PLC là gì? Ứng dụng của PLC trong quản lý kho vận

Thời kỳ công nghệ số lên ngôi, hoạt động của các công ty ở lĩnh vực công nghiệp sản xuất, chế biến và chế tạo sẽ dần được chuyển đổi sang tự động hóa. Bằng cách ứng dụng bộ lập trình PLC để cắt giảm đi nhiều chi phí cho nhân công, thời gian cho vận hành và loại trừ được một số tiềm ẩn rủi ro trong sản xuất. Vậy PLC là gì? chúng có thực sự thay thế con người để làm những công việc thường nhật? Và đối với một số ngành nghề nó sẽ được ứng dụng như thế nào? Cùng Eurorack tìm hiểu chi tiết hơn ở nội dung bên dưới.

Mục lục nội dung: Bộ lập trình PLC là gì? Thành phần cấu tạo của bộ lập trình PLC Các phân loại của bộ lập trình PLC Thương hiệu PLC nào được sử dụng phổ biến tại Việt Nam? Nguyên lý hoạt động của bộ lập trình PLC Ứng dụng của lập trình PLC trong quản lý kho vận Ứng dụng của PLC trong các lĩnh vực khác

Bộ lập trình PLC là gì?

PLC là từ khóa viết tắt của cụm từ Programmable Logic Controller. Chúng được hiểu là một thiết bị điện tử điều khiển được lập trình sẵn (Ngôn ngữ lập trình). Thông qua đó cho phép các máy móc thực hiện các hệ thống công việc một cách linh hoạt và mang tính logic. Nhờ tính năng thông minh đó mà PLC thường được dùng trong các công việc phức tạp và yêu cầu tính chính xác cao. Như vậy ứng dụng công nghệ PLC sẽ giúp một hay một chuỗi các công việc được tự động hóa. Từ đó cải thiện hiệu suất hoạt động và nâng cao hiệu quả công việc.

Thành phần cấu tạo của bộ lập trình PLC

Để thiết bị có thể đọc dữ liệu và xử lý dữ liệu từ đó đưa ra chương trình vận hành công việc theo một hệ thống logic đã thiết lập sẵn thì các bộ phận cốt lõi sau đây sẽ là thành phần không thể thiết của bộ lập trình PLC.

Module đầu vào (Input module)

Là bộ phận đầu tiên được liên kết với cổng nguồn vào là các công tắc, nút bấm hoặc bộ cảm biến.

Module đầu ra (Output module)

Là bộ phận truyền thông tin sau cùng trong hệ thống PLC. Chúng được liên kết với các cổng nguồn ra là các cuộn dây rơ le, công tắt, đèn báo hiệu, cảm biến quang điện.

Bộ xử lý trung tâm (CPU)

Là bộ phận trung tâm của toàn bộ hệ thống PLC. Nó được liên kết với mọi nguồn khác trong hệ thống để có thể nhận diện dữ liệu và đưa ra kết quả cuối cùng thông qua bộ vi xử lý và bộ nhớ. Mà trong đó bộ nhớ sẽ bao gồm chương trình thiết lập sẵn và những chương trình dữ liệu đã được thực hiện cho người dùng. 

Thiết bị lập trình (Programming device)

Là mô đun giao tiếp, nó được sử dụng để tiếp nhận thông tin đầu vào và mã hóa chúng theo ngôn ngữ lập trình và đưa vào bộ nhớ xử lý.

Bộ nguồn (Power Supply)

Để thiết bị PLC hoạt động tốt ổn định thì bộ nguồn này sẽ được cấp kèm theo hệ thống để nuôi PLC. Sử dụng thay thế nguồn điện trực tiếp nhằm giảm tải, giảm áp và giảm dòng để đảm bảo tính an toàn cho PLC và cả người sử dụng.

Các phân loại của bộ lập trình PLC

Bộ lập trình PLC được chia làm 3 loại dưa theo quy mô sử dụng của nó.

Bộ lập trình PLC cố định

Loại PLC này sẽ được dùng cố định tại một vị trí như trên giá kệ, tủ, bàn. Các bộ phận lập trình sẽ được tích hợp cố định trên PLC và điều này đồng nghĩa với việc chúng rất khó để thay đổi. Người dùng thường lựa chọn loại này với mong muốn PLC xử lý một khối lượng công việc lớn cũng như đòi hỏi chức năng điều khiển phức tạp. Chính vì vậy nó thường được dùng tại các kho công nghiệp tự động hóa có quy mô lớn.

Bộ lập trình PLC mô đun

Trái lại hoàn toàn với PLC cố định. PLC mô đun thể hiện tính linh hoạt cũng như khả năng mở rộng hoặc bớt đi những module đầu vào hoặc đầu ra để phù hợp với nhu cầu sử dụng theo từng thời điểm. Mô đun này phù hợp cho các ngành công nghiệp tự động có quy mô trung bình và yêu cầu sự linh hoạt.

Bộ lập trình PLC nhỏ gọn

Xét về công dụng thì loại PLC này cũng tương đồng với 2 loại trên. Tuy nhiên để đáp ứng khả năng vận hành cũng như tương tích với quy mô ngành công nghiệp tự động nhỏ, bị hạn chế về không gian thì toàn bộ phần cấu tạo như input module, output module, CPU, bộ nguồn, v.v. Sẽ được gói gọn vào một vỏ bọc duy nhất. Đây là sự lựa chọn tối ưu nhất cho các dự án có quy mô nhỏ.

>>> Xem thêm: Tự động hóa kho hàng - sự trỗi dậy kệ robot lấy hàng.

Thương hiệu PLC nào được sử dụng phổ biến tại Việt Nam?

Hiện nay tại thị trường Việt Nam đã có sự xuất hiện của hơn 16 thương hiệu PLC nổi tiếng đến từ các quốc gia trên thế giới. Dưới đây là 3 cái tên nổi bật nhất.

PLC của Unitronics

Unitronics là công ty sản xuất bộ lập trình PLC hàng đầu trên thế giới hiện nay. Được thành lập tại đất nước của người do thái là Israel. Khi bộ điều khiển tự động hóa PLC Unitronics được tung ra thị trường, ngay sau đó họ liên tục đoạt giải thưởng ngành trong 7 năm liền. Và nhận được rất nhiều lời khen từ người dùng như bộ điều khiển hoạt động mạnh mẽ với tốc độ xử lý cực kỳ cao và phù hợp mới hầu như mọi phân phúc về máy móc và quy mô dự án từ nhỏ đơn giản đến phức tạp và cao cấp.

PLC của Omron

Là một bộ lập trình đến từ thương hiệu Nhật Bản. Ưu điểm nổi bật của thương hiệu PLC này so với một số thương hiệu khác là có giá mềm hơn. Bên cạnh đó còn được trang bị và tích hợp nhiều công năng hơn vào trong một sản phẩm. Đây là cái tên khiến các đối thủ phải e ngại bởi vừa được giá tốt và tính đến thời điểm hiện tại dường như chưa phát hiện sản phẩm nhái hoặc kém chất lượng nào.

PLC của Delta

Là một dòng sản phẩm công nghệ tiên tiến đền từ Đài Loan. Được sử dụng phổ biến hiện nay trên toàn thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Nó hỗ trợ thực hiện hóa công việc tự động trong đa ngành công nghiệp như: Cơ khí chế tạo máy, bao bì, giấy, nilon, nhựa, thực phẩm, v.v. Với những ưu điểm nổi bật như giá rẻ, chất lượng tốt, dễ dàng nâng cấp hệ thống lập trình, cung cấp miễn phí phần mềm. Tài liệu của hệ thống lập trình được cung cấp chi tiết, khoa học và đầy đủ.

Nguyên lý hoạt động của bộ lập trình PLC

Các dữ liệu được yêu cầu bởi người quản lý điều hành sẽ được đưa vào trung tâm xử lý (CPU) thông qua đường truyền từ thiết bị lập trình qua module đầu vào. Sau khi bộ xử lý trung tâm nhận được dữ liệu sẽ tiến hành xử lý theo chương trình đã được thiết đặt sẵn trong hệ thống PLC. Sau khi xử lý xong, hệ thống sẽ đẩy tín hiệu nhận lệnh về module đầu ra và xuất ra thiết bị có cùng chương trình được lập trình với PLC. Bởi trong một lĩnh vực công nghiệp tự động hóa,  không chỉ có một hệ thống PLC và cũng không chỉ có một thiết bị nhận lệnh vận hành.

Tổng thời gian nhận yêu cầu và thực hiện điều lệnh của một PLC sẽ phụ thuộc rất nhiều vào bộ máy trên trong hệ thống. Bộ máy mạnh tức thời gian xử lý nhanh và ngược lại. Bên cạnh đó độ dài ngắn của chương trình cũng có sự ảnh hưởng không kém.

Ứng dụng của lập trình PLC trong quản lý kho vận

Trong quản lý kho và vận chuyển, PLC cũng có sự đóng vô cùng lớn. Nó giúp quá trình quản lý diễn ra nhanh chóng, từ đó giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho doanh nghiệp. Vậy cụ thể nó được sử dụng ra sao, mời bạn trải nghiệm cách thức sử dụng PLC để luân chuyển hàng hóa ra vào hệ thống kệ và di chuyển hàng hóa từ vị trí này vị trí kia trong cùng một kho hàng.

Đầu tiên để robot tự động nhận diện pallet hàng hóa và lấy đúng mẫu đó tại một vị trí trên kệ mà người quản lý yêu cầu. Những thông tin chi tiết về câu lệnh như (vị trí, số tầng và số lượng bao nhiêu) sẽ được truyền vào hệ thống thông qua bộ giao tiếp. Sau đó bộ xử lý sẽ tiến hành phân tích và đưa ra thông tin về chương trình vận hành qua nguồn ra để tiếp cận đến robot nhận lệnh.

Nếu sau khi hoàn thành nhiệm vụ người quản lý muốn robot tiếp tục thực hiện công việc ở vị trí dãy kệ khác thì có thể thiết lập thêm câu lệnh thứ 2 cho robot và cứ như thế đến khi nào robot lấy hết hàng hóa từ các vị trí mà người quản lý yêu cầu.

Dĩ nhiên là toàn bộ quá trình đó sẽ được diễn ra một cách liên tục chỉ qua một lần thiết lập chương trình ban đầu cho robot. Qua đó có thể thấy giá trị mang lại của hệ bộ lập trình PLC là rất lớn giúp doanh nghiệp cắt giảm đáng kể thời gian và nhân công lao động trong kho mà tỷ lệ chính xác lại rất cao.

Ứng dụng của PLC trong các lĩnh vực khác

Dưới đây là 3 lĩnh vực thường sử dụng bộ PLC vào quản lý và vận hành nhằm nâng cao hiệu suất hoạt động.

Công nghiệp chế biến thực phẩm

Chúng ta có thể dễ dàng quan sát mô hình vận hành tự động của ngành thực phẩm tại một số nhà máy thông qua truyền hình. Các khâu từ phân loại, gom hàng cho đúng số lượng rồi đóng gói theo nguyên đai nguyên kiện, sau đó thông qua băng chuyền hàng hóa sẽ được đưa đến một vị trí tập kết. Lúc này người vận chuyển mới bắt đầu nhận hàng để di chuyển vào kho thành phẩm. Như vậy sử dụng PLC giúp đảm bảo quá trình sản xuất sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn về an toàn chất lượng mà còn nâng cao hiệu suất.

Kiểm soát năng lượng

Nhiệm vụ của PLC không chỉ dừng lại ở việc thực hiện những thao tác thay thế tay chân cho con người. Mà nó còn đại diện như một người giám sát giúp đưa ra cảnh báo hoặc báo động về những luồng năng lượng được sản xuất và truyền đi quá tải tại các nhà máy phát điện hoặc trạm biến áp. Từ đó giúp tối ưu hóa năng lượng để ổn định hơn.

Công nghiệp ô tô

Ngành công nghiệp ô tô là một trong những ứng dụng hệ thống lập trình PLC phổ biến nhất. Bởi đặc thù ngành yêu cầu tính kỹ thuật và độ chính xác cao từ hàn nhiệt, lắp ráp, bắn ốc vít, sơn và rà soát tổng thể chiếc xe để đảm bảo chúng đã được hoàn thiện 100%. Qua đó giúp cho những chiếc ô tô được làm ra đều có sự đồng nhất về mặt mẫu mã và chất lượng. Bên cạnh đó còn thể hiện được vai trò của năng lực sản xuất.

Như vậy Eurorack đã cùng bạn đi tìm hiểu rất chi tiết về bộ lập trình PLC là gì và những lợi ích khi ứng dụng ở một số ngành công nghiệp tự động hóa. Qua đó chúng ta có thể thấy được tiềm năng phát triển của hệ thống PLC là rất lớn, và chúng sẽ dần được ứng dụng ngày càng rộng rãi hơn dù là doanh nghiệp lớn hay nhỏ.

Hãy bấm đánh dấu trang của Eurorack để thường xuyên nhận được những thông tin giá trị về các lĩnh vực như: Kinh doanh, kho bãi, cơ khí, logistics và cả những bài viết về chia sẻ kinh nghiệm bạn nhé.