรม (นิพนธ์ เรือง วิริยะนันท์.โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์)

รูปที่ 1.4 โครงสร้างโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ จากผังโครงสร้างโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์มีรายละเอียดดังนี้ 1.2.1 ไมโครโปรเซสเซอร์ทีใช้ในโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์เป็น ซีพียู ของคอมพิวเตอร์ที่เน้นการ ใช้งานด้านควบคุมในงานอุตสาหกรรม โดยทำงานทางลอจิกมากกว่าทางคณิตศาสตร์ จึงมีชื่อเรียกอีกอย่าง หนึ่งว่า “ไมโครคอนโทรลเลอร์” ส่วนใหญ่ไมโครโปรเซสเซอร์จะทำงานตามคำสั่งของผู้ใช้ที่ป้อนโปรแกรม เก็บไว้ในหน่วยความจำ ดังรูปที่ 1.5

8

รูปที่ 1.5 ระบบไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งหน่วยหลักของระบบคือ ไมโครโปรเซสเซอร์ จะนำคำสั่งและข้อมูลที่ใช้ประมวลผลมาเก็บรวบรวม กันไว้ในหน่วยความจำแล้วให้ ซีพียู เรียกออกมาตีความหมายและกระทำตาม โดยมีสัญญาณนาฬิกากำหนด จังหวะควบคุม ไมโครโปรเซสเซอร์จะรับข้อมูลจากหน่วยอินพุท ซึ่งอาจมาจากสวิตช์หรืออุปกรณ์จับสัญญาณ

9

รูปที่ 1.6 การใช้งานไมโครโปรเซสเซอร์ในระบวนการอุตสาหกรรม ระบบควบคุมส่งผ่านเข้ามายังไมโครโปรเซสเซอร์โดยเก็บไว้ในหน่วยความจำ ในรีจีสเตอร์หรือนำมา ประมวลผลให้เกิดการทำงานทางลอจิก ทางคณิตศาสตร์ การเปรียบเทียบ แล้ว ส่งผลลัพธ์ที่ได้ออกไป ทางหน่วยเอาท์พุทเพื่อควบคุมเครื่องจักรกลทางไฟฟ้าเป้าหมาย 1.2.2 หน่วยอินพุท ทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์กับอุปกรณ์ภายนอกโดยรับค่าสภาวะ หรือปริมาณทางกายภาพต่างๆจากตัวตรวจสอบสภาวะของกระบวนการ เช่น สวิตช์ ตัวควบคุมระดับ สวิตช์ จำกัดระยะทาง และหน้าสัมผัสของรีเลย์ เป็นต้น แล้วส่ งเข้าไปในไมโครโปรเซสเซอร์ให้ประมวลผลทำงาน ตามโปรแกรมคำสั่งของผู้ใช้

10 0

รูปที่ 1.7 หน่วยอินพุท 1.2.3 หน่ ว ยเอาท์ พ ุ ท ทำหน้ า ที่ ร ั บ สภาวะหรื อ คำสั ่ ง ควบคุ ม ที ่ ไ ด้ จ ากการประมวลผลของ ไมโครโปรเซสเซอร์ แล้วส่งสัญญาณไฟฟ้าออกไปควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าให้ทำงานตามเป้าหมายที่ กำหนดไว้ใน เงื่อนไข เช่น ขับวาล์วไฟฟ้า คอนแทคเตอร์ และหลอดไฟสัญญาณ

รูปที่ 1.8 หน่วยเอาท์พุท 5) ความสำคั ญ ของการควบคุ ม (ดวงเด่ น สามนาคและวี ร ภั ท ร ปริ ช มน.โปรแกรมเมเบิ้ ล คอนโทรลเลอร์, 2554) ในปัจจุบันนี้การแข่งขันทางด้านอุตสาหกรรมมีมากขึ้น ทุกขณะ การดำเนินการผลิตจำเป็นต้อง คำนึงถึงประสิทธิภาพและประสิทธิผลของโรงงาน ซึ่งสามารถแสดงได้ด้วย ต้นทุนการผลิต คุณภาพมาตรฐาน ความปลอดภัย มลภาวะ ความสามารถในการปรับอัตราการผลิตให้ส อดคล้องกับภาวะของตลาด ฯลฯ ทางด้านเทคนิคเป้าหมายดังกล่าวจะบรรลุวัตถุประสงค์นั้นจะต้องอาศัย การตรวจวัด การควบคุมอย่างต่อเนื่อง สม่ำเสมอ ประสิทธิภาพในการผลิตจะดีได้ต้องเริ่มต้นจากการออกแบบการติดตั้งอุปกรในระบบควบคุมต่างๆ ในโรงงานอย่างถู กต้ อ งตามหลั กวิช าการและในขณะเดี ยวกั นพนั กงานต้ องหมั ่น บำรุงรัก ษา สอบเที ย บ และปรับปรุง ปรับแต่งอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นในปัจจุบันโรงงานสมัยใหม่จึงได้นำเอาเครื่องควบคุมแบบอัตโนมัติมาใช้งาน เครื่องควบคุม แบบอัตโนมัติจะทำหน้าที่หลักในการคำนวณหาสัญญาณควบคุมที่เหมาะสม โดยที่การควบคุมจะเป็นไปตาม กฎเกณฑ์ของการควบคุมที่พนักงานได้กำหนดไว้ล่วงหน้าแล้ว ระบบการควบคุมแบบอัตโนมัติมีมากมายหลาย รูปแบบ ตั่งแต่แบบง่ายๆ ไปจนถึงแบบซับซ้อนมากๆ การเลือกหรือการพิจารณาการใช้งานจะขึ้นอยู่ กับ ขีดความสามารถของการควบคุมและราคาของอุปกรณ์นั้นๆ

11 6) องค์ประกอบของการควบคุม (ดวงเด่น สามนาคและวีรภัทร ปริชมน.โปรแกรมเมเบิล คอนโทรลเลอร์, 2554) การควบคุ ม ในงานอุ ตสาหกรรมในรู ปแบบที่ แ ตกต่ า งกั น ออกไปนั้ น จะมี อ งค์ ป ระกอบหลักๆ ที่มีความสำคัญและมีความคล้ายคลึงกันดังต่อไปนี้

รูปที่ 1.9 องค์ประกอบของการควบคุม ที่มา :ดวงเด่น สามนาค และวีรภัทร ปริชม.โครงการสอนวิชาโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ 6.1) Measuring Device หมายถึง เป็นอุปกรณ์ที่ให้สัญญาณขาออก ซึ่งมีความสัมพันธ์กับขนาด ของตัวแปลทางฟิสิกส์ ของสิ่งที่เรามีความต้องการวัดหรือต้องการที่จะสั่งงาน 6.2) Controller หมายถึง สิ่งที่ทำหน้าที่ออกคำสั่ งหรือกำเนิดสัญญาณในการควบคุม ตาม กฎเกณฑ์ของการควบคุมที่กำหนดไว้ล่วงหน้า คำสั่งหรือสัญญาณควบคุมนี้อาจจะเป็นฟังก์ชั่นกับเวลา หรือ ฟังก์ชั่นสัญญาณขาเข้าที่ได้รับจากอุปกรณ์วัด 6.3) Final Control Element หมายถึ ง เป็ น อุ ป กรณ์ ท ี ่ ท ำหน้ า ที ่ ป รั บ สภาวะของโปรเซส ด้วยการเปลี่ย นแปลงค่าของตัวแปลปรับตัวโปรเซสในการควบคุมส่ว นใหญ่ คำสั่งหรือสัญญาณ ควบคุม จะมีขนาดหรือมีแรงดันน้อยๆ ส่วนตัวแปลปรับโปรเซสจะมีขนาดหรือพลังงานมาก 6.4) Process หมายถึง กระบวนการทางฟิสิกส์ที่เราต้องการควบคุมให้มีสภาวะตามต้องการ ขณะที่สภาวะการทำงานหรือสภาวะแวดล้อมที่อาจจะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา 7) ประเภทของการควบคุม (ดวงเด่น สามนาคและวีรภัทร ปริชมน.โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์, 2554) กฎเกณฑ์ในการจำแนกประเภทของการควบคุมมีหลายกฎเกณฑ์ซึ่งอาจแบ่งออกได้ตามลักษณะงาน ตามลักษณะสมบัติของค่าเป้าหมาย ฯลฯ เพราะฉะนั้นจึงเป็นการยากที่จะกล่าวอย่างแน่นอนตายตัวว่าการ ควบคุมมีกี่ประเภท 7.1) ระบบการควบคุมแบบ Closed Loop คือ ระบบควบคุมแบบหนึ่ง ซึ่งสัญญาณเอ้าท์พุท จะมีผลโดยตรงต่อการควบคุม ดังนั้นระบบควบคุมแบบ Closed Loop ก็คือ ระบบควบคุมแบบวิธีป้อนกลับ (Feedback Control) นั่นเอง สัญญาณป้อนกลับนี้อาจจะเป็นสัญญาณเอ้าท์พุทโดยตรง หรือเป็นสัญญาณ ที่เป็นฟังก์ชันของสัญญาณเอ้าท์พุท หรือเป็นค่าอนุพันธ์ของสัญญาเอ้าท์พุทก็ได้

12

รูปที่ 1.10 ระบบการควบคุมแบบ Closed Loop ที่มา :ดวงเด่น สามนาค และวีรภัทร ปริชม.โครงการสอนวิชาโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ ระบบการควบคุมแบบ Closed Loop นั้นสามารถที่จะพบเห็นได้ทั่วไปทั้งในงานอุตสาหกรรม หรือตามบ้านเรือน ตัวอย่างของระบบการควบคุมแบบ Closed Loop ได้แก่ การควบคุมอุณหภูมิ การควบคุม ความดัน การควบคุมการไหล ระบบควบคุมกระบวนการตู้เย็นที่ใช้ตามบ้านเรือน เป็นต้น 7.2) ระบบการควบคุมแบบ Open Loop ระบบการควบคุมแบบ Open Loop คือระบบควบคุมที่เอ้าท์พุทของระบบจะไม่มีผ ลต่ อ การควบคุมเลย นั่นคือในกรณีของระบบการควบคุมแบบ Open Loop นั้นเอาต์พุตของระบบจะไม่ถูกวัดหรือ ถูกป้อนกลับเพื่อนำมาเปรียบเทียบกับอินพุท ตัวอย่างของการควบคุมแบบ Open Loop ได้แก่ การควบคุม สัญญาณไฟจราจร การควบคุมสายพานลำเลียง การควบคุมการปิด – เปิดไฟ การควบคุมเครื่ องซั ก ผ้ า การควบคุมสัญญาณไฟโฆษณา เป็นต้น

รูปที่ 1.11 ระบบการควบคุมแบบ Open Loop ที่มา :ดวงเด่น สามนาค และวีรภัทร ปริชม.โครงการสอนวิชาโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ ในการควบคุมแบบ Open Loop นั้นเอ้าท์พุทไม่ได้นำมาเปรียบเทียบกับอินพุต ดังนั้นความ เที ่ ย งตรงของระบบจะขึ ้ น อยู ่ ก ั บ การปรั บ เที ย บ ในทางการปฏิ บ ั ต ิ แ ล้ ว จะสามารถใช้ ก ารควบคุ ม แบบ Open Loop ได้ถ้าทราบถึงความสัมพันธ์ระหว่างอินพุทและเอ้าท์พุทของระบบ และระบบควบคุมที่ทำงาน ตามเวลาที่ได้กำหนดไว้ จะเป็นระบบการควบคุมแบบ Open Loop 7.3) ระบบการควบคุมแบบซีเคว้นซ์ (Sequential Control System) ระบบการควบคุมแบบซีเคว้นซ์หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าระบบการควบคุมแบบเรียงลำดับ หมายถึง กระบวนการทำงานของเครื่องจักรที่ประกอบด้วยการทำงานที่หลายขั้นตอน และสามารถแยกลำดับ ขั้นตอนในระบบการทำงานต่างๆ เหล่านั้นออกจากกันได้อย่างชัดเจน ซึ่งในที่นี้จะเรียกว่า สเต็ป ( Step) วางเรียงกันไปตามลำดับ ส่วนการทำงานในแต่ละสเต็ปถัดไปจะถูกกำหนดเงื่อนไขในการทำงานซึ่งจะเรียกว่า ทรานซิทชั่น ( Transition )

13 คุณสมบัติของระบบการควบคุมแบบซีเคว้นซ์ - โปรแกรมควบคุมจะแบ่งออกเป็นขั้นตอนหรือเป็นแบบสเต็ปได้อย่างชัดเจน ทำให้ง่าย สำหรับในการตรวจสอบและแก้ไขโปรแกรม - ระบบควบคุมแบบซีเคว้นสามารถเขียนโปรแกรมในรูปแบบของภาษา ซีเคว้นซ์เชียล ฟังก์ชั่นชาร์จ (Sequent ion Function Chart: SFC)

รูปที่ 1.12 ระบบควบคุมแบบซีเคว้น ที่มา :ดวงเด่น สามนาค และวีรภัทร ปริชม.โครงการสอนวิชาโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ 7.4) การเลือกใช้ประเภทของการควบคุม ระบบการควบคุมแบบ Open Loop นั้นเหมะกับระบบที่ทราบว่าอินพุทของระบบนั้น จะมีการเปลี่ย นแปลงเปลี่ย นแปลงอย่างไร และแน่ใจว่าไม่มีส ัญญาณรบกวนจากภายนอก ส่ว นสำหรับ การควบคุมแบบ Closed Loop จะใช้เมื่อไม่ทราบค่าการเปลี่ยนแปลงของอินพุทตามเวลา หรือกรณีที่มี สัญญาณจากภายนอกหรือมีการเปลี่ย นแปลงค่าพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ในระบบโดยไม่คาดคิ ดมาก่อน ในบางกรณี ร ะบบใดๆ อาจจะมี ท ั ้ ง ระบบการควบคุ ม แบบ Open Loop และระบบการควบคุ ม แบบ Closed Loop ร่วมกันก็ได้ เพื่อทำระบบทั้งหมดมีผลตามที่ต้องการ

14 2.2 การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ 2.2.1 การควบคุมแบบต่างๆ ในงานอุตสาหกรรม (ดวงเด่น สามนาคและวีรภัทร ปริชมน.โปรแกรม เมเบิล้ คอนโทรลเลอร์, 2554) ในงานอุตสาหกรรมทั่ว ๆไปโดยส่วนใหญ่แล้วการควบคุมจะนิยมเอาอุปกรณ์ ต่างๆ ทั้งหลายเหล่านี้มาใช้เป็นตัวควบคุมในระบบดังกล่าวคือ 1. ระบบที่ใช้แผงรีเลย์ในการควบคุม รีเลย์เป็นสวิทซ์ที่ทำงานโดยอาศัยอำนาจของแม่เหล็กที่ช่วยให้เกิดการตัดและต่อวงจรในวงจร การควบคุม ซึ่งการควบคุมแบบนี้ส่วนใหญ่แล้วจะเป็นระบบการควบคุมแบบ Open Loop 1) ข้อดีของระบบที่ใช้แผงรีเลย์ในการควบคุม - เป็นที่เชื่อถือและไว้ใจมานาน - เป็นมาตรฐานของโรงงานอุตสาหกรรมที่ส่วนใหญ่จะต้องมี - วิศวกรค่อนข้างจะคุ้นเคยกับการควบคุมแบบระบบนี้ 2) ข้อเสียของระบบที่ใช้แผงรีเลย์ในการควบคุม - สิ้นเปลืองเนื้อที่ในการควบคุมมาก - เสียค่าใช้จ่ายในการเดินสายมาก - อายุในการใช้งานมีขีดจำกัด - เวลาที่เกิดจุดบกพร่องจะตรวจเช็คได้ยาก - ยากต่อการแก้ไขและการเปลี่ยนแปลงของระบบ 2. ระบบที่ใช้แผงอิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุม ปั จ จุ บ ั น การพัฒ นาทางด้ า นอิ เล็ค ทรอนิ ค ส์ ไ ด้เ จริญ ก้ าวหน้า ไปเป็น อย่า งมาก ในงานควบคุม ทางด้า นไฟฟ้าจึงได้มีการนำเอาอุป กรณ์ อิเล็คทรอนิคส์ มาประกอบกันเป็นวงจรต่างๆ เพื่อควบคุมงาน ตามที่ต้องการ และการควบคุมระบบนี้ก็มีทั้งระบบการควบคุมแบบ Open Loop และระบบการควบคุม แบบ Closed Loop 1) ข้อดีของระบบที่แผงอิเล็คทรอนิคส์ในการควบคุม - มีความแม่นยำในการทำงานสูง - มีอายุในการใช้งานยางนาน - ใช้เนื้อที่น้อยกว่าการควบคุมแบบอื่นๆ - สามารถเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนต่างๆ ได้ง่าย - การบำรุงรักษาค่อนข้างน้อย 2) ข้อเสียของระบบที่แผงอิเล็คทรอนิคส์ในการควบคุม - ไม่มีมาตรฐานที่แน่นอนขึ้นอยู่กับผู้ผลิต - ยากต่อการเปลี่ยนแปลงแก้ไขระบบการควบคุมใหม่ - มีขีดจำกัดในกรณีที่วงจรซับซ้อนมาก - วิศวกรที่ใช้จะต้องมีความรู้พื้นฐานทางด้านนี้มาก่อน

15 3. ระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมหรือระบบ PC / PLC คอมพิวเตอร์ในที่นี้หมายถึง สมองกลที่ใช้ในการควบคุม คอมพิวเตอร์จะมีการทำงานที่ยุ่งยากและ ซับซ้อน สามารถวิเคราะห์ข้อมูล คำนวณทางคณิตศาสตร์และสามารถที่จะทำงานตามโปรแกรมหลายๆ อย่าง ได้ในเวลาเดียวกัน หรือในลำดับที่ผู้ใช้นั้นต้องการ การควบด้วยวิธีนี้สามารถกระทำได้ทั้งแบบระบบการควบคุม แบบ Open Loop และระบบการควบคุมแบบ Closed Loop 1) ข้อดีของระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมหรือระบบ PC / PLC - ใช้เนื้อที่ในการติดตั้งน้อย - การส่งจ่ายข้อมูลทำได้ง่าย - ง่ายต่อการแก้ไขโปรแกรม - ใช้กับการควบคุมที่ยุ่งยากและมีความซับซ้อน 2) ข้อเสียของระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมหรือระบบ PC / PLC - ในการพัฒนาโปรแกรมจะต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง - ไม่เหมาะสมกับสภาพของโรงงานบางประเภท - มีความต้องการ INTERFACE สำหรับกรองสัญญาณรบกวนต่างๆ - มีราคาที่ค่อนข้างสูง 4. การทำงานของโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ (นิพนธ์ เรืองวิริยะนันท์.โปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์)

รูปที่ 1.13 การทำงานของโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์

16 4.1 โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ (P.C.) จะรับสัญญาณทีเป็นคำสั่งจากสวิตช์ปุ่มกด สวิตช์เลือกหรือ สวิตช์ตัวเลขที่ติดตั้งอยู่บนแผงควบคุมเครื่องจักร แล้วยังรับสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์ตรวจวัดสภาพการทำงาน ของเครื่องจักร เช่น ลิมิตสวิตช์ พร็อกซิมิตี้สวิตช์ (Proximity-Switch) สวิตช์ลำแสง สวิตช์ลูกลอย และอื่นๆใน หน่วยอินพุท ก่อนส่งเข้าไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อทำการประมวลผลแล้วส่งสัญญาณควบคุมออกไปที่หน่วย เอ้าท์พุท ใช้ขับมอเตอร์ วาล์วไฟฟ้า ครัชไฟฟ้า หลอดไฟเพื่อให้เครื่องจักรเป้าหมายสามารถทำงานตามเงื่อนไข ที่ผู้ใช้เขียนโปรแกรมรหัสคำสั่งเก็บไว้ใน พี.ซี. ล่วงหน้า 4.2 การประมวลผลในโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ เนื่องจากโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ทำงานแบบวนเป็นวงรอบเรียกว่า Scanning

รูปที่ 1.14 การสแกนนิ่ง (Scanning) พี.ซี. จะเริ่มอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำตั้งแต่บรรทัดแรก แปลความหมาย อ่านข้อมูลหน่วยความจำ จากนั้นก็จะอ่านคำสั่งบรรทัดถัดมา กระทำซ้ำแบบเดิมเรื่อยไปจนกว่าจะจบโปรแกรม โดยอ้างอิงถึงขนาด ของหน่วยความจำที่เก็บโปรแกรมของผู้ใช้ในเวลา 0.001-0.01 วินาที ต่อโปรแกรมคำสั่งขนาด 1 KB ดังนั้นถ้า ผลตอบสนองการเปลี่ยนแปลงค่า อินพุท/เอาท์พุท ที่มีลักษณะเป็นพัลส์ต่ำกว่าเวลาที่ใช้ ในการอ่านโปรแกรม พี.ซี. จึงไม่สามารถตรวจสอบค่าสภาวะที่ถูกต้อง บางครั้งทำให้กระบวนการควบคุมการทำงานผิดพลาด แต่ใน ปัจจุบัน พี.ซี. รุ่นใหม่ๆแก้ปัญหาเหล่านี้ด้วยการนำสัญญาณตรวจนับความเร็วสูงเข้ามาใช้

17 4.3 วงจรสมมูลย์ของโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ พี . ซี . เป็ น อุ ป กรณ์ อ ิ เ ล็ ก ทรอนิ ค ส์ ภายในมี ไ มโครโปรเซสเซอร์ เ ป็ น องค์ ป ระกอบที ่ ส ำคั ญ เมื่อผู้ใช้งานเขียนโปรแกรมคำสั่งเข้าไปในหน่วยความจำ ก็จะทำให้ภายใน พี.ซี. มีวงจรสมมูลย์ระบบควบคุม ดังรูป

รูปที่ 1.15 วงจรสมมูลย์ภายในโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ อธิบายการทำงานของวงจร 1. กดสวิตช์ PB1 อินพุทรีเลย์ X001 ทำงาน 2. หน้าสัมผัส X001 ของรีเลย์ X001 ปิดวงจร ทำให้ Y000 ทำงาน 3. หน้าสัมผัส Y000 ของเอาท์พุทรีเลย์ Y000 ขับหลอดไฟ PL ติดสว่าง 4. หลังจากปล่อยมือวงจรยังคงทำงานต่อเนื่อง (Self-Holding) 5. ถ้าลิมิตสวิทช์ LS1 เปิดวงจร รีเลย์ X003 ทำงาน หน้าสัมผัสรีเลย์ X003 ก็จะเปิดวงจร มีผลทำให้เอาท์พุทรีเลย์ Y000 หยุดทำงาน หลอดไฟ PL ดับ 4.4 การต่อโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ใช้งาน โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์เป็นอุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิคส์ ที่สร้างสมมูลย์ของวงจร ควบคุมขึ้นมา โดยการป้อนโปรแกรมตามคำสั่งของผู้ใช้เข้าไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำภายในไมโครโปรเซสเซอร์ ดังนั้นสัญญาณควบคุมที่ส่งออกมามีกำลังงานต่ำ ต้องนำไปต่อผ่านอุปกรณ์ขยายกำลัง เช่น คอนแทคเตอร์ หรือรีเลย์ก่อนจึงจะขับโหลดได้

18 2.2.2 การใช้งานควบคุมด้วยพี แอล ซี (นิพนธ์ เรืองวิริยะนันท์.โปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์) 1) ชุดคำสั่งพื้นฐานและสัญลักษณ์ที่ใช้งานใน พี.ซี. 1.1 ชุดคำสั่งพื้นฐาน โปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์เกือบทุกชนิดที่มีใช้งานตามโรงงานอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่นิยมใช้ภาษาแลดเดอร์ไดอะแกรม ซึ่งสามารถเลือกใช้คำสั่งพื้นฐานเหล่านี้มาจัดทำโปรแกรมควบคุม สั่งงานให้เครื่องจักรในกระบวนการผลิตทำงานได้ตามความต้องกาของผู้ใช้ โดยแยกชนิดของคำสั่งพื้นฐาน ออกเป็น 4 ประเภท คือ 1.1.1 คำสั่งที่เกี่ยวกับหน้าสัมผัส

LD

LD1

1.1.2 คำสั่งเกี่ยวกับคอยล์

OUT

PLS

CJP

EJP

AN D

AN1

OR

OR1

MC

S

R

RST

SFT

MCR R

1.1.3 คำสั่งเกี่ยวกับการเชื่อมต่อ

ANB

ORB

2.1.4 คำสั่งอิสระ

NOP

END

1.2 สัญลักษณ์ที่ใช้งานโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ เพื่อความเข้าใจในการออกแบบระบบควบคุมเครื่องจักรด้วย พี.ซี. ไปในทางเดียวกัน จึงมีการกำหนดสัญลักษณ์และรหัสคำสั่งขึ้นใช้แทนอุปกรณ์ต่างๆ สำหรับให้ผู้ใช้งานเข้าใจความหมายของวงจร ควบคุมก่อนนำไปเขียนโปรแกรมรหัสคำสั่งต่อไป

19 1.2.1 ตารางคำสั่งพื้นฐาน Symbol Designation

NOP

LDI AND

Loa d

Load inver se And

ANI

And inverse

OR

Or

ORI

Or inver se

ANB

And block

ORB

Or block

OUT

Out

RST

Res et

Functions Start of logical calculation (normally open) Start of logical calculation (normally open) Logical AND (normally open series connection) Logical AND inverse (normally closed series connection) Logical OR(normally open series connection) Logical OR inverse (normally closed series connection) Series connection between blocks Paraffin connection between blocks

Object elements X, Y, M, T, C, S X, Y, M, T, C, S X, Y, M, T, C, S X, Y, M, T, C, S X, Y, M, T, C, S X, Y, M, T, C, S

Coil drive instruction

Y, M, T, C, S, F

Reset of counter shift register

C, M

Diagram indications

20 ตาราง (ต่อ) Symbol Designation

Object elements

Functions

Generation of pulse for portion of 1 operation cycle M100-M377 at time of input signal riseup

PLS

Pulse

SFT

Shift

1-bit shift of aux relay block M

S

Set

Operation holding

M200-M377 Y, S

R

Reset

Reset of operation holding

M200-M377 Y, S

MC

Master control

Common series contact

M100-M177

MC R

Master control reset Conditional jump End of jump

Reset of common series contact

M100-M177

Conditional jump (jump to EJP at time of input ON)

N=700-777 (Octal)

Designation of conditional jump destination

N=700-777 (Octal)

CJP EJP

Diagram indications

NOP

Nop

Non-processing

For program erasing or spacing

END

End

Program end

Instruction to be written at the end of program Return to step – 0

21 1.2.2 ความหมายของสัญลักษณ์และคำสั่งพื้นฐาน 1. LOAD / LOAD INTERSE (LD / LD1)

เป็นคำสั่งแรกเกี่ยวกับหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าทางด้านอินพุท ที่เขียนชิดเส้นขั้นซีกซ้ายมือ มีทั้งสภาวะปกติเปิดและปิดวงจร 2. AND / AND INVERSE (AND / ANI)

หมายถึงการนำเอาหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าด้านอินพุท ปกติเปิดหรือปิดวงจรมาต่ออนุกรมกัน

อีกกรณีหนึ่งหมายถึงหลังจากใช้คำสั่งเอ้าท์ของคอยล์ไปแล้ว คำสั่งถัดมาในวงจรจะใช้ AND หรือ ANI 3. OR / OR INTERSE (OR / ORI)

หมายถึงการนำเอาหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าด้านอินพุทปกติเปิดหรือปิดวงจรมาต่อขนานกัน 4. AND BLOCK (ANB)

เป็นการนำเอาหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ไฟฟ้าในแต่ละบล็อกมาต่ออนุกรมกัน โดยไม่ต้องใส่หมายเลข ของอุปกรณ์เหล่านั้น

22 5. OR BLOCK (ORB)

เป็นการนำเอาหน้าสัมผัส ของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต่ออนุกรมกันภายในแต่ล ะบล็อกแล้วมาต่อ ขนาน กับวงจรอีกครั้งหนึ่ง 6. MASTER CONTROL (MC)

หมายถึง หน้าสัมผัสของตัวควบคุมหลัก ที่ ต่ออยู่บนสายป้อนของแต่ละสาขา ซึ่งจะมีผลใช้บังคับ อุปกรณ์ไฟฟ้าทุกตัวที่ต่อร่วมสาขา 7. MASTER CONTROL RESET (MCR)

MCR

...

คำสั่งสิ้นสุดการต่อร่วมของอุปกรณ์ควบคุมภายในสาขา โดยโปรแกรมคำสั่งถัดมาจะเริ่มต้นที่สาขา ใหม่ 8. OUT คำสั่งที่ใช้ควบคุมคอยล์ของรีเลย์ช่วยภายใน เอาท์พุทรีเลย์ ไทม์เมอร์และเค้าเตอร์ 9. END

END คำสั่งจบโปรแกรม เพื่อให้ พี.ซี. รันโปรแกรมมาถึงบรรทัดนี้แล้ววนขึ้นต้นรอบใหม่ถ้าไม่เขียนคำสั่ง END พี.ซี. จะ Scanning หมดทั้งหน่วยความจำ ทำให้เสียเวลา 10. Pulse (PLS)

PLS

M...

สัญญาณพัลล์ช่วงแคบๆที่ส่งออกมาครั้งละ 1 ลูกแล้วหยุด เหมาะสำหรับใช้กระตุ้นในวงจรเค้าน์เตอร์ เพราะช่วยลดการทำงานซ้ำซ้อนของหน้าสัมผัสสวิทช์

23 11. Reset (RST) RST C , M..

ใช้รีเซทเค้าน์เตอร์หรือชิฟรีจิสเตอร์ ให้หยุดทำงาน 12. Shift registers (SFT) SFT M..

คำสั่งใช้ควบคุมรีเลย์ช่วยภายใน พี.ซี. ให้เลื่อนข้อมูลในกลุ่ม 16 บิท ครั้งละ 1 บิท เมื่อส่งสัญญาณ ควบคุมเข้ามาทุกครั้งข้อมูลจะถูกเลื่อนถัดไป 13. Jump start instruction / End of jump (CJP / EJP) Sequence A CJP 700 Sequence B EJP 700 Sequence C

เงื่อนไขในกระบวนการผลิตแบบอุตสาหกรรมที่ พี.ซี. สามารถสั่งให้เครื่องจักรทำงานขั้นตอนถัดไป ทันทีที่กระบวนการก่อนหน้านั้นทำเสร็จเรียบร้อยแล้ว 14. Non processing (NOP) หลังจากเรียกข้อมูลที่โปรแกรมเก็บไว้ใน พี.ซี. ออกมาที่จอภาพ ใช้รหัสคำสั่ง NOP จะทำให้ข้อมูล ในลำดับ นั้น ๆว่า งลง หากเขีย นระหว่า งโปรแกรมจะมี ผ ลต่ อวงจร คล้ายกับตัด อุป กรณ์ส ่ว นนั ้น ออกไป แล้วต่อลัดวงจรแทน 15. SET / RESET (S/R)

S

...

R

...

คำสั่งให้รีเลย์ภายใน พี.ซี. ทำงานแล้วค้างตำแหน่งไว้จนกว่าจะรีเซ๊ทอาจป้อนคำสั่งโดยตรงจากผงป้อน โปรแกรมเพื่อทดสอบวงจรก็ได้ 2.3 เปรียบเทียบคำสั่งของ พี.ซี. แต่เดิมโปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์จะถูกติดตั้งมากับเครื่องจักรที่นำเข้ามาจากต่างประเทศ หลายรูปแบบ ทำให้การเขียนโปรแกรมรหัสคำสั่ง ที่ใช้ควบคุมเครื่องจักรแตกต่างกัน ผู้ใช้งานจะต้องทำความ เข้าใจรหัสคำสั่งหลายชนิด จึงจะใช้ พี.ซี. ได้อย่างคุ้มค่า

24 1.3.1 ตารางเปรียบเทียบคำสั่ง พี.ซี. สัญลักษณ์

END

มิตซูบิชิ

คำสั่ง พี.ซี. ออมร่อน

ฮิตาชิ J16

LOAD

LD

LD

STR

LOAD INVERSE

LDI

LOAD NOT

STR NOT

AND

AND

AND

AND

AND INVERSE

ANI

AND NOT

AND NOT

OR

OR

OR

OR

OR INVERSE

ORI

OR NOT

OR NOT

AND BLOCK

ANB

AND LOAD

AND STR

OUT

OUT

OUT

END

FUN 01

FUN 99

ฟังก์ชั่น

OUT PUT TO COIL END OF PROGRAM

25 1.3.2 เปรียบเทียบเบอร์รีเลย์ใน พี.ซี. ชนิดของรีเลย์ อินพุทรีเลย์

จำนวน 36

เอ้าท์พุต รีเลย์

24

ไทม์เมอร์

32

เค้าเตอร์

32

รีเลย์ช่วยภายใน

128

รีเลย์รักษาสถานะ ชนิดแบตเตอรี่

64

มิซูบิชิ F-60 เบอร์ 000-013 400-413 30-37 430-437 530-537 T50-T57 (0.1-999) T450-T457 (0.1-999) T550-T57 (0.1-999) T650-T657 (0.01-99.9) C60-C67 C460-C467 C560-C567 C660-C667 M100-M117 M120-M137 M140-M157 M160-M177 M200-M217 M220-M237 M240-M257 M260-M277 M300-M307 M310-M377

ออมร่อน C-40 จำนวน เบอร์ 24 0000-0015 0100-0107 16 500-511 600-603 48

TIM 00-47

28

CNT 00-17 HR 0-9

136

1000-1807

160

HR000-915

26 ชนิดของรีเลย์ รีเลย์พิเศษ State CMP/EJP Initial relay

จำนวน 168 64 64

มิซูบิชิ F-60 เบอร์ S600-S977 700-777 M70-M77 M500-M567

ออมร่อน C-40 จำนวน เบอร์ 100 1808-1907

เนื่องจากเราใช้ พี.ซี. ของผู้ผลิตสองบริษัทประกอบการสอนในวิชาโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ ระหว่าง มิตซูบิชิ F-60 กับ ออมร่อน C-40 จึงต้องเปรียบเทียบเบอร์ของรีเลย์ภายในไว้สำหรับเลือกใช้งาน ให้เหมาะสม 2.2.3 การออกแบบวงจรการควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ การเขียนโปรแกรมคำสั่งงาน 1. โปรแกรมคำสั่งงาน การเขียนโปรแกรมรหัสคำสั่งในโปรแกรมเมเบิ้ล คอนโทรลเลอร์ สามารถ เขียนได้ 4 แบบ คือ 1.1 วงจรแลดเดอร์ เป็นแบบวงจรควบคุมที่นิยมใช้กันมากที่สุดแบบหนึ่ง เพราะสามารถเปลี่ยนจากวงจรรีเลย์เดิม มาเป็นวงจรแลดเดอร์แล้วเขียนโปรแกรมรหัสคำสั่งงานป้อนข้อมูลเก็บไว้ใน พี.ซี. 1.2 ผังเวลาการทำงานเครื่องจักร จากผั ง เวลาการทำงานของเครื ่ อ งจัก ร ผู ้ ใ ช้ ง านสามารถนำมาเขี ย นเป็ น วงจรวงจรแลดเดอร์ แสดงระบบควบคุมแล้วป้อนข้อมูลเก็บไว้ใน พี.ซี. เช่นเดียวกัน โดยไม่จำเป็นต้องรู้เงื่อนไขการทำงานของ เครื่องจักร 1.3. ระบบสอนการทำงานเครื่องจักร เป็น ระบบที่ส อนให้ พี. ซี. ควบคุมการทำงานแบบลำดับเป็ นขั้ นตอน นิยมใช้ในระบบควบคุ ม ขนาดเล็ก 1.4. แผนผังแสดงลำดับการทำงานเครื่องจักร เป็นภาษาที่เข้าใจง่ายเพราะเลือกใช้แผนภาพแสดงสถานะบรรยายลักษณะขั้นตอนการทำงาน ของเครื่ อ งจั กรแบบเรี ย งลำดั บ โดยเน้น เฉพาะเรื ่ องสถานะและเงื ่ อนไขในการเปลี่ ยนแปลงสถานะนั้ น ผู้ใช้สามารถเขียนแผนผังวงจรควบคุมได้ทันทีที่ทราบขั้นตอนของระบบงานที่เครื่องจักรทำ แล้วเขียนโปรแกรม โดยใช้รหัสคำสั่งคล้ายกับวงจรแลดเดอร์

27 2. การเขียนรหัสคำสั่งจากวงจรแลดเดอร์ 2.1 การเขียนวงจรแลดเดอร์จะต้องเริ่มเขียนจากด้านซ้ายไปขวาหรือจากข้างบนลงล่าง ดังรูป

รูปที่ 5.16 วงจรแลดเดอร์ 2.2 การเขียนคำสั่งพื้นฐาน ความคิดรวบยอดที่แสดงขั้นตอนการเขียนโปรแกรมรหัสคำสั่งงาน ในพี.ซี. การเขียนรหัสคำสั่งจากวงจรแลดเดอร์ การเขียนวงจรแลดเดอร์จะต้องกำหนดแหล่งจ่ายไฟขั้วบวกไว้ด้านซ้ายมือ แล้วเริ่มเขียนวงจร จากด้านซ้ายไปด้านขวาจนจบบรรทัด เลื่อนจากข้างบนลงล่าง ดังในรูป ตัวอย่างที่ 1 Y30

END

STEP 000 001 002

INSTRUCTION LD OUT END

DATA X1 Y30 --

STEP 000 001 002 003 004

INSTRUCTION LDI AND AND OUT END

DATA X0 X1 X2 Y34 --

ตัวอย่างที่ 2

X0

X1

X2 Y34

END

28 ตัวอย่างที่ 3 X1

X2

X3 Y35

END

ตัวอย่างที่ 4 Y430

X2

X3

END

ตัวอย่างที่ 5

Y30 30

STEP 000 001 002 003 004

INSTRUCTION LD ANI AND OUT END

DATA X1 X2 X3 Y35 --

STEP 000 001 002 003 004

INSTRUCTION LD OR OR OUT END

DATA X1 X2 X3 Y430 --

STEP 000 001 002 003 004 005

INSTRUCTION LDI LD OR ANB OUT END

DATA X0 X1 30 -Y30 --

STEP 000 001 002 003 004

INSTRUCTION LD OR ANI OUT END

DATA X1 30 X0 Y30 --

END

ตัวอย่างที่ 6 X1

X0 Y30

30

END

29 ตัวอย่างที่ 7 X1

X2 530 X3

END

STEP 000 001 002 003 004

INSTRUCTION LD AND OR OUT END

DATA X1 X2 X3 Y530 --

STEP 000 001 002 003 004 005

INSTRUCTION LD LD AND ORB OUT END

DATA X3 X1 X2 -Y530

STEP 000 001 002 003 004 005 006

INSTRUCTION LDI AND LD ANI ORB OUT END

DATA X1 X2 X3 X4 -Y37 --

ตัวอย่างที่ 8 X3 Y530

X1

X2

END

ตัวอย่างที่ 9

X1

X2 Y37

X3

X4

END

30

รูปที่ 1.17 แสดงการแบ่งวงจรแลดเดอร์แป็นบล็อคก่อนเขียนโปรแกรม 3. การแปลงวงจรรีเลย์เป็นวงจรแลดเดอร์ เนื่องจากโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ใช้ภาษาแลดเดอร์ในการเขียนโปรแกรมรหัสคำสั่งเก็บไว้ ในหน่วยความจำ ซึ่งวงจรแลดเดอร์นี้ก็ยังคงยึดหลักการเขียนวงจร เช่นเดียวกันกับวงจรรีเ ลย์ จึงทำให้ ช่างไฟฟ้าสามารถทำความเข้าใจวงจรได้ง่ายเพียงแต่รู้วิธีเขียนโปรแกรมเพิ่มขึ้นเท่านั้นก็นำไปใช้งานได้ 3.1 เปรียบเทียบวงจรรีเลย์กับวงจรแลดเดอร์

รูปที่ 1.18 การเปรียบเทียบวงจรรีเลย์กับวงจรแลดเดอร์ - กดสวิทช์ X0 เอ้าทพุทรีเลย์ Y30 ทำงานแล้วโฮลติ้งตัวเองไว้ - กดสวิทช์ X1 ตัดวงจร Y30 หยุดทำงาน

31 ตัวอย่างที่ 10.1 วงจรสมมูลหลอดไฟกระพริบ 1 ดวง

วงจรการต่อใช้งานและวงจรแลดเดอร์

32 วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ หลอดไฟกระพริบ 1 ดวง

ตัวอย่างที่ 10.2 วงจรสมมูลหลอดไฟกระพริบ 2 ดวง

33 วงจรการต่อใช้งานและวงจรแลดเดอร์

วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ หลอดไฟกระพริบ 2 ดวง

34 ตัวอย่างที่ 10.3 วงจรสมมูลหลอดไฟกระพริบ 3 ดวง

วงจรการต่อใช้งานและวงจรแลดเดอร์

35 วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ หลอดไฟกระพริบ 3 ดวง

3.2 วงจรสตาร์ทมอเตอร์โดยตรงพร้อมโอเวอร์โหลด

รูปที่ 1.19 วงจรสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง

36 ตัวอย่างที่ 11 วงจรสมมูลสตาร์ทมอเตอร์โดยตรง

วงจรการต่อใช้งาน วงจรแลดเดอร์และวงจรกำลัง

37 วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ สตาร์ทมอเตอร์โดยตรง

3.3 วงจรกลับทางหมุนมอเตอร์

รูปที่ 1.20 วงจรกลับทางหมุนมอเตอร์

38 ตัวอย่างที่ 12 วงจรสมมูลกลับทางหมุนมอเตอร์

วงจรการต่อใช้งาน วงจรแลดเดอร์และวงจรกำลัง

39 วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ กลับทางหมุนมอเตอร์

3.4 การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์/เดลต้า

-

รูปที่ 1.21 วงจรสตาร์ทมอเตอร์แบบ สตาร์ / เดลต้า

40 ตัวอย่างที่ 13 วงจรสมมูลการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์/เดลต้า

วงจรการต่อใช้งาน วงจรแลดเดอร์และวงจรกำลัง

41 วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ การสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์/เดลต้า

หมายเหตุ ต้องหน่วงเวลาก่อนเปลี่ยนการต่อจากสตาร์ เป็น เดลต้า เนื่องจาก พี.ซี. ทำงานเร็วกว่า คอนแทคเตอร์ อาจเกิดการลัดวงจร

42 ตัวอย่างที่ 14 วงจรสมมูลมอเตอร์เรียงลำดับ 2 ตัว

วงจรการต่อใช้งาน มอเตอร์เรียงลำดับ 2 ตัว

43 วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ มอเตอร์เรียงลำดับ 2 ตัว

ตัวอย่างที่ 15 วงจรสมมูลวงจรสายพานลำเรียง

44 วงจรการต่อใช้งาน สายพานลำเรียง

วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ วงจรสายพานลำเรียง

วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ ตัวอย่างที่ 10-15 https://drive.google.com/drive/folders/1Pcw7xndbTOGpreeZDgAUc2yG_YMPvXlR?fbclid=IwAR 23LhTvGRfyIHR-YXg3Gn8ZJ5bIPdVwAMAU2a1oV5qswoz04MYEQxq6kVA

45 4. การเขียนวงจรแลดเดอร์จากผังเวลา พี.ซี. จะเข้าใจรหัสคำสั่งควบคุมที่เขียนขึ้นจากวงจรแลดเดอร์เมื่อกำหนดผังเวลาการทำงาน ของเครื่องจักรแล้ว ผู้ใช้งานจะต้องแปลงผันเวลานั้นเป็นวงจรแลดเดอร์เสียก่อน จึงจะเขียนโปรแกรมคำสั่งงาน จากฝั่งเวลาการทำงานของเครื่องจักร กำหนดให้มอเตอร์ M1 ทำงานก่อนมอเตอร์ M2 เป็นเวลา 1 นาที (60 วินาที) อีก 3 นาที (180 นาที) ถัดมาให้มอเตอร์ทั้งสองหยุดทำงานพร้อมกัน

39 รูปที่ 1.22 เขียนวงจรแลดเดอร์จากผังเวลา อธิบายวงจร กดสวิทช์สตาร์ท X0 เอ้าท์พุตรีเลย์ Y30 สั่งให้มอเตอร์ M1 ทำงาน อีก 1 นาที ถัดมา ไทม์เมอร์ T50 ต่อวงจรเอ้าท์พุทรีเลย์ Y31 ให้มอเตอร์ M2 ทำงาน หลังจากนั้น 3 นาทีไทม์เมอร์ T650 จะตัด วงจรหยุดการทำงานของมอเตอร์ทั้งสองโปรแกรม มอเตอร์สองตัวทำงานเรียงลำดับ โปรแกรม

46

บรรณานุกรม มานะ ทะนะอ้น.2558. เอกสารประกอบรายวิชา 320225301 ชื่อวิชา การควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า และนิวเมติกส์ พงศกร พุ่มพวง , กิตติศัพท์ สารินทร์ (2563) หนังสือ อิเล็กทรอนิกส์ E-Book วิชาการควบคุม มอเตอร์ไฟฟ้าแล้วนิวแมติกส์ วีดีทัศน์การต่อใช้งานชุดฝึกควบคุมโปรแกรมเมเบิ้ลคอนโทรลเลอร์ ตัวอย่างที่ 10-15 https://drive.google.com/drive/folders/1Pcw7xndbTOGpreeZDgAUc2yG_YMPvXlR?fbcli d=IwAR23LhTvGRfyIHR-YXg3Gn8ZJ5bIPdVwAMAU2a1oV5qswoz04MYEQxq6kVA

อาจารย์ที่ปรึกษา

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ มานะ ทะนะอ้น สาขา ครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี สาขาวิชา ครุศาสตร์วศิ วกรรมไฟฟ้า คณะ วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก

ประวัติผู้จัดทำ

ชื่อ นายสิริวัชร จิ๋วทัพ รหัสนักศึกษา 62243502007-9 วัน/เดือน/ปีเกิด 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ.2544 ที่อยู่ บ้านเลขที่44/1 หมู่6 ตำบลป่ามะม่วง อำเภอเมือง จังหวัดตาก 63000 ประวัติทางการศึกษา ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย พ.ศ. 2559 สาย ศิลป์-คำนวณ โรงเรียนตากพิทยาคม ระดับปริญญาตรี พ.ศ. 2562 สาขา ครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก เบอร์โทร. 0993748608

ประวัติผู้จัดทำ

ชื่อ นายบรรณวิชญ์ กิจโชคประเสริฐ รหัสนักศึกษา 62243502010-3 วัน/เดือน/ปีเกิด 17 กรกฎาคม พ.ศ.2543 ที่อยู่ บ้านเลขที่44 หมู่5 ตำบลเมืองแปง อำเภอปาย จังหวัดแม่ฮ่องสอน 58130 ประวัติทางการศึกษา ระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ พ.ศ. 2559 ช่างไฟฟ้ากำลัง วิทยาลัยการอาชีพนวมินทราชินีแม่ฮอ่ งสอน ระดับปริญญาตรี พ.ศ. 2562 สาขา ครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก เบอร์โทร. 0612682212