Mở-Điều khiển vòng lặp
Điều khiển vòng-mở của tín hiệu (nhị phân) rời rạc là chức năng điều khiển cơ bản nhất của PLC. Bộ lệnh của PLC có khả năng xử lý logic mạnh mẽ, giúp dễ dàng triển khai các chế độ điều khiển logic khác nhau như định giờ, đếm và các hoạt động tuần tự (dựa trên bước{2}}). Mục đích chính của hầu hết PLC là đóng vai trò thay thế cho hệ thống điều khiển công tắc tơ rơle-truyền thống.
Analog khép kín{0}}Điều khiển vòng lặp
Đối với các hệ thống điều khiển vòng{0}}đóng tương tự, ngoài các đầu vào và đầu ra riêng biệt, cần có các điểm đầu vào và đầu ra tương tự. Những điểm này cho phép lấy mẫu tín hiệu đầu vào và điều chỉnh tín hiệu đầu ra, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều chỉnh và kiểm soát liên tục các thông số như nhiệt độ, tốc độ dòng chảy, áp suất, độ dịch chuyển và vận tốc. Hiện tại, khả năng này không chỉ giới hạn ở các PLC cỡ lớn và{3}}trung bình; nhiều mẫu PLC nhỏ gọn cũng có chức năng này.
Điều khiển kỹ thuật số
Khi hệ thống điều khiển kết hợp bộ mã hóa quay và thiết bị servo điều khiển bằng xung-(chẳng hạn như động cơ bước), PLC có thể được sử dụng để nhận và xuất các xung tốc độ-cao, từ đó cho phép điều khiển kỹ thuật số. PLC tiên tiến hơn có các mô-đun điều khiển kỹ thuật số chuyên dụng có khả năng thực hiện các chức năng như nội suy đường cong. Hơn nữa, việc giới thiệu các mô-đun điều khiển chuyển động mới-cùng với các ngôn ngữ lập trình chuyên dụng cho công nghệ điều khiển kỹ thuật số-gần đây đã khiến việc triển khai điều khiển kỹ thuật số thông qua PLC trở nên đơn giản hơn đáng kể.
Thu thập và giám sát dữ liệu
Vì PLC chủ yếu được triển khai để kiểm soát-cấp trường nên việc thu thập dữ liệu hiện trường là một chức năng thiết yếu. Dựa trên nền tảng này, việc kết nối PLC với máy tính chủ hoặc màn hình cảm ứng Giao diện con người (HMI) cho phép người vận hành vừa giám sát giá trị hiện tại của các điểm dữ liệu này vừa thực hiện phân tích thống kê kịp thời. Một số PLC được trang bị bộ ghi dữ liệu chuyên dụng chấp nhận thẻ nhớ PC tiêu chuẩn, cho phép lưu trữ dữ liệu thu được trực tiếp trong thiết bị. Một đặc điểm đặc trưng khác của PLC là có rất nhiều tín hiệu tự chẩn đoán bên trong; bằng cách tận dụng tính năng này, các hệ thống điều khiển dựa trên PLC-có thể triển khai khả năng giám sát-tự chẩn đoán, từ đó giảm lỗi hệ thống và nâng cao độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.
Ứng dụng PLC trong Sản xuất Thông minh
Trong lĩnh vực sản xuất thông minh, hệ thống PLC thông minh sử dụng phân tích dữ liệu theo thời gian thực-để tự động điều chỉnh các thông số vận hành, từ đó thích ứng với nhu cầu sản xuất và điều kiện môi trường không ngừng phát triển. Cách tiếp cận này không chỉ đẩy nhanh quá trình sản xuất mà còn nâng cao đáng kể chất lượng sản phẩm và độ ổn định của hệ thống. Khung ứng dụng được cấu trúc như sau:
Lớp điều khiển quy trình: Lớp này cấu thành cốt lõi của hệ thống PLC và chịu trách nhiệm kiểm soát trực tiếp các quy trình sản xuất. Nó thực hiện các chức năng liên quan đến việc thu thập dữ liệu, lưu trữ-thời gian thực, xử lý và truyền các biến quy trình. Không được kết nối trực tiếp Giao diện máy-con người (HMI) với Lớp điều khiển quy trình.
Lớp giám sát hoạt động: Lớp này đóng vai trò là Giao diện máy-con người (HMI) chính cho hệ thống PLC. Nó chịu trách nhiệm xử lý và lưu trữ dữ liệu nhận được từ Lớp kiểm soát quy trình, từ đó cho phép quản lý và giám sát vận hành tập trung. Các thiết bị trong Lớp Vận hành và Giám sát không được trang bị các đơn vị giao diện xử lý trực tiếp; do đó, các biến quy trình sẽ không được định tuyến đến PLC thông qua các thiết bị Lớp Vận hành và Giám sát.
Lớp dịch vụ dữ liệu: Lớp này đóng vai trò trung gian trao đổi dữ liệu giữa mạng nội bộ của PLC và mạng bên ngoài, cung cấp dịch vụ dữ liệu cho người dùng tham gia gián tiếp vào quá trình sản xuất. Lớp dịch vụ dữ liệu sẽ trao đổi dữ liệu với Lớp kiểm soát quy trình và Lớp vận hành và giám sát thông qua các thiết bị trung gian-chẳng hạn như máy chủ proxy hoặc-tường lửa cấp công nghiệp-thay vì thiết lập liên kết truyền dữ liệu trực tiếp. Các dịch vụ dữ liệu liên quan trực tiếp đến hoạt động sản xuất hoặc quản lý hệ thống (ví dụ: cảnh báo, hồ sơ lịch sử, chẩn đoán, v.v.) sẽ không được triển khai trong Lớp dịch vụ dữ liệu.