PCL viết tắt của Programble Logic Control, là thiết bị lập trình được, cho phép thực hiện linh hoạt các phép toán điều khiển thông qua một ngôn ngữ lập trình. Nó được thiết kế chuyên dụng trong công nghiệp để điều khiển các quá trình từ đơn giản đến phức tạp và tuỳ thuộc vào người sử dụng mà nó có thể thực hiện hàng loạt các chương trình.
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC hiện nay có ứng dụng rất rộng rãi nó có thể thay thế đựơc cả một mảng rơle, hơn thế nữa PLC giống như một máy tính nên có thể lập trình được. Chương trình của PLC có thể thay đổi rất dễ dàng, các chương trình con cũng có thể sửa đổi nhanh chóng.
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đáp ứng được hầu hết các yêu cầu và như là yếu tố chính trong việc nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất trong công nghiệp. Trước đây thì việc tự động hoá chỉ được áp dụng trong sản xuất hàng loạt năng xuất cao. Hiện nay cần thiết phải tự động hoá cả trong sản xuất nhiều loại khác nhau để nâng cao năng suất và chất lượng.
3.1.2. Vai trò của PLC
Từ những đặc điểm của PLC ta thấy vai trò của nó rất quan trọng trong ngành tự động hóa nói riêng và ngành công nghiệp nói chung.
Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như là một bộ não của hệ thống điều khiển với một chương trình ứng dụng đã được lưu ở bên trong bộ nhớ của PLC, PLC luôn kiểm tra trạng thái của hệ thống bao gồm: Kiểm tra tín hiệu phản hồi từ thiết bị nhập đựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu và mang thiết bị điều khiển ra các thiết bị xuất.
PCL có đầy đủ các chức năng như: Bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi, bộ cộng, bộ trừ, bộ so sánh...và các tập lệnh cho phép thực hiện các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển từ đơn giản đến phức tạp khác nhau. Hoạt động của PLC hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình nằm trong bộ nhớ, nó luôn câp nhật tín hiệu ngõ vào xử lý tín hiệu để điều khiển ngõ ra.
Hình thức giao diện cơ bản giữa PLC và các thiết bị nhập là: nút ấn, cầu dao...Ngoài ra PLC còn nhận được tín hiệu từ các thiết bị nhận dạng tự động như:
Công tắc trạng thái, cảm biến quang điện ... Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải là trạng thái Logic ON/OFF hoặc tín hiệu Analog. Những tín hiệu ngõ vào này được giao tiếp với PCL qua các Modul nhập.
Trong một hệ thống tự động hóa , thiết bị xuất cũng là một yếu tố rất quan trọng. Nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với thiết bị xuất thì hầu như hệ thống sẽ bị tê liệt hoàn toàn. Các thiết bị xuất thông thường là: Động cơ, cuộn dây nam châm, còi báo...Thông qua hoạt động của motor, các cuộn dây, PLC có thể điều khiển một hệ thống từ đơn giản đến phức tạp.
Tuy nhiên các thiết bị xuất khác như là: Đèn, còi và các báo động sự cố chỉ cho biết các mục đích như: Báo cho chúng ta biết giao diện tín hiệu ngõ vào, các thiết bị ngõ ra đựoc giao tiếp với PLC qua miền rộng của Modul ngõ ra PLC.
Ngày nay PLC được đưa vào hệ thống điều khiển một cách rộng rãi và trở nên thông dụng để đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng. Các nhà sản xuất đưa ra thị trường hàng loạt các loại PLC khác nhau với nhiều mức độ thực hiện chương trình đủ để đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. Vì vậy để đánh giá một PLC người ta đưa vào hai tiêu chuẩn như sau:
- Dung lượng bộ nhớ
- Số tiếp điểm vào/ra của PLC
Bên cạnh đó cũng cần chú ý đến các chức năng như: Bộ vi xử lý, chu kì xung clock, ngôn ngữ lập trình, khả năng mở rộng số ngõ vào/ra.
3.1.3. Cấu trúc cơ bản
a) CPU
Chế tạo trên công nghệ vi xử lý, nó có các bộ như:
Bộ thuật toán và logic (ALU) chịu trách nhiện xử lý dữ liệu thực hiện các phép toán số học( cộng trừ) và các phép toán logic: AND, OR, NOT...
Bộ nhớ (các thanh ghi). Bên trong bộ vi xử lý được sử dụng để lưu trữ thông tin liên quan đến sự thực thi chương trình.
b) Memory
Trong hệ thống PLC có nhiều loại bộ nhớ:
- Bộ nhớ địa chỉ (ROM) cung cấp dung lượng lưu trữ cho hệ điều hành và dữ liệu cố định được CPU sử dụng.
- Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) dành cho dữ liệu. Đây là nơi lưu trữ thông tin theo trạng thái của các thiết bị nhập xuất. Đặc điểm nội dung có thể đọc, ghi, xóa, khi mất điện thông tin sẽ bị mất.
- Bộ nhớ nửa cố định:
+ EFROM được dùng phổ biến do có thể xóa được và lập trình lại nhiều lần. Việc xóa và lập trình lại cho EFROM phải được thực hiện trên các thiết bị riêng, mỗi lần lập trình lại phải xóa toàn bộ các ô nhớ của EFROM.
+ EEFROM là loại có thể xóa và ghi bằng tín hiệu điện với các mức điện áp thông thường, ngòai ra EEFROM còn có thể xóa từng ô nhớ xác định mà không cần nhấc ra khỏi mạch ứng dụng
c) Input
- Số lượng
- Xoay chiều, một chiều - Số
- Tương tự d) Out put - Số lượng - Tiếp điểm - Số
- Tương tự e) Ghép nối - Console - Máy tính - Phần mềm
f) Bus
- Bus địa chỉ - Bus dữ liệu - Bus hệ thống - Bus điều khiển