บทที่ 7 การนำโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาใช้ในงานอุตสาหกรรม

การนำโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาใช้ในงานอุตสาหกรรม เพื่อประยุกต์ใช้งานด้านวิศวกรรมและช่วยงานด้านอุตสาหกรรม ปัจจุบันเป็นระบบอัตโนมัติซึ่งมีบทบาทในงานอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก ความก้าวหน้าของเทคโนโลยี ขนาด ขีดความสามารถ ราคา

การนำโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาใช้ในงานอุตสาหกรรม ทำให้มีการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในงานอุตสาหกรรมด้านๆ อย่างกว้างขวาง ทำให้เกิดการพัฒนาทางด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ การนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในงานอุตสาหกรรมใหม่ๆ เช่น งานควบคุมอัตโนมัติในงานอุตสาหกรรมและนิยมใช้คอมพิวเตอร์เฉพาะงานอุตสหกรรมเรียกว่า Programmable Logic Controller เรียกย่อๆ ว่า PLC

ความหมายของ PLC คอมพิวเตอร์ที่ใช้ควบคุมอัตโนมัติสามารถโปรแกรมได้ มีการพัฒนาให้ PLC มีการประมวลผลที่เร็วมากขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของ Microprocessor มีราคาถูก สามารถใช้อเนกประสงค์และสามารถเรียนรู้การใช้งานได้ง่าย

ประวัติของ PLC ค.ศ.1969 PLC ได้ถูกพัฒนาขึ้นมาครั้งแรกโดยบริษัท Bedford Associates โดยใช้ชื่อว่า Modular Digital Controller (modicon) ค.ศ.1980-1979 ได้มีการพัฒนาให้ PLC มีการประมวลผลที่เร็วมากขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของ Microprocessor ค.ศ.1990-ปัจจุบัน ได้พยามยามในการที่จะทำให้ภาษาที่ใช้ในการโปรแกรม PCL มีมาตรฐานเดียวกัน IEC1131-3 สามารถโปรแกรม PLC ด้วยภาษาดังนี้

ประวัติของ PLC IL (instruetion list) LD (ladder diagrams) FBD (function block diagrams) SFC (sequential function chart) ST (structured text)

ข้อแตกต่างระหว่าง PLC กับ computer ทั่วไป การใช้โปรแกรม PLC จะไม่ยุ่งยากเหมือนคอมพิวเตอร์ PLC จะมีระบบตรวจสอบตัวเอง ทำให้ใช้งานได้ง่ายและบำรุงรักษาง่าย PLC ทำงานตามที่โปรแกรมเอาไว้เพียงโปรแกรมเดียว ทำให้ไม่ยุ่งยาก ส่วนคอมพิวเตอร์จะทำงานหลายโปรแกรม PLC ใช้ควบคุมกระบวนการผลิตทุกชนิดทั้งและอนาล็อก และดิจิตอล

โครงสร้างภายในของ PLC ประกอบด้วย 5 ส่วนหลัก ดังนี้ ภาคอินพุต (input section) ตัวประมวลผล (CPU) หน่วยความจำ (memory) ภาคเอาต์พุต (output section) แหล่งจ่ายไฟ (power supply)

ลักษณะโครงสร้างภายในของ PLC

อุปกรณ์อินพุท

อุปกรณ์เอาต์พุท

การใช้โปรแกรม PLC การเขียนโปรแกรม PLC ที่มีขนาดไม่ใหญ่มากนักนิยมเขียนด้วยภาษาแลดเดอร์ (Ladder Diagram) PLC ไม่สามารถเขียนด้วยภาษาแลดเดอร์ลงในตัว PLC ได้โดยตรง ต้องเปลี่ยนภาษาแลดเดอร์เป็นคำสั่งบูลีนเสียก่อน

การใช้โปรแกรม PLC ลำดับขั้นตอนการคิดดังนี้ ศึกษางานจริง กำหนดลำดับการทำงาน ร่างแบบควบคุม กำหนด input, output (หมายเลขอุปกรณ์) เขียนภาษา Ladder Diagram เขียนคำสั่งบูลีนโดยสร้างตารางคำสั่งบูลีน ป้อนโปรแกรมให้ PLC ทดสอบโปรแกรมภายใน PLC แก้ไขถ้าเขียนโปรแกรมผิด

ตารางโปรแกรมสำหรับเขียนคำสั่งบูลีน

โปรแกรมภาษาแลดเดอร์ไออะแกรม (ladder diagram) เป็นภาษาเชิงรูปภาพ ประกอบไปด้วยแลดเดอร์ไออะแกรมเพื่อไว้สำหรับดูคำสั่งแลดเดอร์ที่สั่งงาน ถูกออกแบบมาให้ใช้งานง่ายต่อการใช้งาน

ตัวอย่างโปรแกรมภาษาแลดเดอร์ไออะแกรม

ความสามารถของ PLC สามารถคุมงานได้ 3 ลักษณะ งานที่ทำตามลำดับก่อนหลัง (sequence control) งานควบคุมสมัยใหม่ (sophisticated control) การควบคุมเกี่ยวกับงานอำนวยการ (supervisory control)

งานที่ทำตามลำดับก่อนหลัง (sequence control) การทำงานของระบบรีเลย์ การทำงานของไทเมอร์ เคาน์เตอร์ การทำงานของ P.C.B. Card การทำงานในระบบกึ่งอัตโนมัติ ระบบอัตโนมัติ หรืองานที่เป็นกระบวนการทำงาน

การควบคุมเกี่ยวกับงานอำนวยการ (supervisory control) การทำงานทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร การควบคุมแบบอนาล็อก เช่น การควบคุมอุณหภูมิ และการควบคุมความดัน การควบคุม P.I.D. (proportional-intergral-derivation) การควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ (sevo-motor control) การควบคุม stepper-motor information handling

งานควบคุมสมัยใหม่ (sophisticated control) งานสัญญาณเตือนและ process monitoring fault diagnostic and monitoring งานต่อร่วมกับคอมพิวเตอร์ (RS-232C/RS422) Printer/ASCII Interfacing งานควบคุมอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม LAN (local area network) WAN (wide area network) FA. , FMS., CIM.