เอกสารประกอบการสอน หนวยท 1 ความรเบองตนเกยวกบ PLC

วชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหสวชา 2104-2109 หลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ

พทธศกราช 2556

จดท าโดย นายอดร อไรวรรณ

ต าแหนง คร วทยฐานะ ครช านาญการ

สาขางานไฟฟาก าลง วทยาลยสารพดชางพจตร ส านกงานคณะกรรมการการอาชวศกษา กระทรวงศกษาธการ

ค าน า

เอกสารประกอบการสอน วชาการโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหสวชา 2104-2109

เลมน ใชประกอบการจดการเรยนร วชาการโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหสวชา 2104-2109 ตามหลกสตรประกาศนยบตรวชาชพ พทธศกราช 2556 วทยาลยสารพดชางพจตร เพอใชประกอบการจดการเรยนร เอกสารประกอบการสอนนประกอบดวย ใบความร ใบงาน กจกรรมการจดการเรยนร สอการเรยนการสอน งานทมอบหมายหรอกจกรรม การวดผลและประเมนผล เฉลยแบบฝกหด เฉลยแบบประเมนผลและเฉลยใบงาน เอกสารประกอบการสอน วชาการโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหสวชา 2104-2109 มทงหมด 11 หนวย ซงใชประกอบ การจดการเรยนร

ผจดท าไดออกแบบ และพฒนาปรบปรงเอกสารประกอบการเรยนการสอนใหเหมาะสม และสะดวกตอครผสอน สามารถน าไปใชประกอบการจดการเรยนรในรายวชาการโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหสวชา 2104-2109 เพอใหเกดประสทธภาพและผลสมฤทธทางดานการศกษา หากมขอผดพลาดหรอบกพรองประการใด ผจดท าขอนอมรบค าตชม ขอขอบคณผแตงต าราทใชประกอบการคนควา ในการจดท าเอกสารประกอบการสอน ณ โอกาสนดวย

อดร อไรวรรณ วทยาลยสารพดชางพจตร

สารบญ

เรอง หนา

ค าน า ก สารบญ ข สารบญรป ง สารบญตาราง จ คณลกษณะรายวชา 1 จดประสงครายวชา 1 สมรรถนะรายวชา 1 ค าอธบายรายวชา 1 รายการสอน 2 ตารางวเคราะหหนวยการเรยนร 3 แบบทดสอบกอนเรยนหนวยท 1 4 เฉลยแบบทดสอบกอนเรยนหนวยท 1 6 กจกรรมการเรยนการสอนหนวยท 1 7 เนอหาหนวยท 1 ความรเบองตนเกยวกบ PLC 8 ความเปนมาของ PLC 9 ระบบควบคมไฟฟา 10 ชนดของ PLC 16 ขนาดของ PLC 17 PLC ทมใชโดยทวไป 18 แหลงคนควาเพมเตม 21 แบบฝกหดหนวยท 1 22 เฉลยแบบฝกหดหนวยท 1 23 ใบงานหนวยท 1 25 เฉลยใบงานหนวยท 1 28 ใบประเมนผลการปฏบตงานหนวยท 1 34 แบบทดสอบหลงเรยนหนวยท 1 35

สารบญ(ตอ)

เรอง หนา

เฉลยแบบทดสอบหลงเรยนหนวยท 1 37 แบบประเมนผลดานจตพสยหนวยท 1 38 แบบประเมนผลรวมหนวยท 1 39 บรรณานกรม 40

สารบญรป

รปท หนา

1.1 แสดงวงจรควบคมมอเตอรดวยระบบรเลย 11 1.2 แสดงแผงวงจรควบคมมอเตอรDC ดวยระบบอเลกทรอนกส 12 1.3 แสดงวงจรควบคมดวยระบบคอมพวเตอร 13 1.4 แสดงวงจรควบคมดวยระบบPLC 14 1.5 แสดงอปกรณดานอนพตและเอาตพตของ PLC 15 1.6 PLC ชนดบลอกของ OMRON รน CPM2A 16 1.7 แสดง PLC ชนดราวแขวน ของ TOSHIBA รน T2 17 1.8 แสดง PLC OMRON รน CPM2A-60CDR-A CPUs with 60 I/O points 17 1.9 แสดง PLC OMRON รน CQM1Hwith 512 I/O points 17 1.10 แสดง PLC OMRON รน CS1G-CPU44H 1,280 I/O points 18 1.11 แสดง Large PLC 18

สารบญตาราง

ตารางท หนา

1.1 ยหอ PLC ตาง ๆ 19

คณลกษณะรายวชา รหสวชา 2104-2109 วชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา ระดบชน ปวช. สาขางาน ไฟฟาก าลง จ านวน 2 หนวยกต จ านวน 4 ชวโมง ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

จดประสงครายวชา เพอให 1. ร เขาใจเกยวกบโครงสราง สวนประกอบ การปอนค าสง โปรแกรมเมเบล

คอนโทรลเลอร 2. มทกษะเกยวกบการใชค าสง แกไข ปรบปรงโปรแกรมงานควบคมประเภทตาง ๆ 3. มเจตคตและกจนสยทดในการปฏบตงาน มความระเอยดรอบคอบ ปลอดภย เปนระเบยบ สะอาด ตรงตอเวลา มความซอสตยและมความรบผดชอบ

สมรรถนะรายวชา 1. แสดงความรเกยวกบโครงสรางและหลกการท างานของโปรแกรมเมเบล

คอนโทรลเลอร 2. ใชชดค าสง ควบคมงานไฟฟา 3. ตอวงจรการใชงานควบคมมอเตอร ระบบนวเมตกส และอปกรณไฟฟา

ค าอธบายรายวชา ศกษาและปฏบตเกยวกบโครงสราง สวนประกอบของโปรแกรมเมเบลคอนโทรลเลอร

ค าสงการปอนขอมล วงจรการใชงานควบคมมอเตอรและอปกรณไฟฟาตาง ๆ วงจรควบคมระบบนวเมตกส การแกไขและปรบปรงโปรแกรมปอนขอมล

รายการสอน (ตลอดภาคเรยน) ชอวชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา

สปดาห ท

หนวย ท

รายการสอน จ านวนคาบ หมายเหต

ท ป 1 1 ความรเบองตนเกยวกบ PLC 1 3 2 2 หนวยประมวลผลกลางและอปกรณปอน

โปรแกรม 1 3

3 3 หนวยอนพต เอาตพตและการก าหนดพนทใชงาน 1 3 4- 5 4 พนฐานการเขยนโปรแกรม 2 6 6 -7 5 การใชค าสงแบบบลอกและค าสงพเศษ 2 6 8 -9 6 การใชค าสงพเศษ 2 6

10 -11 7 การใชค าสงตงเวลาและค าสงนบ 2 6 12-13 8 การประยกตใช PLC ควบคมหลอดไฟฟา 2 6 14-15 9 การประยกตใช PLC ควบคมมอเตอร 2 6 16-17 10 การประยกตใช PLC ควบคมระบบนวเมตกส 2 6 18 11 การแกไขและปรบปรงโปรแกรม 1 3

รวม 72 คาบ

ตารางวเคราะหหนวยการเรยนร รหสวชา 2104-2114 วชาการโปรแกรมและควบคมไฟฟา จ านวน 2 หนวยกต 4 ชวโมง/สปดาห

ล าดบ ท

ชอหนวยการเรยนร พฤตกรรมทพงประสงค จ านวนคาบ

(ชวโมง) พทธพสย ทกษะพสย จตพสย 1. 2.

3.

4. 5.

6. 7. 8.

9.

10.

11.

ความรเบองตนเกยวกบ PLC หนวยประมวลผลกลางและอปกรณปอนโปรแกรม หนวยอนพต เอาตพตและการก าหนดพนทใชงาน พนฐานการเขยนโปรแกรม การใชค าสงแบบบลอกและค าสงพเศษ การใชค าสงพเศษ การใชค าสงตงเวลาและค าสงนบ การประยกตใช PLC ควบคมหลอดไฟฟา การประยกตใช PLC ควบคมมอเตอร การประยกตใช PLC ควบคมระบบนวเมตกส การแกไขและปรบปรงโปรแกรม

1 1

1

2 2

2 2 2

2

2

1

2.5 2.5

2.5

5.5 5.5

5.5 5.5 5.5

5.5

5.5

2.5

0.5 0.5

0.5

0.5 0.5

0.5 0.5 0.5

0.5

0.5

0.5

4 4

4

8 8

8 8 8

8

8

4

รวม 72 คาบ

แบบทดสอบกอนการเรยนรวชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหส 2104-2109 หนวยท 1 เรอง ความรเบองตนเกยวกบ PLC

ค าชแจง 1. แบบทดสอบมทงหมด 10 ขอ คะแนนเตม 10 คะแนน 2. จงท าเครองหมายกากบาท () ทบตวอกษรทถกตองทสดเพยงขอเดยว

3. เวลาในการท าแบบทดสอบ 10 นาท 1. PLC หมายถงอะไร

ก. เปนอปกรณควบคมท างานเรยงล าดบแบบอตโนมตมไมโครโปรเซสเซอรเปนสมอง ข. เปนอปกรณควบคมท างานเรยงล าดบโดยใชวงจรรเลยควบคม ค. เปนอปกรณควบคมท างานเรยงล าดบ โดยใชวงจรไฟฟาควบคม ง. เปนอปกรณควบคมท างานอตโนมต โดยใชวงจรรเลยควบคม

2. ในการเลอก PLC มาใชงานตองค านงอะไรเปนอนดบแรก ก. ความยากงายในการปอนค าสง

ข. ราคาของเครอง PLC ค. ขนาดของหนวยความจ า

ง. จ านวนอนพตและเอาตพต 3. PLC ชนดใดทมโครงสรางสามรถถอดแยกออกจากกนได โดยแตละสวนนนสามารถถอดเปลยนหรอเลอกใชงานตามความเหมาะสม ก. Modular Type หรอ Rack Type ข. Block Type ค. Micro Type ง. Large Type 4. ขอดของการใชระบบรเลยเมอเทยบกบ PLC คอขอใด ก. งายตอการตดตงใชงาน ข. มความเรวในการท างานสง

ค. ทนทานตอสญญาณรบกวน ง. งายตอการดดแปลงแกไข

5. Micro PLC เหมาะกบการควบคมแบบใด ก. แบบดจตอลและแอนะลอก ข. แบบเปด - ปด ค. แบบแอนะลอกทมการจดการขอมล ง. แบบดจตอลทมการค านวณซบซอน 6. การควบคมทตองมการเปลยนแปลงเงอนไขการท างานบอย ๆ ควรเลอกใชการควบคมระบบใด ก. ระบบรเลย ข. ระบบอเลกทรอนกส ค. ระบบคอมพวเตอร ง. ระบบ PLC 7. ขนาดของ PLC จะแบงตามขอใด ก. หนวยความจ า ข. จ านวนอนพตและเอาตพต ค. ความเรวของ ซพย ง. จ านวนค าสงการใชงาน 8. PLC ขนาดใด ทมขนาดอนพตและเอาตพตจ านวนไมเกน 1,024 จด ก. Micro PLC ข. Small PLC ค. Medium PLC ง. Large PLC 9. เพราะเหตใด PLC จงตองใชหมอแปลงแบบแยกขด ก. ปองกนการลดวงจร ข. ปองกนสญญาณรบกวน ค. สะดวกตอการขยายระบบในอนาคต ง. ปองกนความคลาดเคลอนของแรงดนไฟฟา 10. PLC ทถกพฒนาขนมาครงแรกใชกบบรษทผลตอะไร ก. ผลตรถยนต ข. ผลตเครองใชไฟฟา ค. ผลตอาหาร ง. ผลตคอมพวเตอร

เฉลยแบบทดสอบกอนการเรยนรวชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหส 2104-2109 หนวยท 1 เรอง ความรเบองตนเกยวกบ PLC

1. ก 2. ง 3. ก 4. ค 5. ข 6. ง 7. ข 8. ข 9. ข 10. ก

หนวยท 1 ความรเบองตนเกยวกบPLC

สาระส าคญ 1..PLC.เปนอปกรณทใชควบคมการท างานของเครองจกรหรอกระบวนการตาง.ๆ.โดยใชโปรแกรมค าสง.ทท าหนาทเหมอนวงจรรเลย .มสวนของอนพตและเอาตพตทสามารถตอใชงานไดทนท.ดงน น.PLC จงถกใชในงานอตสาหกรรม เพอเพมประสทธภาพในการท างานของเครองจกรกล.ท าใหเครองจกรกลท างานไดโดยอตโนมต 2. ระบบควบคมไฟฟาในงานอตสาหกรรมทว.ๆ.ไปโดยสวนใหญแลว.มกนยมใชการควบคมดงน/การควบคมดวยระบบรเลย .การควบคมดวยระบบแผงวงจรอเลกทรอนกสการควบคมดวยระบบคอมพวเตอรและการควบคมดวยระบบ PLC - 3.การควบคมดวย PLC จงแบงออกเปน 2 ชนด คอ ชนดบลอกและชนดโมดล - 4. การแบงขนาดของ PLC จะแบงตามขนาดของ อนพต เอาตพต คอขนาดเลกมจ านวนอนพต-เอาตพต.ไมเกน.128.จด ขนาดกลาง มจ านวนอนพต เอาตพตไมเกน.4,096.จด.ขนาดใหญ มจ านวนอนพต เอาตพตไมเกน 4,096 จด และขนาดใหญมากเกนกวา 4,096 จด

5. PLC ทมใชโดยทวไป จะมมากมายหลายยหอ มพนฐานการใชงานสวนใหญเหมอนกน แตจะแตกตางทราคาและขนาดของเครอง สาระการเรยนร 1. ความเปนมาของPLC

2.ระบบควบคมไฟฟา 3.ชนดของ PLC 4.ขนาดของ PLC 5.PLC ทมใชโดยทวไป

ผลการเรยนรทคาดหวง 1. บอกความเปนมาของPLCได 2. จ าแนกชนดของระบบควบคมไฟฟาได 3.บอกชนดของPLCได 4. บอกขนาดของPLCได 5. บอกยหอของ PLC ทมใชโดยทวไปได 6. นกเรยนมความตรงตอเวลา

เนอหาสาระ PLC (Programmable logic controller) เปนอปกรณส าหรบควบคมการท างานของ

เครองจกรหรออปกรณอน ๆ ใหเปนไปตามกระบวนการหรอเงอนไขตาง ๆ ทตองการโดยการเขยนโปรแกรมเพอเกบไวในหนวยความจ าแลวท างานตามกระบวนการนน ๆ โดยในตวของ PLC จะมอปกรณทเรยกวา ไมโครโปรเซสเซอรเปนมนสมองสงการ หลกการท างานของ PLC จะคลายกบคอมพวเตอรมาก PLC เปนอปกรณทถกผลตขนมาเพอทดแทนระบบควบคมทใชรเลย ปจจบนนยมใชในโรงงานอสาหกรรมทวไป PLC นนจะท างานไดตองมการปอนค าสงเขาไป ซงจะท างานตามขนตอนของโปรแกรมทเราปอนเขาไป โดยทตว PLC จะสรางอปกรณตาง ๆ ใหอยในรปของซอฟทแวรทตรงกบสภาพความเปนจรง เปรยบเสมอนวามอปกรณเหลานนบรรจอยในตวของ PLC จรง เชน ตวตงเวลา ตวนบจ านวนรเลย สวทชและหนาสมผสตาง ๆ เปนตน

1.ความเปนมาของPLC ในสมยกอนระบบควบคมทางไฟฟาจะเรยบงาย.เนองจากระบบนจะควบคมการท างานดวยคนแผงควบคมทท าขนดวยรเลยเพยงไมกตวกสามารถจะท าการควบคมทจ าเปนตามทตองการไดทงหมด.เมอกระบวนการเรมซบซอนขน.การควบคมการท างานกระบวนการนกยอมยงยากขน แพงขนและใชแรงงานเขมงวดมากขน.เพอเปนการลดคาใชจายอนเนองมาจากสาเหตเหลาน. การควบคมแบบอตโนมตหลายรปแบบกเรมเกดขน.ระบบเหลาน กจะตองการความดแลจาก ผ ปฏบตการ (Operator) ลดนอยลง

ระบบอตโนมตในการควบคมกระบวนการในปจจบนตองการลอจกในการควบคม (Control Logic)จ านวนมากซงจะมากจนไมสามารถใชรเลยทเปนแบบกลไกทางไฟฟา (Electro Mechanical Relays) ไดอกตอไปเรมตงแตชวงปค.ศ..1970 ระบบควบคมไดเปลยนจากระบบทใชอปกรณรเลยแบบธรรมดาเขาสยคระบบทเรยกวา.การควบคมทเปนโซลดสเตต(SolidaStateaControl)ตวควบคมทเปนโซลดสเตตสมยใหมโดยปกตจะเปนระบบทใชไมโครโพรเซสเซอร.ซงระบบ แบบนสามารถกระท าการตาง ๆในการท างานของระบบควบคมแบบดงเดมไดทงหมดสาเหตอยางอน ทเปลยนจากระบบควบคมแบบรเลยไปใชระบบควบคมทเปนโซลดสเตต คอ ท างานไดเรวกวาอปกรณทเปนพวกกลไกทางไฟฟาแบบดงเดม เทคนคในการผลตจะสามารถลดขนาดทางกายภาพของเครองมอลงไปไดมาก สามารถท าฟงกชนในการควบคมพเศษซงพวกรเลยไมสามารถท าได และสามารถท าฟงกชนทางคณตศาสตรตางๆไดอกมากมาย

ในปค.ศ.1968.โดยระบบควบคมดวยโปรแกรมเมเบลคอนโทรลเลอรหรอพแอลซ . (Programmable-Logic-Controller ; PLC) แตทนยมใชเรยกโดยทวไป.คอ.PLC.ถกน าเสนอครงแรกโดยเหตผลทจะน ามาแทนทระบบรเลยแบบเกาทยงยากซบซอนและมคาใชจายสงในตอนเรมตน บ ร ษ ท เ บ ส ฟ อ ร ด .ไ ด น า ร ะ บ บ ท เ ร ย ก ว า . ม อ ด ล ล า ด จ ต อ ล ค อ น โ ท ร ล เ ล อ ร (Modular.Digital.Controller)มาใชในบรษทผลตรถยนตของเจเนอเรลมอเตอร.หลงจากนน.PLC.ตวแรกไดออกสทองตลาดโดยใชชอมอดคอน (MODICON.084).หลงจากนนระบบ.PLC.กไดถกพฒนามาตามล าดบโดยการพฒนาไดพยายามท าใหระบบ.PLC.งายตอการโปรแกรม.งายตอการแกไขเปลยนแปลง.มความคงทนตอสภาวะการท างานในโรงงานงายตอผดแลระบบทจะคนหาจดบกพรองในระบบ.มขนาดเลกประหยดพนท.มความเรวในการประมวลผลสงงายตอการตดตงและประหยดเวลา ปจจบนระบบ.PLC.ไดพฒนาขนอยางมาก.ความสามารถไมใชแคเพยงอปกรณ จะมาแทนระบบรเลยแบบเกาเทานน.แตยงรวมไปถงการควบคมตาง.ๆ.ทมความสลบซบซอนมากขน.เชน. การควบคมแบบสดสวน.(PID-Control.;.PID).การควบคมต าแหนง.(Position-Control).การควบคมโดยใชฟงกชนการค านวณระดบสง (Mathematic-.Calculate).และการควบคมดวยคนสอดแทรกกบเครองจกร.(Human Machine Interface ; HMI).เปนตน-รวมถงไดขยายความสามารถไปเปนลกษณะของเครอขายมากขน การทชอของเครองควบคมดวยโปรแกรมเรยกไดหลายแบบตามประเทศผผลตเชนในประเทศองกฤษใชโปรแกรมเมเบลคอนโทรล (Programmable Control ; PC.) ในสหรฐใช PLC และในประเทศสวเดนใชระบบโปรแกรมเมเบลไบนาร (Programmable Binary System ; PBS) เปนตน

2.ระบบควบคมไฟฟา ระบบควบคมไฟฟาในงานอตสาหกรรมทว.ๆ-ไป.โดยสวนใหญแลวมกนยมใชการควบคม คอการควบคมดวยระบบรเลยการควบคมดวยระบบแผงวงจรอเลกทรอนกสการควบคมดวยระบบคอมพวเตอรและการควบคมดวยระบบโปรแกรมเมเบลคอนโทรลเลอร

2.1การควบคมดวยระบบรเลย การควบคมดวยระบบรเลย เปนสวตชทท างานโดยอาศยอ านาจแมเหลก ชวยใหเกดการตด

ตอวงจรการท างานของเครองจกรหรอกระบวนการท างานตาง.ๆ.โดยแบงลกษณะการควบคมออกเปนสองสวนคอสวนวงจรก าลงและสวนของวงจรควบคม.นอกจากนยงมอปกรณอกชนดหนงทคลายกบรเลยคอ.แมกเนตกคอนแทกเตอรทใชงานในวงจรก าลงทใชกระแสสง.มขนาดใหญ.และอาจมอปกรณชวยดบอารก ทหนาคอนแทกดวยดงรปท 1.1

L1 L2L3

I II

M3~

OFF

ON

F1Q1

M1

ขอดของการใชระบบรเลย

1) เปนทเชอถอและไวใจมานาน 2) เปนมาตรฐานของโรงงานอตสาหกรรมทสวนใหญจะตองม 3)วศวกรคอนขางคนเคยกบการควบคมแบบน

ขอจ ากดของการใชระบบรเลย 1)สนเปลองเนอทในการตดตงมาก 2)เสยคาใชจายในการเดนสาย 3) อายการใชงานมขดจ ากด 4)เวลาเกดจดบกพรองจะตรวจเชคไดล าบาก 5)ยากตอการแกไขและเปลยนแปลง

รปท 1.1 แสดงวงจรควบคมมอเตอรดวยระบบรเลย

2.2 การควบคมดวยระบบแผงวงจรอเลกทรอนกส การควบคมดวยระบบแผงวงจรอเลกทรอนกสเปนการควบคมกระบวนการท างานโดยใชวงจรอเลกทรอนกสซงไดออกแบบเพองานบางประเภทโดยเฉพาะ ไมสามารถเปลยนแปลงแกไขวงจรได หรอตองออกแบบวงจรใหมดงรปท 1.2

รปท 1.2 แสดงแผงวงจรควบคมมอเตอรDC ดวยระบบอเลกทรอนกส

ทมา http://www.inex.co.th/inexstore/components/com_virtuemart/shop_ image/product/ZX_DCM2_4bda852192ef8.gif

ขอดของการใชระบบแผงวงจรอเลกทรอนกส

1) มความแมนย าในการท างานสง 2)มอายการใชงานยาวนาน 3) ใชเนอทในการควบคมนอย 4) สามารถเปลยนแปลงชนสวนตางๆไดงาย 5) การบ ารงรกษาคอนขางนอย

ขอจ ากดของการใชระบบแผงวงจรอเลกทรอนกส 1) ไมมมาตรฐานแนนอนแลวแตผผลต 2) ยากตอการเปลยนแปลงแกไขระบบควบคมใหม 3) ขดจ ากดในกรณทวงจรซบซอนมาก 4) วศวกรทใชตองมความรดานนมากอน

2.3การควบคมดวยระบบคอมพวเตอร การควบคมดวยระบบคอมพวเตอร เปนการควบคมทใชคอมพวเตอรเปนตวสงงานใชในการควบคมทสลบซบซอนโดยเครองคอมพวเตอรจะตองตดตงอปกรณพเศษส าหรบตรวจสอบและเกบรวบรวมขอมลจากเครองว ดตาง.ๆในโรงงานอตสาหกรรม .เชน.อปกรณขยายสญญาณ (Amplifier).อปกรณแปลงสญญาณอปกรณเชอมตอกบคอมพวเตอรเปนตนดงรปท 1.3

รปท 1.3แสดงวงจรควบคมดวยระบบคอมพวเตอร ทมา http://irrigation.rid.go.th/rid15/ppn/Mechanic/MaekuangSCADA.htm

ขอดของการควบคมดวยระบบคอมพวเตอร 1) ใชเนอทในการตดตงนอย 2) การสงจายขอมลท าไดงาย 3) งายตอการแกไขโปรแกรม 4) ใชกบการควบคมทยงยากซบซอน

ขอจ ากดของการควบคมดวยระบบคอมพวเตอร 1)ตองใชวศวกรทมความรโปรแกรมและการบ ารงรกษา 2)การพฒนาโปรแกรมตองเสยคาใชจายสง 3) ไมเหมาะกบสภาพโรงงานอตสาหกรรมบางประเภท 4)ตองการอนเตอรเฟสส าหรบกรองสญญาณรบกวนตางๆ 5)ราคาคอนขางสง

2.4การควบคมดวยระบบPLC การควบคมดวยระบบPLC เปนการควบคมการท างานของเครองจกรหรอกระบวนการใด ๆโดยใชโปรแกรมควบคมมสวนอนพต เอาตพต.ทสามารถตอออกไปใชงานไดทนทดงรปท 1.4

รปท 1.4แสดงวงจรควบคมดวยระบบPLC

ขอดของการควบคมดวยระบบPLC 1) สนเปลองเนอทนอยเพราะมขนาดเลก 2) สามารถใชควบคมเครองจกรหรอระบบกระบวนการใดๆกไดถาเลอกขนาดของ PLC ทเหมาะสม 3)การเปลยนล าดบขนตอนหรอเงอนไขของการท างาน.ท าไดตามตองการเพราะใชหลกการทางโปรแกรม 4)-ตวตงเวลาและตวนบเปนซอฟตแวรท าใหก าหนดคาตาง.ๆ.ไดงายสามารถเปลยนแปลงคาไดตลอดเวลาโดยไมตองมฮารดแวรรวมและท าใหมราคาถก

Put device send a signal to a PLC PLC

5) รเลยภายใน.เปน.ซอฟตแวร.ท าใหลดคาใชจายในการเดนสายลดฮารดแวรและ ท าใหขนาดนอยลง 6)การตดตงท าไดสะดวกและงาย 7)การขยายระบบใหใหญขนท าไดโดยงาย 8) ราคาถกกวาระบบรเลย 9) ความนาเชอถอดเพราะเปนอปกรณสารกงตวน า.ไมมการเดนสายมาก.ไมมปญหาเรองหนาสมผส 10)-มระบบตรวจสอบหาทผดพลาดดวยตวเอง/การตรวจสอบแกไขเมอมปญหา จงท าไดเรว 11)ลดการเดนสายยาวๆเพราะมอนพต เอาตพตแบบรโมท 12)การบ ารงรกษาท าไดงาย 13) เวลาในการท างานเรวกวาระบบรเลย 14)มฟงกชนทางคณตศาสตรเชนบวกลบคณหารและอนๆ 15)ตอเขากบระบบคอมพวเตอรได 16)ใชไดในทกสภาพแวดลอมของงานอตสาหกรรม เนองจากดานเอาตพตของ PLC มขดจ ากดดานการขบโหลด (จ ากดกระแสไมเกน 2 A) ดงนนถาตอกบอปกรณทเปนโหลดขนาดใหญทใชกระแสมากเชนมอเตอร 3 เฟสจงจ าเปนตองตอผานคอนแทกเตอร.หรอรเลย .เพอชวยขยายก าลงขบ.แตถาเปนโหลดขนาดเลก.(ไมเกน.2.A). กสามารถตอขบโหลดไดโดยตรงแตทงน ยงขนกบลกษณะดานเอาตพตของเครอง PLC ดวยวาเปนเอาตพตแบบใดดงรปท 1.5

สวตชปมกด

ปมน า

มอเตอร

เซนเซอร

แสงสวาง

รปท 1.5แสดงอปกรณดานอนพตและเอาตพตของ PLC

ทมา : http://www3.sea.siemens.com/step/templates/lesson.mason?plcs:1:2:1. 2551 3. ชนดของ PLC

ในปจจบนนอกจาก PLC จะใชงานแบบเดยวแลว ยงสามารถตอรวมกนหลาย ๆ ตวเขาดวยกนเปนเครอขาย เพอควบคมการท างานของระบบใหมประสทธภาพมากยงขน สามารถจ าแนกออกได 2 ชนด คอ 3.1 PLCชนดบลอก (Block Type) ลกษณะของ PLC ชนดน สวนประกอบทงหมด คอ ภาคอนพต หนวยประมวลผลกลาง ภาคเอาทพต และแหลงจายไฟฟาจะรวมอยในชดเดยวกนทงหมด ท าใหมขนาดเลก ตดตงไดงาย ราคาไมสงมากเมอเปรยบเทยบกบชนดโมดล เหมาะกบการควบคมงานขนาดไมใหญมาก แตการเพมจ านวนอนพตและเอาทพต และฟงกชนในการท างานจะท าไดนอยกวา PLC ชนดโมดล การทสวนประกอบทงหมดรวมอยในชดเดยวกนถาอปกรณตวใดเสยหายระบบจะตองหยดท างานทงหมด ดงรปท 1.6

รปท 1.6 PLC ชนดบลอกของ OMRON รน CPM2A

3.2 PLCชนดโมดล (Modular Type) หรอชนดแรค (Rack Type) PLC ชนดนสวนประกอบทงหมดสามารถถอดแยกออกจากกนได โดยแตละสวนนน

สามารถถอดเปลยนหรอเลอกใชงานตามความเหมาะสม เชน ภาคอนพต ภาคเอาทพต หรอหนวย

ประมวลผล ท าใหผ ใชงานเลอกใชไดตามความตองการ ซงจะมสวนคลายกบคอมพวเตอรพอสมควร เชน การเลอกเมนบอรด การเลอกหนวยความจ า หรอความเรวของเครอง แตควรศกษาอปกรณแตละสวนใหมความเหมาะสมกนเพอความสมบรณของการท างาน PLC ชนดนราคาจะสงกวา PLC ชนดบลอก แสดงลกษณะของ PLC ชนดโมดล ดงรปท 1.7

4.ขนาดของ PLC

การแบงขนาดของ PLC ปจจบนจะแบงตามขนาดของอนพตเอาตพตดงน 4.1.Micro PLC.ขนาดอนพตและเอาตพต.ไมเกน.128.จด.หนวยความจ า 4 Kbyte

รปท 1.7แสดง PLC ชนดราวแขวน ของ TOSHIBA รน T2 ทมา : http://www.pcttechnology.co.th. 2549

รปท 1.8แสดง PLCOMRONรนCPM2A-60CDR-A CPUs with 60 I/O points ทมาhttp://ap-industrialpart.com/product/45079/OMRON_SYSMAC_PLC_CPM2A-

60CDR-A

4.2 Small PLCขนาดอนพตและเอาตพตไมเกน 1,024 จดหนวยความจ า16 Kbyteสามารถใชควบคมไดทงแบบดจตอล.และแอนะลอก.มการค านวณพนฐานทางคณตศาสตร.มการจดการขอมลและสามารถเชอมตอกบคอมพวเตอรได

4.3 Medium PLC ขนาดอนพตและ เอาตพตไมเกน 4,096 จดหนวยความจ า64 Kbyte ใชกบขอมลทมจ านวนมากและมการค านวณทซบซอน

4.4 Large PLCมจ านวนอนพตและเอาตพตเกนกวา 4,096 จดหนวยความจ า256Kbyte.ท าหนาทเปนสวนควบคมหลกแทนคอมพวเตอร.

รปท 1.9แสดง PLCOMRONรนCQM1Hwith 512 I/O points ทมาhttp://www.ia.omron.com/product/131.html

รปท 1.10แสดง PLCOMRONรนCS1G-CPU44H 1,280 I/O points ทมา http://www.mekatronikelektrik.com/product2.asp?

รปท 1.11แสดง Large PLC ทมาhttp://www.makspowercontrols.in/products.html

5. PLC ทมใชโดยทวไป บรษทตาง ๆ ไดผลต PLC ขนมาใชเปนจ านวนมากเพอการคาและสนองความตองการของ

แตละกลมงาน ซงพนฐานการใชงานนนสวนใหญเหมอนกนคอใชงานทดแทนในสวนของวงจรควบคม โดยวงจรก าลงของระบบยงเหมอนเดม PLC แตละยหอนนจะมคณสมบตแตกตางกนออกไปตามรนและราคา ซงจะแนะน ายหอใหรจกบางสวนเทานนไดแกOMRON, SIEMENS, ABB, MITSUBISHI, PANASONIC,TOSHIBA,HITACHI,DELTA, KEYENCE, MODICON, LG, ALLEN BRADLEY, BECKHOFF, YOKOGAWA, FUJI, UNITRONICS และ GE FANUC

ตารางท 1.1 ยหอ PLC ตาง ๆ

ยหอ PLC รป PLC

OMRON

SIEMENS

MITSUBISHI

PANASONIC

TOSHIBA

ตารางท 1.1 ยหอ PLC ตาง ๆ(ตอ)

ยหอ PLC รป PLC

ABB

HITACHI

DELTA

ทมา : แหลงคนควาเพมเตมหนาท 21

แหลงคนควาเพมเตม

1. http://www.kwocoplc.com 2. http://2010siemens.diytrade.com/sdp/ 3. http://www.priceeng.com 4. http://www.panasonic-electric-works.nl 5. http://www.ctiautomation.net 6. http://www.classicautomation.com 7. www.microlectra.com 8. deltautomation.wordpress.com

แบบฝกหดวชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหส 2104-2109 หนวยท 1 เรอง ความรเบองตนเกยวกบ PLC

จงตอบค าถามตอไปน 1. PLC คออะไร (2 คะแนน) …………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………………………. 2. บอกความเปนมาของ PLC (2 คะแนน) ………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………. 3. บอกระบบควบคมไฟฟาในงานอตสาหกรรม มอะไรบาง(4 คะแนน) ………………………………………………………………………………………………………..…………..…………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………. 4. จงบอกขอดของการควบคมดวยระบบ PLC มา 4 ขอ (4 คะแนน) ………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………. 5. จงอธบายชนดของ PLC มกชนด (4 คะแนน) ………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………. 6. จงอธบายวธการแบงขนาดของ PLC เปนอยางไร (4 คะแนน) ………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………….

เฉลยแบบฝกหดวชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหส 2104-2109 หนวยท 1 เรอง ความรเบองตนเกยวกบ PLC

จงตอบค าถามตอไปน

1. บอกความหมายของ PLC คออะไร ตอบ อปกรณควบคมกระบวนการหรอเครองจกรกล ทสามารถเปลยนแปลงเงอนไขไดโดย การโปรแกรมโดยมไมโครโปรเซสเซอรเปนมนสมองสงการ

2. บอกความเปนมาของ PLC ตอบ ในสมยกอนระบบควบคมทางไฟฟาจะเรยบงาย เนองจากระบบพวกนจะควบคมการท างานดวยคน.แผงควบคมทท าขนดวยรเลยเพยงไมกตวกสามารถจะท า การควบคมทจ าเปนตามทตองการไดทงหมด.เมอกระบวนการเรมซบซอนขน.การควบคม การท างานกระบวนการพวกนกยอมยงยากขน แพงขน และใชแรงงานเขมงวดมากขน.เพอเปน การลดคาใชจายอนเนองมาจากเหตเหลาน การควบคมแบบอตโนมตหลายรปแบบกเรมเกดขน

3. บอกระบบควบคมไฟฟาในงานอตสาหกรรม มอะไรบาง ตอบ 1. การควบคมดวยระบบรเลย 2. การควบคมดวยระบบแผงวงจรอเลกทรอนกส 3. การควบคมดวยระบบคอมพวเตอร 4. การควบคมดวยระบบ PLC

4. จงบอกขอดของการควบคมดวยระบบ PLC มา 4 ขอ ตอบ 1. สนเปลองเนอทนอยเพราะมขนาดเลก 2. สามารถเปลยนแปลงวงจรไดงาย 3. การตดตงท าไดสะดวกและงาย 4. การขยายระบบใหใหญขนท าไดงาย

5. จงอธบายชนดของ PLC มกชนด ตอบ ม 2 ชนด คอ

1.. PLC ชนดบลอก (Block Type) PLC ชนดน สวนประกอบทงหมด คอ ภาคอนพต หนวยประมวลผลกลาง ภาคเอาทพต และแหลงจายไฟฟาจะรวมอยในชดเดยวกนทงหมด ท าใหมขนาดเลก ตดตงไดงาย ราคาไมสงมากเมอเปรยบเทยบกบชนดโมดล เหมาะกบการ ควบคมงานขนาดไมใหญมาก

2. PLC ชนดโมดล(Modular Type) หรอชนดแรค (Rack Type) PLC ชนดนสวนประกอบ ทงหมด สามารถถอดแยกออกจากกนได โดยแตละสวนนนสามารถถอดเปลยนหรอเลอกใชงาน ตามความเหมาะสม เชน ภาคอนพต ภาคเอาทพต หรอหนวยประมวลผล ท าใหผใชงานเลอกใช ไดตามความตองการ 6. จงอธบายวธการแบงขนาดของ PLC เปนอยางไร ตอบ 1. Micro PLC..ขนาดอนพตและเอาตพต.ไมเกน.128.จด.

2. Small PLC ขนาดอนพตและเอาตพตไมเกน 1,024 จด สามารถใชควบคมไดทงแบบ ดจตอล.และแอนะลอก.มการค านวณพนฐานทางคณตศาสตร.มการจดการขอมลและสามารถ เชอมตอกบคอมพวเตอรได

3.. Medium PLC ขนาดอนพตและ เอาตพต ไมเกน 4,096 จด ใชกบขอมลทมจ านวนมากและมการค านวณทซบซอน

4. Large PLC. มจ านวนอนพตและเอาตพต เกนกวา 4,096 จด./ท าหนาทเปนสวนควบคมหลกแทนคอมพวเตอร.

แบบทดสอบหลงการเรยนรวชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหส 2104-2109 หนวยท 1 เรอง ความรเบองตนเกยวกบ PLC

ค าชแจง

1. แบบทดสอบมทงหมด 10 ขอ คะแนนเตม 10 คะแนน 2. จงท าเครองหมายกากบาท () ทบตวอกษรทถกตองทสดเพยงขอเดยว

3. เวลาในการท าแบบทดสอบ 10 นาท 1. PLC หมายถงอะไร

ก. เปนอปกรณควบคมท างานเรยงล าดบ โดยใชวงจรไฟฟาควบคม ข. เปนอปกรณควบคมท างานเรยงล าดบโดยใชวงจรรเลยควบคม ค. เปนอปกรณควบคมท างานอตโนมต โดยใชวงจรรเลยควบคม ง. เปนอปกรณควบคมท างานเรยงล าดบแบบอตโนมตมไมโครโปรเซสเซอรเปนสมอง

2. ในการเลอก PLC มาใชงานตองค านงอะไรเปนอนดบแรก ก. ความยากงายในการปอนค าสง

ข. จ านวนอนพตและเอาตพต ค. ราคาของเครองPLC

ง. ขนาดของหนวยความจ า 3. PLC ชนดใดทมโครงสรางสามารถถอดแยกออกจากกนได โดยแตละสวนนนสามารถถอดเปลยนหรอเลอกใชงานตามความเหมาะสม ก. Block Type ข. Micro Type ค. Large Type

ง. Modular Type หรอ Rack Type 4. ขอดของการใชระบบรเลยเมอเทยบกบ PLC คอขอใด

ก. ทนทานตอสญญาณรบกวน ข. งายตอการตดตงใชงาน

ค. มความเรวในการท างานสง ง. งายตอการดดแปลงแกไข

5. Micro PLC เหมาะกบการควบคมแบบใด ก. แบบดจตอลและแอนะลอก ข. แบบแอนะลอกทมการจดการขอมล

ค. แบบเปด - ปด ง. แบบดจตอลทมการค านวณซบซอน 6. การควบคมทตองมการเปลยนแปลงเงอนไขการท างานบอย ๆ ควรเลอกใชการควบคมระบบใด ก. ระบบ PLC

ข. ระบบคอมพวเตอร ค. ระบบรเลย

ง. ระบบอเลกทรอนกส 7. ขนาดของ PLC จะแบงตามขอใด ก. หนวยความจ า ข. ความเรวของ ซพย ค. จ านวนค าสงการใชงาน

ง. จ านวนอนพตและเอาตพต 8. PLC ขนาดใด ทมขนาดอนพตและเอาตพตจ านวนไมเกน 1,024 จด ก. Micro PLC ข. Small PLC ค. Medium PLC ง. Large PLC 9. เพราะเหตใด PLC จงตองใชหมอแปลงแบบแยกขด ก. ปองกนการลดวงจร ข. สะดวกตอการขยายระบบในอนาคต

ค. ปองกนสญญาณรบกวน ง. ปองกนความคลาดเคลอนของแรงดนไฟฟา 10. PLC ทถกพฒนาขนมาครงแรกใชกบบรษทผลตอะไร ก. ผลตเครองใชไฟฟา ข. ผลตอาหาร

ค. ผลตรถยนต ง. ผลตคอมพวเตอร

เฉลยแบบทดสอบหลงการเรยนรวชา การโปรแกรมและควบคมไฟฟา รหส 2104-2109 หนวยท 1 เรอง ความรเบองตนเกยวกบ PLC

1. ง 2. ข 3. ง 4. ก 5. ค 6. ก 7. ง 8. ข 9. ค 10. ค

แบบสรปประเมนผล หนวยท 1 เรอง ความรเบองตนเกยวกบ PLC

เลขท

รหสประจ าตว

ชอ-สกล

ประเม

นผลก

อนเรย

น (10

คะแน

น)

แบบฝ

กหด(10 คะ

แนน)

ประเม

นผลห

ลงเรย

น(10 คะ

แนน)

ใบงาน (20

คะแน

น)

รวมท

งหมด

40 ค

ะแนน

หมายเหต

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

หมายเหต คะแนนรวมทงหมดไมรวมประเมนผลกอนเรยน

บรรณานกรม

[1] บรษท ออมรอน อเลคทรอนกสจ ากด. การใชงาน PLC ระดบ 1.กรงเทพมหานคร: ม.ป.ท, ม.ป.ป. [2] บรษท ออมรอนอเลคทรอนกสจ ากด. PLC Instructions คมภรค าสงออมรอนพแอลซ. กรงเทพมหานคร: ม.ป.ท, ม.ป.ป. [3] บรษท ไฟฟา ต.ธรกจ อนเตอรเทรดจ ากด. SYSMAC CPM2A Programmable Controller. กรงเทพมหานคร: ม.ป.ท, ม.ป.ป. [4] เดชฤทธ มณธรรม. คมภรระบบนวแมตกส. กรงเทพมหานคร: หจก.เคทพ คอมพ แอนดคอนซล, 2548. [5] ธรศลป ทมวภาต. เรยนร PLC ขนตนดวยตนเอง. กรงเทพมหานคร: ซเอดยเคชน, 2545. [6] พนธศกด พฒมานตพงศและคณะ. ดจตอลเบองตน. กรงเทพมหานคร:ศนยสงเสรม อาชวะ, 2548. [7] ชยยทธ ราษฎรสภา. Programmable Controller การใชงานส าหรบผเรมตน. ม.ป.ท, ม.ป.ป. [8] OMRON. SYSMAC CPM2A Programmable Controller Operation Manual .ม.ป.ท, 2000.

[9] อทย สมามาลย. การโปรแกรมและควบคมไฟฟา.กรงเทพมหานคร:ศนยสงเสรม วชาการ.

[10] อ านาจ ชนพทกษ. การโปรแกรมและควบคมไฟฟา.กรงเทพมหานคร:ศนยสงเสรม อาชวะ,2556

บรรณานกรม(ตอ)

[11] www.chontech.ac.th [12] www.electron.rmutphysics.com [13] www.keyence.co.th [14] www.omron-ap.co.th [15] www.omron.com [16] www.omron-express.com [17] www.mut.ac.th [18] www.plceasy.com [19] www.plctechnician.com [20] www.star-circuit.com/article/PLC1.html [21] www.thaiplc.com [22] www.trisak.co.th [23] www.udru.ac.th [24] www.allaboutcircuits.com [25] www.abbplc.com