Tủ điện PLC: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và lợi ích vận hành

Trong các hệ thống tự động hóa hiện đại, tủ điện điều khiển PLC giữ vai trò quan trọng, là trung tâm giám sát và điều khiển hoạt động toàn bộ hệ thống điện. Bài viết này sẽ cùng bạn khám phá chi tiết cấu tạo, chức năng và các ứng dụng thực tiễn của tủ điện PLC do BTB Electric cung cấp.

Tủ điện PLC là gì?

Tủ điện điều khiển PLC là loại tủ điện được lập trình bằng phần mềm PLC HMI, được dùng để tự động hóa và điều khiển các hệ thống máy móc công nghiệp theo yêu cầu sản xuất. Qua quá trình lập trình PLC, người vận hành có thể thao tác dễ dàng qua màn hình cảm ứng.

Sự ra đời của tủ điện điều khiển PLC không chỉ nâng cao năng suất lao động và tăng tính chính xác trong sản xuất, mà còn giúp tự động hóa quy trình làm việc, giảm thời gian và công sức nhờ vào công nghệ hiện đại được tích hợp trong tủ PLC này.

Cấu tạo tủ điện PLC

Tủ điện PLC có thành phần chính là bộ điều khiển PLC, bao gồm bộ nhớ chương trình RAM, ROM và bộ vi xử lý trung tâm (CPU) để xử lý các thuật toán. Ngoài ra, các thành phần chính khác bao gồm:

• HMI (Human Machine Interface): Hiển thị tất cả chương trình trong hệ thống đang hoạt động, có chi phí đầu tư lớn nhất.

• CB đóng ngắt: Chọn lọc giữa MCCB hoặc ACB tùy theo hệ thống điện.

• Contactor: Đóng ngắt và chuyển đổi mạch điện.

• Relay nhiệt: Đóng ngắt điện dựa trên cảm ứng nhiệt.

• Relay trung gian: Đóng ngắt điện ở dòng điện thấp.

• Máy biến áp: Cấp nguồn cho mạch điều khiển PLC.

• Bộ đếm thời gian (Timer): Kiểm soát thời gian hoạt động của tủ PLC.

• Các linh kiện khác: Như đèn báo, nút xoay, nút nhấn, cầu nối, máng dây, dây điện,…

Bộ điều khiển PLC có chức năng tiếp nhận và sản xuất ra tín hiệu Analog, giúp tủ hoạt động một cách thông minh và sử dụng các phương pháp điều khiển như Timer, PID, và đếm. Các rơ-le trung gian, tiếp điểm của contactor và relay nhiệt đảm nhận việc lấy tín hiệu và điều khiển các thiết bị như bơm và động cơ theo yêu cầu.

Nguyên lý hoạt động của tủ PLC

Bộ điều khiển PLC hoạt động theo chu kỳ gồm các bước:

• Đọc tín hiệu đầu vào: Nhận tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi như sensor, contact.

• Thực hiện chương trình: CPU xử lý tín hiệu đầu vào theo chương trình đã lập trình sẵn.

• Truyền thông nội: Trao đổi thông tin giữa các bộ phận trong hệ thống.

• Tự kiểm tra lỗi: Xác định và khắc phục lỗi hệ thống.

• Gửi cập nhật tín hiệu đầu ra: Đưa tín hiệu điều khiển qua module đầu ra tới các thiết bị ngoại vi.

Tủ PLC hiện đại có nhiều ưu điểm như:

• Sử dụng ngôn ngữ lập trình dễ học, dễ xử lý.

• Kết cấu nhỏ gọn, dễ dàng sửa chữa và bảo trì.

• Dung lượng bộ nhớ lớn, chứa được các chương trình phức tạp.

• Độ bảo mật cao, phù hợp cho các hệ thống lớn.

• Khả năng giao tiếp với PC, mạng internet, và các module mở rộng.

Lợi ích khi vận hành tủ điện PLC

So với các loại tủ điều khiển khác, tủ điện PLC mang lại những ưu điểm vượt trội:

• Thiết kế mạch điện gọn nhẹ: Dễ dàng bảo trì và sửa chữa.

• Thực hiện thuật toán phức tạp: Đảm bảo độ chính xác cao.

• Linh hoạt thay đổi chương trình: Người dùng có thể tùy chỉnh lập trình theo yêu cầu.

• Cấu trúc module: Cho phép thay thế, mở rộng đầu vào/ra và các chức năng khác.

• Khả năng chống nhiễu tốt: Làm việc hiệu quả trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

• Giao tiếp với thiết bị thông minh: Kết nối dễ dàng với máy tính và các thiết bị khác.

=>> Đọc thêm: Tủ điện MCC - Cấu tạo và ứng dụng thực tế