"Basic PLC "
Reference, thanks and Image credit to : (1) Programmable Logic Controllers - ကိုေကာင္းၿမတ္ညြန္႔, (2) http://www.plcdev.com/, (3) http://plc installation.blogspot.sg/, (4) http://www.omron.com.au, (5) PLC – Theory and Implementation by L.A. Bryan and E.A. Bryan, 1997, Second Edition, An Industrial Text Company Publication, Atlanta, Georgia, US., (6) SYSMAC PLC - OMRON Technical Guide, Programmable Controller Maintenance/ Inspection - NECA, May 2002 Edition, (7) OMRON SYSMAC CS Series PLC User Manual Setup, 2010 Edition.,
Remark : All publications and images herein this page are for use of educational purpose only. The owner of this page is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.
စက္ကရိယာ machinery ေတြနဲ႔ industrial processes ဆိုတဲ႔၊ ကုန္ထုတ္လုပ္ငန္းစဥ္ေတြကို၊ relays ေတြ၊ timers ေတြနဲ႔၊ magnetic contactors ေတြကဲ႔သို႔၊ electro-mechanical devices ေတြ၊ အသံုးၿပဳကာ၊ control အေနနဲ႔ ထိမ္းေႀကာင္းခဲ႔ရာမွ၊ integrated circuits ေတြနဲ႔၊ တည္ေဆာက္ထားတဲ႔၊ "PLC" ေတြ၊ အစားထိုး၊ အသံုးၿပဳလာႀကပါတယ္။ PLC လို႔ေခါါတဲ႔ "Programmable Logic Controller" ေတြကို၊ microprocessor ေတြနဲ႔၊ တည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ Fig. (1) မွာ၊ basic PLC ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (1) - Basic PLC
PLC ေတြဟာ၊ 'storing instructions' အေနနဲ႔၊ ထည္႔သြင္းထားတဲ႔ အခၽက္အလက္ေတြ၊ သိုေလွာင္ထားၿပီး၊ sequencing, timing, counting, arithmetic, data manipulation နဲ႔ communication တို႔၊ ေဆာက္ရြက္ကာ၊ စက္ကရိယာေတြနဲ႔၊ processes ဆိုတဲ႔ ကုန္ထုတ္ လုပ္ငန္းစဥ္ေတြကို၊ control အေနနဲ႔ ထိမ္းေႀကာင္းေပးပါတယ္။ PLC ေတြကို၊ microprocessor ေတြနဲ႔ တည္ေဆာက္ထားတဲ႔အတြက္၊ 'central process unit - CPU' အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္နိင္ၿပီး၊ input/ output connections ေတြမွတဆင္႔၊ field devices ေတြကို၊ interfacing circuitry အေနနဲ႔၊ ဆက္သြယ္ပါတယ္။
Instrumentation နဲ႔ Automation နည္းပညာေတြ၊ တိုးတက္ လာတာနဲ႔အမၽွ၊ control system တခုလံုး အေပါါမွာ၊ ရွဳၿမင္တဲ႔ သံုးသတ္ခၽက္၊ philosophical approach ေတြလည္း၊ ေၿပာင္းလဲလာသလို၊ hardware နဲ႔၊ software နည္းပညာေတြေႀကာင္႔၊ PLC ေတြရဲ႕၊ ဖြဲ႔စည္း တည္ေဆာက္ပံု design ေတြလည္း၊ ေၿပာင္းလဲလာခဲ႔ပါတယ္။ Fig. (2) မွာ၊ PLC conceptual application diagram ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (2) - PLC conceptual application diagram
hardware လို႔ေခါါတဲ႔၊ integrated electronics နည္းပညာေတြေႀကာင္႔၊ PLC ရဲ႕ scan time ေခါါ၊ လုပ္ေဆာင္ခၽက္ေတြ၊ ပိုမိုလၽွင္ၿမန္လာၿခင္း၊ PLC ရဲ႕ အရြယ္အစား၊ ပိုမိုေသးငယ္လာၿပီး၊ ေစၽးနံွဳး သက္သာလာၿခင္း၊ PLC မွာ၊ input/ output လို႔ေခါါတဲ႔ I/O unit ေတြ၊ ပိုမို ထည္႔သြင္းလာနိဳင္ၿခင္း၊ PLC ရဲ႕ interfacing circuitry မွာ၊ PID loop ေတြ၊ ထည္႔သြင္းလာနိဳင္ၿခင္း၊ PLC ကို 'protocol' မၽားစြာၿဖင္႔၊ ခၽိတ္ဆက္ အသံုးၿပဳလာနိဳင္ၿခင္းနဲ႔၊ special interface devices ေတြၿဖစ္တဲ႔၊ thermocouples ေတြနဲ႔၊ strain gauges ေတြကဲ႔သို႔၊ fast response input ေတြနဲ႔လည္း၊ တိုက္ရိုက္ခၽိတ္ဆက္ကာ၊ အသံုးၿပဳလာနိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။
ဒါ႔အၿပင္ software လို႔ေခါါတဲ႔၊ computer programming နည္းပညာေတြေႀကာင္႔၊ PLC မွာ၊ high level computer language ေတြၿဖစ္တဲ႔၊ "BASIC", "C" နဲ႔ "Pascal" တို႔လို၊ language ေတြ၊ အသံုးၿပဳကာ၊ 'storing instructions' အေနနဲ႔ program ေတြ၊ ထည္႔သြင္း ေရးဆြဲလာနိဳင္တာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။
PLC ေတြမွာ၊ 'storing instructions' အေနနဲ႔၊ program ေတြ၊ ေရးဆြဲတဲ႔အခါ၊ IEC 1131-3 standard ကုိိ၊ အေၿခခံထားတဲ႔၊ languages ေတြနဲ႔၊ object oriented programming tools ေတြ၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ storing instructions ေတြကို၊ programming device ေတြၿဖစ္တဲ႔၊ personal computers ေတြ၊ mini-programming units ေတြနဲ႔၊ ခၽိတ္ဆက္ၿပီး၊ ထည္႔သြင္းႀကပါတယ္။ 'IEC 1131-3' ဟာ၊ sequential function chart ေတြ၊ အသံုးၿပဳထားတဲ႔၊ "graphic representation language" ၿဖစ္ပါတယ္။
အေသးဆံုး PLC ေတြမွာ၊ I/O unit (၃၂) ခုခန္႔ ပါဝင္ၿပီး၊ ႀကီးမားတဲ႔ PLC ေတြမွာေတာ႔၊ I/O unit (၈၀၀၀) ခုခန္႔ အထိ၊ ပါဝင္ေလ့ရိွပါတယ္။ PLC ေတာ္ေတာ္မၽားမၽားကို၊ စက္မွဳလုပ္ငန္းသံုးအၿဖစ္၊ ရည္ရြယ္ တည္ေဆာက္ထားၿပီး၊ industrial used I/ O systems ေတြ၊ ထည္႔သြင္းထားသလို၊ programming ၿပဳလုပ္နိဳင္မယ္႔၊ features ေတြ အပါအဝင္၊ LAN ဆိုတဲ႔ 'Local Area Network' ေတြနဲ႔၊ ခၽိတ္ဆက္နိဳင္မယ္႔၊ "interfaces" ေတြကိုလည္း၊ ထည္႔သြင္းထားပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္၊ 'BASIC' ႏွင့္ 'C' တုိ႔လို၊ high-level language ေတြ၊ လက္ခံႏုိင္တဲ႔ PLC ေတြကုိ၊ peripheral device ေတြနဲ႔၊ ခၽိတ္ဆက္ၿပီး၊ ပုိမို လြယ္ကူစြာနဲ႔၊ program ေရးသား ထည္႔သြင္းနိဳင္ပါတယ္။
အေသးဆံုး PLC ေတြမွာ၊ I/O unit (၃၂) ခုခန္႔ ပါဝင္ၿပီး၊ ႀကီးမားတဲ႔ PLC ေတြမွာေတာ႔၊ I/O unit (၈၀၀၀) ခုခန္႔ အထိ၊ ပါဝင္ေလ့ရိွပါတယ္။ PLC ေတာ္ေတာ္မၽားမၽားကို၊ စက္မွဳလုပ္ငန္းသံုးအၿဖစ္၊ ရည္ရြယ္ တည္ေဆာက္ထားၿပီး၊ industrial used I/ O systems ေတြ၊ ထည္႔သြင္းထားသလို၊ programming ၿပဳလုပ္နိဳင္မယ္႔၊ features ေတြ အပါအဝင္၊ LAN ဆိုတဲ႔ 'Local Area Network' ေတြနဲ႔၊ ခၽိတ္ဆက္နိဳင္မယ္႔၊ "interfaces" ေတြကိုလည္း၊ ထည္႔သြင္းထားပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္၊ 'BASIC' ႏွင့္ 'C' တုိ႔လို၊ high-level language ေတြ၊ လက္ခံႏုိင္တဲ႔ PLC ေတြကုိ၊ peripheral device ေတြနဲ႔၊ ခၽိတ္ဆက္ၿပီး၊ ပုိမို လြယ္ကူစြာနဲ႔၊ program ေရးသား ထည္႔သြင္းနိဳင္ပါတယ္။
PLC ေတြဟာ၊ အခၽက္အလက္ data ေတြကုိ၊ 'manipulating' အေနနဲ႔၊ ပုိမိုလြယ္ကူစြာ၊ ကိုင္တြယ္ေဆာင္ရြက္ေပးနိဳင္ပါတယ္။ program ေရးသားထည္႔သြင္းရာမွာ၊ 'ladder diagram instruction' ေတြ အသံုးၿပဳၿပီး၊ functional block ေတြ၊ instruction list ေတြနဲ႔၊ structured text ေတြအၿပင္၊ 'advanced functional block instruction' ေတြကိုပါ၊ ထည္႔သြင္းထားပါတယ္။
ခၽိဳ႕ယြင္းခၽက္ရွာေဖြၿခင္း diagnostics နဲ႔၊ ၿပစ္ခၽက္ရွာေဖြၿခင္း fault detection တို႔လည္း၊ ေဆာင္ရြက္နိဳင္ၿပီး၊ PLC မွာၿဖစ္ေပါါေနတဲ႔၊ faults ေတြ အပါအဝင္၊ machines ေတြနဲ႔၊ field devices ေတြမွာ၊ ၿဖစ္ေပါါေနတဲ႔၊ faults ေတြနဲ႔ process အတြင္းမွာ၊ ၿဖစ္ေပါါေနတဲ႔ faults ေတြကိုလည္း၊ သိရိွနိဳင္ပါတယ္။ လက္ရိွအသံုးၿပဳေနတဲ႔ PLC ေတြဟာ၊ complex calculation ေတြၿဖစ္ႀကတဲ႔၊ gauging, balancing နဲ႔၊ statistical computation ေတြ၊ တြက္ခၽက္ေပးနိဳင္သလို၊ data handling, manipulation instruction, data storage, data tracking, data retrieve နဲ႔ data acquisition တို႔ကိုလည္း၊ ပိုမို ေကာင္းမြန္စြာ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။
PLC မွာ CPU လို႔ေခါါတဲ႔၊ central processing module unit နဲ႔၊ I/ O လို႔ေခါါတဲ႔ Input/ output interface module unit ဆိုၿပီး၊ အဓိကအစိတ္အပိုင္း၊ (၂) ခုပါရိွပါတယ္။ CPU မွာေတာ႔ processor, memory နဲ႔၊ power supply ဆိုတဲ႔ component (၃) ခု၊ ပါဝင္ပါတယ္။ power supply module ကေတာ႔၊ PLC တခုလံုအတြက္၊ လိုအပ္မယ္႔၊ power ကုိ၊ လုံေလာက္စြာ၊ ပံ့ပုိးေပးပါတယ္။ Fig. (3) မွာ၊ Input/ Output interface ကို၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
PLC မွာ CPU လို႔ေခါါတဲ႔၊ central processing module unit နဲ႔၊ I/ O လို႔ေခါါတဲ႔ Input/ output interface module unit ဆိုၿပီး၊ အဓိကအစိတ္အပိုင္း၊ (၂) ခုပါရိွပါတယ္။ CPU မွာေတာ႔ processor, memory နဲ႔၊ power supply ဆိုတဲ႔ component (၃) ခု၊ ပါဝင္ပါတယ္။ power supply module ကေတာ႔၊ PLC တခုလံုအတြက္၊ လိုအပ္မယ္႔၊ power ကုိ၊ လုံေလာက္စြာ၊ ပံ့ပုိးေပးပါတယ္။ Fig. (3) မွာ၊ Input/ Output interface ကို၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (3) - Input/ Output interface
process အတြင္းမွာရိွတဲ႔ limit switches ေတြ၊ pressure traducers ေတြ၊ push buttons ေတြ၊ motor starter ေတြ၊ solenoid ေတြ၊ sensors ေတြနဲ႔၊ actuators ေတြၿဖစ္ႀကတဲ႔၊ field devices ေတြကို၊ wires ေတြအသံုးၿပဳၿပီး၊ Input/ output interface unit ေတြနဲ႔၊ ခၽိတ္ဆက္ထားပါတယ္။ field devices ေတြဟာ၊ discrete devices လို႔ေခါါတဲ႔၊ analog input/ output devices ေတြလည္းၿဖစ္ပါတယ္။
I/ O interface module unit ဟာ၊ information provider ေတြၿဖစ္ႀကတဲ႔၊ inputs ေတြနဲ႔၊ controllable devices ေတြၿဖစ္ႀကတဲ႔၊ outputs ေတြအႀကား၊ အျပန္အလွန္ဆက္သြယ္ႏိုင္ရန္၊ ၾကားခံအျဖစ္၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ I/ O interface module unit ဟာ၊ external device ထံမွ၊ လက္ခံရရိွလာတဲ႔၊ data ေတြ၊ တနည္းအားၿဖင္႔၊ incoming signal ေတြနဲ႔၊ external device သုိ႔ေပးပုိ႔မယ္႔၊ outgoing signals data ေတြကို၊ conditioning အေနနဲ႔ လိုအပ္သလို၊ ၿပဳၿပင္၊ စီမံေပးတယ္လို႔၊ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ Fig. (4) မွာ၊ PLC ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
PLC ဟာ operation အေနနဲ႔၊ input field device မွ၊ input data ကုိ၊ လက္ခံၿခင္း သုိ႔မဟုတ္ data ကုိ၊ input interface unit မွတဆင့္၊ ဖတ္ယူၿခင္း၊ memory အတြင္း၊ သိုေလွာင္ သိမ္းဆည္းထားတဲ႔၊ control program သုိ႔မဟုတ္၊ instruction အတိုင္း၊ execute ဒါမွမဟုတ္ perform ဆိုတဲ႔၊ 'control action' ေတြ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးၿခင္းနဲ႔၊ output interface unit မွတဆင့္၊ write သို႔မဟုတ္ update အေနနဲ႔၊ output field device သို႔၊ output signal ထုတ္ေပးၿခင္း၊ တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။
PLC မွာ အစီအစဥ္အတုိင္း၊ input လက္ခံရယူကာ၊ ဖတ္ယူၿခင္း 'reading', memory အတြင္း၊ သိုေလွာင္သိမ္းဆည္းထားတဲ႔၊ program အတိုင္းေဆာင္ရြက္ၿခင္း 'execute' နဲ႔၊ output ထုတ္ေပးၿခင္း 'update' တို႔ကို၊ “scanning" လုိ႔ေခါါပါတယ္။ စက္ကရိယာေတြနဲ႔ processes ဆိုတဲ႔၊ ကုန္ထုတ္လုပ္ငန္းစဥ္ေတြကို၊ control အေနနဲ႔ ထိမ္းေႀကာင္းေပးနိုင္ရန္၊ PLC based system နဲ႔၊ hard-wired relay system တို႔ကို၊ ေရြးခၽယ္တဲ႔အခါ၊ အသံုးၿပဳမယ္႔ 'control logic' ဟာ၊ မႀကာခဏ၊ ၿပဳၿပင္ေၿပာင္းလဲရန္၊ လိုအပ္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ high reliability စြမ္းေဆာာင္ရည္၊ လုိအပ္ျခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳမယ္႔၊ ေနရာအက်ယ္အဝန္း၊ ေနာင္တခၽိန္မွာ၊ ပိုမိုၿမင္႔မားတဲ႔ reliability စြမ္းေဆာာင္ရည္၊ လိုအပ္လာနိဳင္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ တိုေတာင္းတဲ႔အခၽိန္ ခဏတာအတြင္း၊ control logic တခုလုံး၊ ျပဳျပင္ရန္ လုိအပ္မႈ ရိွ၊ မရိွ၊ အျခား စက္ကရိယာေတြမွာလည္း၊ တူညီတဲ႔ control logic တမ်ိဳးတည္း၊ အသံုးၿပဳရန္၊ လိုအပ္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွနဲ႔၊ ေနာက္တခ်ိန္မွာ၊ ထပ္မံ တုိးခ်ဲ႕ရန္လိုအပ္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ တို႔အၿပင္၊ စုစုေပါင္း ကုန္ကၽစရိတ္၊ အစရိွတဲ႔၊ အခၽက္အလက္ေတြအေပါါ၊ အေၿခခံၿပီး၊ နိွဳင္းယွဥ္ႀကပါတယ္။
အသံုးၿပဳမယ္႔ 'control logic' ဟာ၊ flexibility အေနနဲ႔ မႀကာခဏ၊ ၿပဳၿပင္ေၿပာင္းလဲရန္၊ လိုအပ္ၿခင္းနဲ႔၊ future growth အေနနဲ႔၊ ေနာင္တခၽိန္မွာ၊ ပိုမိုၿမင္႔မားတဲ႔ reliability စြမ္းေဆာာင္ရည္၊ လိုအပ္လာနိဳင္ၿခင္း၊ အစရိွတဲ႔ အခၽက္အလက္ေတြရိွပါက၊ "PLC" ကိုသာ၊ အသံုးၿပဳသင္႔ၿပီး၊ အကယ္၍၊ အလြန္တိုေတာင္းတဲ႔၊ cycle time ဒါမွမဟုတ္၊ အလြန္ၿမန္တဲ႔ scan time လိုအပ္လၽွင္ေတာ႔၊ relays ေတြ၊ timers ေတြနဲ႔၊ magnetic contactors ေတြကဲ႔သို႔၊ electro-mechanical devices ေတြကိုသာ၊ အသံုးၿပဳသင္႔ပါတယ္။
controllers ေတြကို၊ single loop controllers နဲ႔၊ multi loop controllers ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခား နိဳင္ပါတယ္။ single loop controllers ေတြဟာ၊ sensor တခုတည္းမွ၊ valve သို႔မဟုတ္၊ actuator တခုတည္းကိုသာ၊ control ၿပဳလုပ္ၿပီး၊ multi loop controllers ေတြကေတာ႔၊ sensor အမၽားအၿပားအသံုးၿပဳကာ၊ valve သို႔မဟုတ္ actuator အရည္အတြက္၊ အေၿမာက္အမၽားကို၊ control ၿပဳလုပ္နိဳင္ပါတယ္။
PLC ဆိုတဲ႔ programmable logic controllers ေတြမွာ၊user command ကို၊ I/O memory လို႔ေခါါတဲ႔၊ internal PLC memory area အတြင္းသို႔၊ program အေနနဲ႔ တခုၿပီးတခု၊ ေပးသြင္းနိဳင္ရန္၊ စီစဥ္၊ တည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ ေပးသြင္းထားတဲ႔ user command ေတြကို၊ I/O memory မွာ၊ execution တနည္းအားၿဖင္႔၊ process ၿပဳလုပ္ရန္၊ အခၽိန္အတိုင္းအတာတခု၊ ယူရပါတယ္။
အလားတူ၊ ၿပင္ပမွ sensors သို႔မဟုုတ္၊switches ေတြရဲ႕၊ data ေတြကို၊ basic I/O unit မွတဆင္႔၊ internal PLC memory area အတြင္းသို႔၊ ဝင္ေရာက္ေပးသြင္းေစရန္၊ တည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ basic I/O unit မွ data ေတြ၊ internal I/O memory အတြင္းသို႔၊ ဝင္ေရာက္ေပးသြင္းေစရန္၊ specific time သို႔မဟုတ္ exchange time ဆိုတဲ႔၊ အခၽိန္ အတိုင္းအတာ၊ တခုလိုအပ္ၿပီး၊ I/O refresh လို႔ေခါါပါတယ္။
PLC တခုလံုး processing လုပ္ၿခင္းကို၊ processing cycle လို႔ေခါါပါတယ္။ processing cycle ဟာလည္း၊ အခၽိန္အတိုင္းအတာ၊ တခု 'ႀကာၿမင္႔' ပါတယ္။၊ processing cycle ဆိုတဲ႔၊ cycle time မွာ၊ over head processing time (self-diagnosis), user program execution time, I/O refresh processing time နဲ႔၊ peripheral service processing time တို႔ပါဝင္ၿပီး၊ "cycle time = Overhead Processing Time + Total Command Execution Time + I/O Refresh Time + Peripheral Service Time" အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ Fig. (5) မွာ၊ PLC processing cycle ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
time cycle ဟာ အခၽိန္အတိုင္းအတာ၊ တခုအေနနဲ႔၊ 'ႀကာၿမင္႔' တဲ႔တခါ၊ အၿပင္ဖက္မွ၊ ေပးသြင္းလိုက္တဲ႔၊ data ေတြကို၊ update ၿပဳလုပ္ေပးမယ္႔၊ updating time နဲ႔ I/O response time တို႔ဟာလည္း၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခု၊ ယူရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ time cycle အခၽိန္ 'တိုေတာင္း' တဲ႔အခါ၊ I/O response time 'တိုေတာင္း' ၿပီး၊ processing ရဲ႕၊ အခၽိန္ အတိုင္းအတာ၊ ပို 'ၿမန္' လာမွာၿဖစ္ပါတယ္။
time cycle ေၿပာင္းလဲတဲ႔အခါ၊ command execution time နဲ႔၊ I/O refresh time တို႔ပါ၊ လိုက္ပါ၊ ေၿပာင္းလဲပါတယ္။ တခါတရံ 'interrupt tasks' ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔အခါ၊ interrupt programs အေနနဲ႔၊ process ၿပဳလုပ္ၿပီးမွသာ၊ processing cycle စတင္မွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ interrupt tasks ေတြမွာ၊ power off interrupt, scheduled interrupts, I/O interrupts နဲ႔၊ internal timer ေႀကာင္႔၊ ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔၊ interrupts, external interrupts တို႔၊ ပါဝင္ပါတယ္။
power off interrupt ကို၊ power break interrupt tasks ရယ္လို႔၊ သတ္မွတ္နိဳင္သလို၊ power break ၿဖစ္ေပါါေနစဥ္၊ PLC ဟာ၊ execution ေခါါ၊ process ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အလားတူ scheduled interrupt tasks မွာလည္း၊ specific schedule အေပါါမူတည္ၿပီး၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခုအထိ၊ process အေနနဲ႔၊ ေဆာင္ရြက္ေနမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
I/O interrupt tasks ကေတာ႔၊ input unit မွာ start-up ၿပဳလုပ္စဥ္၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခုအထိ၊ process အေနနဲ႔၊ ေဆာင္ရြက္ေနမယ္႔၊ interrupt ၿဖစ္ပါတယ္။ special I/O unit, CPU bus unit နဲ႔၊ INNER board တို႔မွ၊ အေႀကာင္းတစံုတခုေႀကာင္႔၊ requests ၿပဳလုပ္ရာမွာ၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခုအထိ၊ process အေနနဲ႔၊ ေဆာင္ရြက္ေနမယ္႔၊ interrupt ကိုေတာ႔၊ external interrupt tasks လို႔၊ ေခါါပါတယ္။
PLC ရဲ႕ I/O units သို႔၊ I/O signals အၿဖစ္၊ user programs ေတြ၊ ေပးသြင္းတဲ႔အခါ၊ I/O memory မွာ၊ ပထမဆံုး၊ address အေနနဲ႔၊ first assign အၿဖစ္၊ ေပးသြင္းရန္၊ လိုအပ္ၿပီး၊ I/O allocation လို႔၊ ေခါါပါတယ္။ CPU unit ဟာ၊ I/O refresh ၿပဳလုပ္စဥ္၊ အၿခား units ေတြမွ၊ ဆက္သြယ္ေပးပို႔လာတဲ႔ data ေတြနဲ႔အတူ၊ I/O allocation information ေတြ၊ အသံုးၿပဳသလို၊ I/O allocation information ေတြကို၊ "Registered I/O Table" အၿဖစ္၊ သိမ္းဆည္းထားမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
I/O allocation ကို၊ I/O registration လို႔လည္းေခါါၿပီး၊ online automatic registration နဲ႔၊ offline automatic registration ဆိုကာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ programming tools ေတြ၊ သံုးကာ၊ online မွတဆင္႔ registration ၿပဳလုပ္ၿခင္းဟာ၊ online automatic registration ၿဖစ္ၿပီး၊ programming tools ေတြကို၊ typing အေနနဲ႔၊ registration ၿပဳလုပ္ၿခင္းကေတာ႔၊ offline automatic registration ၿဖစ္ပါတယ္။ တခၽိဳ႕ PLC ေတြမွာ၊ registration I/O table ေပးသြင္းရန္၊ 'မလို' အပ္သလို၊ တခၽိဳ႕ PLC ေတြမွာေတာ႔၊ offline automatic registration အေနနဲ႔၊ registration I/O table ေပးသြင္းလို႔၊ 'မရ' တာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။
PLC Unit ဟာ၊ user programs, I/O Memory data, user comments, CPU unit, special I/O unit parameters နဲ႔၊ registered I/O table information အစရိွတဲ႔၊ အခၽက္အလက္ data ေတြကို၊ ခြဲၿခားၿပီး၊ လက္ခံထားပါတယ္။ လက္ခံထားတဲ႔၊ data ေတြကို၊ battery ၿဖင္႔၊ backed up ၿပဳလုပ္ကာ၊ CPU Unit ရဲ႕ memory area မွာ၊ သိမ္းဆည္းထားပါတယ္။ တခၽိဳ႕ PLC ေတြမွာေတာ႔ flash memory နဲ႔၊ backed up ၿပဳလုပ္ကာ၊ သိမ္းဆည္းထားၿပီး၊ battery power fails ၿဖစ္သြားေပမယ္႔၊ user programs ေတြနဲ႔ parameters ေတြ၊ ေပၽာက္ဆံုး၊ ပၽက္စီးမွဳ၊ မၿဖစ္နိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။
data ေတြကိုသိမ္းဆည္းထားတဲ႔၊ CPU unit memory area ကို၊ (i) user program area, (ii) I/O memory area နဲ႔၊ (ii) parameter area ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ (i) user program area မွာ၊ ေပးသြင္းထားတဲ၊႔ designed programs ေတြကို၊ သိမ္းဆည္းထားပါတယ္။ (ii) I/O memory area မွာေတာ႔၊ CIO, internal I/O area, holding area, auxiliary area, DM Area, EM Area, Timer Completion Flags/ Present Value, Completion Flag/Present Value, Task Flags, Index Register, Data Register, Condition Flags နဲ႔၊ Clock Pulse အစရိွတဲ႔၊ information ေတြ၊ သိမ္းဆည္းထားၿပီး၊ access command ေပးသြင္းကာ၊ ဝင္ေရာက္၊ ဖတ္ရွဳနိဳင္ပါတယ္။ (iii) Parameter Area မွာလည္း၊ initial parameters ေတြၿဖစ္တဲ႔၊ PLC System Parameters, Registered I/O Table, Routing Table နဲ႔၊ CPU Bus unit ရဲ႕ PLC Setup ေတြ၊ သိမ္းဆည္းထားပါတယ္။၊
PLC Installation System မွာ၊ loop control section သို႔မဟုတ္၊ loop control unit/ board လို႔ေခါါတဲ႔၊ "loop controller" ေတြမွ၊ analog processing ေဆာင္ရြက္ေပးၿပီး၊ "ladder processing" ကိုေတာ႔၊ CPU မွ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ loop controller မွာ၊ external analog I/O သို႔မဟုတ္ external contact I/O function ေတြ၊ ပါဝင္ၿခင္း မရိွပဲ၊ analogue I/O unit မွ၊ interface function ေတြကို၊ တိုက္ရိုက္၊ လုပ္ေဆာင္ေပးပါတယ္။
programming ၿပဳလုပ္တဲ႔အခါ၊ CPU Unit အတြက္၊ additional programming software လိုအပ္ၿပီး၊ function block data အၿဖစ္၊ အသံုးၿပဳၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ monitoring နဲ႔ operation ၿပဳလုပ္ေနစဥ္၊ setting ေတြ၊ ထည္႔သြင္းတဲ႔အခါ၊ combination အေနနဲ႔ တြဲဖက္နိဳင္ရန္၊ HMI section အသံုးၿပဳရပါတယ္။ PLC ဆိုတဲ႔ Programmable Logic Controller တလံုးဟာ၊၊ Program Creation Section, HMI Section, Control Section, Signal I/O Section, Signal Conversion - Signal Conditioner နဲ႔၊ Field Device ဆိုတဲ႔ အစိတ္အပိုင္းေတြကို၊ တဆင္႔ၿခင္းေပါင္းစပ္ကာ၊ control functions ေတြ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။
programming လို႔ေခါါတဲ႔၊ Program Creation Section ဟာ၊ PLC controller တခုလံုးရဲ႕၊ Operation/ Display Screen Creation နဲ႔၊ Control Block/ Sequence Creation တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးသလို၊ HMI Section ကို၊ ထပ္မံခြဲၿခားႀကည္႔လၽွင္၊ (i) Application Section နဲ႔၊ (ii) Operation/ Display Section တို႔ကို၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။
(i) Application Section ဟာ၊ Batch management, brand management, remote surveillance (Web) Data gathering နဲ႔ data analysis တို႔၊ ေဆာင္ရြက္ေပးၿပီး၊ (ii) Operation/ Display Section ကေတာ႔၊ Meter screen, graphics screen, trends, Warning history, operational history နဲ႔ operational guide တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။
control section ကိုလည္း၊ (i) Loop Control Section နဲ႔၊ (ii) Sequence Control Section ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ (i) Loop Control Section မွာ၊ FBD လို႔ေခါါတဲ႔၊ Function Block, Sequence Table နဲ႔၊ Step ladder တို႔ပါဝင္ၿပီး၊ (ii) Sequence Control Section မွာေတာ႔၊ Ladder ပါဝင္ပါတယ္။
Signal I/O Section မွာ၊ Analog I/O, Digital I/O နဲ႔၊ Pulse Input unit တို႔၊ ပါဝင္ၿပီး၊ Signal Conversion ဆိုတဲ႔၊ Signal Conditioner ကေတာ႔၊ Temperature, Current/ Voltage နဲ႔၊ Pulse တို႔ကို၊ လက္ခံရယူကာ၊ Distributor အေနနဲ႔ I/O Section သို႔၊ ထပ္မံ၊ ေပးပို႔ ပါတယ္။ Sensors နဲ႔ Actuator ေတြ၊ တည္ရိွေနမယ္႔၊ section ကိုေတာ႔၊ Field Device အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ Fig. (6) မွာ၊ System Configuration of PLC - based Process Control ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
PLC ေတြအေပါါ၊ သက္ေရာက္နိဳင္မယ္႔၊ stress ေတြကို၊ တတ္နိဳင္သေလာက္၊ ေလၽွာ႔ခၽရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။ PLC ေတြအေပါါ၊ သက္ေရာက္နိဳင္မယ္႔၊ stress ေတြကေတာ႔ temperature, humidity, vibrations, shocks, corrosive gases, over current နဲ႔၊ noise တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။ PLC ရဲ႕ element parts ေတြ၊ အတြက္၊ operating temperature ဟာ၊ (5°C ~ 40°C) အတြင္းမွာသာ၊ ရိွသင္႔ပါတယ္။ PLC unit တတ္ဆင္ထားတဲ႔ panel မွာ၊ operating temperature ကို၊ ေလၽွာ႔ခၽေလ႔၊ ရိွပါတယ္။
operating temperature ေလၽွာ႔ခၽတဲ႔အခါ၊ natural cooling system, forced ventilation system, controlled circulation system နဲ႔၊ full room cooling system တို႔ကို၊ အသံုးၿပဳေလ့ရိွပါတယ္။ dust အနည္းငယ္သာ၊ ရိွနိဳင္မယ္႔၊ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးမွာ၊ natural cooling နဲ႔ forced ventilation တို႔၊ အသံုးၿပဳကာ၊ operating temperature ေလၽွာ႔ခၽၿပီး၊ dust အမၽားအၿပား၊ ရိွနိဳင္မယ္႔၊ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးမွာေတာ႔၊ controlled circulation နဲ႔၊ full room cooling တို႔၊ အသံုးၿပဳကာ၊ operating temperature ေလၽွာ႔ခၽပါတယ္။ 0°C ေအာက္မွာေတာ႔၊ panel အတြင္း၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ internal heater အသံုးၿပဳၿပီး၊ 5°C အထက္ မွာ၊ ရိွေနမယ္႔ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးအၿဖစ္၊ ဖန္တည္းေပးရန္လည္း၊ လိုအပ္ပါတယ္။
humidity ဆိုတဲ႔၊ စိုထိုင္းဆကလည္း၊ PLC ေတြကို၊ ထိခိုက္ပၽက္စီးေစနိဳင္ပါတယ္။ PLC ေတြကို၊ 35 ~ 85 % အတြင္း၊ စိုထိုင္းဆရိွမယ္႔၊ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးမွာသာ၊ အသံုးၿပဳသင္႔ပါတယ္။ ေအးတဲ႔ ရာသီမွာ heater ကို၊ မႀကာခဏ၊ အဖြင္႔အပိတ္၊ ၿပဳလုပ္တဲ႔အခါ၊ အပူခၽိန္၊ ရုတ္တရက္ ေၿပာင္းလဲမွဳေတြမွတဆင္႔၊ condensation ဆိုတဲ႔၊ ေရေငြ႔ပၽံမွဳေတြ၊ panel အတြင္းမွာ၊ ၿဖစ္ေပါါနိုင္ပါတယ္။ condensation ဟာ PLC ေတြကို၊ malfunctioning ၿဖစ္ေပါါေစနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ ေအးတဲ႔ရာသီမွာ၊ ညအခၽိန္၊ heater ဖြင္႔ထားေပးသင္႔ပါတယ္။
PLC ေတြ၊ ထုတ္လုပ္တဲ႔အခါ၊ "the environmental (electricity and electrons) the sine wave vibration test method" နည္းလမ္းၿဖင္႔၊ စမ္းသတ္ၿပီးမွ၊ ေစၽးကြက္တင္၊ ေရာင္းခၽပါတယ္။ ဥပမာ၊ OMRON Programmable Controllers ေတြကို၊ JIS C0040/ IEC68-2-6 ဆိုတဲ႔၊ the environmental (electricity and electrons) the sine wave vibration test method နဲ႔၊ JIS C0041/ IEC68-2-27 ဆိုတဲ႔၊ shock test method တို႔၊ အသံုးၿပဳၿပီး၊ ထုတ္လုပ္ထားတာ၊ ေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။
PLC ေတြမွာ ပါဝင္တဲ႔၊ I/O unit အရည္အတြက္အေပါါ၊ မူတည္ကာ၊ micro PLC, small PLC, medium PLC, large PLC နဲ႔၊ very large PLC ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိိဳင္ပါတယ္။ I/O unit အရည္အတြက္ (၃၂) ခု၊ ထက္ 'နည္း' လၽွင္၊ micro PLC, (၃၂) ခုမွ၊ (၁၂၈) ခု အထိ၊ 'ပါရိွ' လၽွင္၊ small PLC, (၆၄) ခုမွ (၁၀၂၄) ခု အထိ၊ 'ပါရိွ' လၽွင္၊ medium PLC, (၅၁၂) ခု မွ၊ (၄၀၉၆) ခု၊ အထိ၊ ပါရိွလၽွင္၊ large PLC နဲ႔၊ (၂၀၄၈) ခု မွ၊ (၈၁၉၂) ခု အထိ၊ ပါရိွလၽွင္၊ very large PLC ဆိုၿပီး သတ္မွတ္ပါတယ္။
PLC အရြယ္အစား အပါါ၊ မူတည္ၿပီး၊ I/O unit အရည္အတြက္၊ memory အရြယ္အစား၊ programming language နဲ႔၊ software function အမၽိဳးအစားတို႔၊ ကြာၿခားပါတယ္။ PLC ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔ ladder diagram ဟာ၊ field devices ေတြ၊ တခုနဲ႔တခု၊ အၿပန္အလွန္၊ ခၽိတ္ဆက္ အလုပ္လုပ္ပံု၊ operation sequences ေတြကို၊ electrical နည္းလမ္းၿဖင့္၊ ေဖာ္ၿပၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ Fig. (7) မွာ၊ Simple electrical ladder diagram ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
device တခုဟာ activation အေနနဲ႔၊ turning 'On' ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ၊ ႀကိဳတင္၊ သတ္မွတ္ထားတဲ႔၊ predetermined sequence အတိုင္း၊ အၿခား device တခုအား၊ 'On' သို႔မဟုတ္ 'Off' အေနအထားၿဖင္႔၊ activation ၿဖစ္ေပါါေစမယ္႔၊ logic ကို၊ ladder diagram လို႔၊ ဆိုနိုင္ပါတယ္။ Fig. (8) မွာ၊ PLC implementation ladder diagram ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
ladder diagram ေတြ၊ hardwired logic circuit ေတြကို၊ represent အၿဖစ္၊ ကိုယ္စားၿပဳေဖာ္ၿပရန္၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ရာမွ၊ industrial standard တခုအေနနဲ႔၊ ပိုမိုတြင္ကၽယ္စြာ အသံုးၿပဳလာႀကပါတယ္။ ယခင္၊ အသုံးၿပဳခဲ႔တဲ႔၊ ဝါယာႀကိဳး wires ေတြအစား၊ software instruction အေနနဲ႔၊ PLC ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳၿခင္း၊ ၿဖစ္သလို၊ panel အတြင္းမွ၊ ဝါယာႀကိဳး hard wired ေတြအစား၊ CPU အတြင္းမွ soft wired အျဖစ္၊ အသံုးၿပဳၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
CPU ဟာ input ေတြရဲ႕၊ တန္ဘုိး status ေတြကို၊ ဖတ္ယူကာ၊ ထည္႔သြင္းထားတဲ႔၊ program အတိုင္း၊ သက္ဆုိင္ရာ circuit element ေတြကို၊ energize ၿဖစ္ေစၿပီး၊ output interface မၽားမွတဆင့္၊ output devices ေတြကို၊ control အေနနဲ႔၊ ထိမ္းေႀကာင္းေပးပါတယ္။ CPU ရဲ႕ memory အတြင္းမွာ၊ storing instructions အေနနဲ႔၊ ထည္႔သြင္းထားတဲ႔၊ အခၽက္အလက္တိုင္းကို၊ reference address ေတြနဲ႔ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ ဥပမာ၊ push button 'PB 1' ကို CPU အတြင္း၊ 'PB 1' အၿဖစ္နဲ႔၊ ေဖာ္ၿပထားၿပီး၊ limit switch 'LS 1' နဲ႔ 'LS 2' တို႔ကိုလည္း၊ CPU အတြင္း၊ 'LS 1' နဲ႔ 'LS 2' အၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
ဥပမာအၿဖစ္ Fig (9) မွာ၊ 'Possible configuration of inputs and corresponding out puts' ဆိုၿပီး၊ pilot light 'PL' ကို "On" ေစမယ္႔၊ input configurations ေတြနဲ႔၊ corresponding outputs ေတြကို၊ hardwired နဲ႔ PLC တို႔အတြက္၊ နိွဳင္းယွဥ္ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ အၿပာေရာင္ line ဟာ၊ 'power' ရိွေနတဲ႔၊ အေၿခအေနကို၊ ေဖာ္ၿပထားတဲ႔ line ၿဖစ္ၿပီး၊ ladder diagram အသံုးၿပဳကာ၊ monitoring ၿပဳလုပ္ၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ pilot light 'PL' "On" ေစမယ္႔၊ configuration နည္းလမ္း၊ အနည္းဆံုး (၂) မၽိဳး ရိွတာကိုလည္း၊ ေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။
hard-wired control ေတြ၊ အသံုးမၿပဳပဲ၊ soft-wired control ၿဖစ္တဲ႔၊ PLC ေတြ အသံုးၿပဳၿခင္းကို၊ 'flexible control system' အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။ field input devices ေတြနဲ႔၊ field output devices ေတြကို၊ ဝါယာႀကိဳး hard-wires ေတြၿဖင္႔၊ physical wiring connection အေနနဲ႔၊ ဆက္သြယ္ထားၿခင္း၊ မရိွသလို၊ soft-wired ဆိုတဲ႔ control program ျဖင့္သာ၊ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔အတြက္၊ အလြယ္တကူ၊ ေျပာင္းလဲၿပင္ဆင္ႏုိင္တဲ႔၊ 'flexible control system' အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
solenoid အဖြင္႔အပိတ္၊ On/ Off operation အတြက္၊ limit switch (၂) ခုကို၊ အတန္း series နဲ႔၊ အၿပိဳင္ parallel ဆက္ၿပီး၊ control ၿပဳလုပ္မယ္႔၊ ဥပမာကို Fig. (10) မွာ၊ 'Example of hard wiring changes as opposed to soft-wiring changes' ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ စကၠန္႔ပုိင္းအတြင္း၊ ေနာက္ထပ္ limit switch တလံုးကုိ၊ ရိွၿပီးသား၊ PLC control circuit ထဲမွာ၊ ထပ္မံ၊ ထည္႔သြင္းနိဳင္ပါတယ္။
အလားတူ PLC control circuit ထဲမွ၊ software timer ေတြဟာ၊ အခၽိန္ (၅) စကၠန္႔ခန္႔အတြင္းမွာ၊ လုိအပ္သလုိ၊ ျပဳျပင္ေျပာင္းလဲႏုိင္ပါတယ္။ သာမာန္ ရိုးရွင္းတဲ႔ program ေတြကို၊ ေၿပာင္းလဲၿပင္ဆင္ရာမွာ၊ system တစ္ခုလုံး shutdown ၿပဳလုပ္ရန္၊ မလိုအပ္ေတာ႔တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ hard-wired control ေတြ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔အခါမွာေတာ႔၊ အလားတူ၊ ေၿပာင္းလဲ၊ ၿပင္ဆင္မွဳမၽိဳးအတြက္၊ system တစ္ခုလုံး shutdown ၿပဳလုပ္ရန္၊ အနည္းဆုံး၊ အခၽိန္ နာရီဝက္ခန္႔၊ လိုအပ္ပါတယ္။
အေရးႀကီးတဲ႔ စက္ကရိယာ critical machinery ေတြနဲ႔၊ industrial processes ဆိုတဲ႔၊ ကုန္ထုတ္ လုပ္ငန္းစဥ္ေတြမွာ၊ နာရီဝက္ခန္႔ system တစ္ခုလုံးကုိ၊ shutdown ၿပဳလုပ္ရတဲ႔အခါ၊ ၿပန္လည္ေမာင္းနွင္မွဳဆိုင္ရာ၊ operational unexpected conditions အခက္အခဲေတြနဲ႔၊ ထုတ္လုပ္မႈ ဆိုင္ရာ production losses ဆုံးရႈံးမွဳေတြ၊ ၿဖစ္ေပါါလာနိဳင္ပါတယ္။ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ စက္ကရိယာေတြနဲ႔၊ ကုန္ထုတ္ လုပ္ငန္းေတြမွာ၊ process control အတြက္၊ လုိအပ္တဲ႔၊ ေနရာအလိုက္၊ remote input/ output station ေတြအၿဖစ္၊ အေဝးတေနရာမွာ၊ တတ္ဆင္ထားေလ့ရိွပါတယ္။ Fig. (11) မွာ၊ 'Remote I/ O installation' ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
hard-wired control ေတြ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ remote input/ output station ေတြအတြက္၊ ဝါယာႀကိဳး hard-wires ေတြကို၊ physical wiring connection အေနနဲ႔၊ ဆက္သြယ္ရတဲ႔အတြက္၊ တတ္ဆင္ သြယ္တန္းစားရိတ္၊ installation cost ၿမင္႔မားစြာ၊ ကုန္ကၽပါတယ္။ soft-wired control အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ PLC ရဲ႕ CPU မွတဆင္႔၊ coaxial cable သုိ႔မဟုတ္ twisted pair wire ေတြ၊ အသံုးၿပဳၿပီး၊ remote input/ output station ေတြနဲ႔၊ ဆက္သြယ္နိဳင္တဲ႔အတြက္၊ တတ္ဆင္သြယ္တန္းစားရိတ္၊ ကုန္ကၽမွဳလည္း၊ ေလၽွာ႔နည္း၊ ကၽဆင္းသြားပါတယ္။
PLC ေတြဟာ၊ တတ္ဆင္တဲ႔အခါ၊ လြယ္ကူတဲ႔အတြက္ ကုန္ကၽစားရိတ္ သက္သာပါတယ္။ အရြယ္အစားေသးငယ္ၿပီး၊ hard-wired control အၿဖစ္၊ relays ေတြ၊ အသံုးၿပဳထားတဲ႔၊ မူလ control panel ဧရိယာရဲ႕၊ တဝက္ေလာက္ခန္႔သာ၊ ေနရာယူပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္၊ သီးၿခား modular ပံုသ႑န္၊ တည္ေဆာက္ထားတဲ႔အတြက္၊ အလြယ္တကူ၊ လဲလွယ္ အစားထိုးနိဳင္ပါတယ္။ PLC ရဲ႕ components ေတြအားလံုးဟာ၊ solid state components ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ fault detection circuit နဲ႔၊ diagnostic indicator ေတြ၊ ပါဝင္ေနတဲ႔အတြက္၊ ပံုမွန္အလုပ္၊ လုပ္ေဆာင္ေနၿခင္း၊ ရိွ၊ မရိွ၊ အလြယ္တကူ၊ သိနိဳင္ပါတယ္။
PLC အသံုးၿပဳထားတဲ႔၊ control system ေတြ၊ malfunction အၿဖစ္၊ ပံုမွန္အလုပ္၊ လုပ္ေဆာင္ေနၿခင္း 'မရိွ' တဲ႔၊ အဓိက၊ အေႀကာင္းရင္းဟာ၊ field devices ေတြ၊ ပံုမွန္၊ အလုပ္ 'မလုပ္' ၿခင္းေႀကာင္႔ၿဖစ္ပါတယ္။ field device ေတြေႀကာင္႔၊ fault ၿဖစ္ေပါါမွဳဟာ (၈၅) % ခန္႔ရိွၿပီး၊ CPU ေႀကာင္႔ fault ၿဖစ္ေပါါမွဳဟာ (၅) ခန္႔နဲ႔၊ I/O interface ေတြေႀကာင္႔၊ fault ၿဖစ္ေပါါမွဳကေတာ႔၊ (၁၀) % ခန္႔ ရိွတာေတြ႔ရေႀကာင္း၊ ေဖာ္ၿပလိုက္ပါတယ္။
I/ O interface module unit ဟာ၊ information provider ေတြၿဖစ္ႀကတဲ႔၊ inputs ေတြနဲ႔၊ controllable devices ေတြၿဖစ္ႀကတဲ႔၊ outputs ေတြအႀကား၊ အျပန္အလွန္ဆက္သြယ္ႏိုင္ရန္၊ ၾကားခံအျဖစ္၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ I/ O interface module unit ဟာ၊ external device ထံမွ၊ လက္ခံရရိွလာတဲ႔၊ data ေတြ၊ တနည္းအားၿဖင္႔၊ incoming signal ေတြနဲ႔၊ external device သုိ႔ေပးပုိ႔မယ္႔၊ outgoing signals data ေတြကို၊ conditioning အေနနဲ႔ လိုအပ္သလို၊ ၿပဳၿပင္၊ စီမံေပးတယ္လို႔၊ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။ Fig. (4) မွာ၊ PLC ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (4) - PLC
PLC ဟာ operation အေနနဲ႔၊ input field device မွ၊ input data ကုိ၊ လက္ခံၿခင္း သုိ႔မဟုတ္ data ကုိ၊ input interface unit မွတဆင့္၊ ဖတ္ယူၿခင္း၊ memory အတြင္း၊ သိုေလွာင္ သိမ္းဆည္းထားတဲ႔၊ control program သုိ႔မဟုတ္၊ instruction အတိုင္း၊ execute ဒါမွမဟုတ္ perform ဆိုတဲ႔၊ 'control action' ေတြ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးၿခင္းနဲ႔၊ output interface unit မွတဆင့္၊ write သို႔မဟုတ္ update အေနနဲ႔၊ output field device သို႔၊ output signal ထုတ္ေပးၿခင္း၊ တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။
PLC မွာ အစီအစဥ္အတုိင္း၊ input လက္ခံရယူကာ၊ ဖတ္ယူၿခင္း 'reading', memory အတြင္း၊ သိုေလွာင္သိမ္းဆည္းထားတဲ႔၊ program အတိုင္းေဆာင္ရြက္ၿခင္း 'execute' နဲ႔၊ output ထုတ္ေပးၿခင္း 'update' တို႔ကို၊ “scanning" လုိ႔ေခါါပါတယ္။ စက္ကရိယာေတြနဲ႔ processes ဆိုတဲ႔၊ ကုန္ထုတ္လုပ္ငန္းစဥ္ေတြကို၊ control အေနနဲ႔ ထိမ္းေႀကာင္းေပးနိုင္ရန္၊ PLC based system နဲ႔၊ hard-wired relay system တို႔ကို၊ ေရြးခၽယ္တဲ႔အခါ၊ အသံုးၿပဳမယ္႔ 'control logic' ဟာ၊ မႀကာခဏ၊ ၿပဳၿပင္ေၿပာင္းလဲရန္၊ လိုအပ္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ high reliability စြမ္းေဆာာင္ရည္၊ လုိအပ္ျခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳမယ္႔၊ ေနရာအက်ယ္အဝန္း၊ ေနာင္တခၽိန္မွာ၊ ပိုမိုၿမင္႔မားတဲ႔ reliability စြမ္းေဆာာင္ရည္၊ လိုအပ္လာနိဳင္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ တိုေတာင္းတဲ႔အခၽိန္ ခဏတာအတြင္း၊ control logic တခုလုံး၊ ျပဳျပင္ရန္ လုိအပ္မႈ ရိွ၊ မရိွ၊ အျခား စက္ကရိယာေတြမွာလည္း၊ တူညီတဲ႔ control logic တမ်ိဳးတည္း၊ အသံုးၿပဳရန္၊ လိုအပ္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွနဲ႔၊ ေနာက္တခ်ိန္မွာ၊ ထပ္မံ တုိးခ်ဲ႕ရန္လိုအပ္ၿခင္း ရိွ၊ မရိွ၊ တို႔အၿပင္၊ စုစုေပါင္း ကုန္ကၽစရိတ္၊ အစရိွတဲ႔၊ အခၽက္အလက္ေတြအေပါါ၊ အေၿခခံၿပီး၊ နိွဳင္းယွဥ္ႀကပါတယ္။
အသံုးၿပဳမယ္႔ 'control logic' ဟာ၊ flexibility အေနနဲ႔ မႀကာခဏ၊ ၿပဳၿပင္ေၿပာင္းလဲရန္၊ လိုအပ္ၿခင္းနဲ႔၊ future growth အေနနဲ႔၊ ေနာင္တခၽိန္မွာ၊ ပိုမိုၿမင္႔မားတဲ႔ reliability စြမ္းေဆာာင္ရည္၊ လိုအပ္လာနိဳင္ၿခင္း၊ အစရိွတဲ႔ အခၽက္အလက္ေတြရိွပါက၊ "PLC" ကိုသာ၊ အသံုးၿပဳသင္႔ၿပီး၊ အကယ္၍၊ အလြန္တိုေတာင္းတဲ႔၊ cycle time ဒါမွမဟုတ္၊ အလြန္ၿမန္တဲ႔ scan time လိုအပ္လၽွင္ေတာ႔၊ relays ေတြ၊ timers ေတြနဲ႔၊ magnetic contactors ေတြကဲ႔သို႔၊ electro-mechanical devices ေတြကိုသာ၊ အသံုးၿပဳသင္႔ပါတယ္။
controllers ေတြကို၊ single loop controllers နဲ႔၊ multi loop controllers ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခား နိဳင္ပါတယ္။ single loop controllers ေတြဟာ၊ sensor တခုတည္းမွ၊ valve သို႔မဟုတ္၊ actuator တခုတည္းကိုသာ၊ control ၿပဳလုပ္ၿပီး၊ multi loop controllers ေတြကေတာ႔၊ sensor အမၽားအၿပားအသံုးၿပဳကာ၊ valve သို႔မဟုတ္ actuator အရည္အတြက္၊ အေၿမာက္အမၽားကို၊ control ၿပဳလုပ္နိဳင္ပါတယ္။
PLC ဆိုတဲ႔ programmable logic controllers ေတြမွာ၊user command ကို၊ I/O memory လို႔ေခါါတဲ႔၊ internal PLC memory area အတြင္းသို႔၊ program အေနနဲ႔ တခုၿပီးတခု၊ ေပးသြင္းနိဳင္ရန္၊ စီစဥ္၊ တည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ ေပးသြင္းထားတဲ႔ user command ေတြကို၊ I/O memory မွာ၊ execution တနည္းအားၿဖင္႔၊ process ၿပဳလုပ္ရန္၊ အခၽိန္အတိုင္းအတာတခု၊ ယူရပါတယ္။
အလားတူ၊ ၿပင္ပမွ sensors သို႔မဟုုတ္၊switches ေတြရဲ႕၊ data ေတြကို၊ basic I/O unit မွတဆင္႔၊ internal PLC memory area အတြင္းသို႔၊ ဝင္ေရာက္ေပးသြင္းေစရန္၊ တည္ေဆာက္ထားပါတယ္။ basic I/O unit မွ data ေတြ၊ internal I/O memory အတြင္းသို႔၊ ဝင္ေရာက္ေပးသြင္းေစရန္၊ specific time သို႔မဟုတ္ exchange time ဆိုတဲ႔၊ အခၽိန္ အတိုင္းအတာ၊ တခုလိုအပ္ၿပီး၊ I/O refresh လို႔ေခါါပါတယ္။
Fig. (5) - PLC processing cycle
PLC တခုလံုး processing လုပ္ၿခင္းကို၊ processing cycle လို႔ေခါါပါတယ္။ processing cycle ဟာလည္း၊ အခၽိန္အတိုင္းအတာ၊ တခု 'ႀကာၿမင္႔' ပါတယ္။၊ processing cycle ဆိုတဲ႔၊ cycle time မွာ၊ over head processing time (self-diagnosis), user program execution time, I/O refresh processing time နဲ႔၊ peripheral service processing time တို႔ပါဝင္ၿပီး၊ "cycle time = Overhead Processing Time + Total Command Execution Time + I/O Refresh Time + Peripheral Service Time" အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ Fig. (5) မွာ၊ PLC processing cycle ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
time cycle ဟာ အခၽိန္အတိုင္းအတာ၊ တခုအေနနဲ႔၊ 'ႀကာၿမင္႔' တဲ႔တခါ၊ အၿပင္ဖက္မွ၊ ေပးသြင္းလိုက္တဲ႔၊ data ေတြကို၊ update ၿပဳလုပ္ေပးမယ္႔၊ updating time နဲ႔ I/O response time တို႔ဟာလည္း၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခု၊ ယူရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ time cycle အခၽိန္ 'တိုေတာင္း' တဲ႔အခါ၊ I/O response time 'တိုေတာင္း' ၿပီး၊ processing ရဲ႕၊ အခၽိန္ အတိုင္းအတာ၊ ပို 'ၿမန္' လာမွာၿဖစ္ပါတယ္။
time cycle ေၿပာင္းလဲတဲ႔အခါ၊ command execution time နဲ႔၊ I/O refresh time တို႔ပါ၊ လိုက္ပါ၊ ေၿပာင္းလဲပါတယ္။ တခါတရံ 'interrupt tasks' ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔အခါ၊ interrupt programs အေနနဲ႔၊ process ၿပဳလုပ္ၿပီးမွသာ၊ processing cycle စတင္မွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ interrupt tasks ေတြမွာ၊ power off interrupt, scheduled interrupts, I/O interrupts နဲ႔၊ internal timer ေႀကာင္႔၊ ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔၊ interrupts, external interrupts တို႔၊ ပါဝင္ပါတယ္။
power off interrupt ကို၊ power break interrupt tasks ရယ္လို႔၊ သတ္မွတ္နိဳင္သလို၊ power break ၿဖစ္ေပါါေနစဥ္၊ PLC ဟာ၊ execution ေခါါ၊ process ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အလားတူ scheduled interrupt tasks မွာလည္း၊ specific schedule အေပါါမူတည္ၿပီး၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခုအထိ၊ process အေနနဲ႔၊ ေဆာင္ရြက္ေနမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
I/O interrupt tasks ကေတာ႔၊ input unit မွာ start-up ၿပဳလုပ္စဥ္၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခုအထိ၊ process အေနနဲ႔၊ ေဆာင္ရြက္ေနမယ္႔၊ interrupt ၿဖစ္ပါတယ္။ special I/O unit, CPU bus unit နဲ႔၊ INNER board တို႔မွ၊ အေႀကာင္းတစံုတခုေႀကာင္႔၊ requests ၿပဳလုပ္ရာမွာ၊ အခၽိန္၊ အတိုင္းအတာတခုအထိ၊ process အေနနဲ႔၊ ေဆာင္ရြက္ေနမယ္႔၊ interrupt ကိုေတာ႔၊ external interrupt tasks လို႔၊ ေခါါပါတယ္။
PLC ရဲ႕ I/O units သို႔၊ I/O signals အၿဖစ္၊ user programs ေတြ၊ ေပးသြင္းတဲ႔အခါ၊ I/O memory မွာ၊ ပထမဆံုး၊ address အေနနဲ႔၊ first assign အၿဖစ္၊ ေပးသြင္းရန္၊ လိုအပ္ၿပီး၊ I/O allocation လို႔၊ ေခါါပါတယ္။ CPU unit ဟာ၊ I/O refresh ၿပဳလုပ္စဥ္၊ အၿခား units ေတြမွ၊ ဆက္သြယ္ေပးပို႔လာတဲ႔ data ေတြနဲ႔အတူ၊ I/O allocation information ေတြ၊ အသံုးၿပဳသလို၊ I/O allocation information ေတြကို၊ "Registered I/O Table" အၿဖစ္၊ သိမ္းဆည္းထားမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
I/O allocation ကို၊ I/O registration လို႔လည္းေခါါၿပီး၊ online automatic registration နဲ႔၊ offline automatic registration ဆိုကာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ programming tools ေတြ၊ သံုးကာ၊ online မွတဆင္႔ registration ၿပဳလုပ္ၿခင္းဟာ၊ online automatic registration ၿဖစ္ၿပီး၊ programming tools ေတြကို၊ typing အေနနဲ႔၊ registration ၿပဳလုပ္ၿခင္းကေတာ႔၊ offline automatic registration ၿဖစ္ပါတယ္။ တခၽိဳ႕ PLC ေတြမွာ၊ registration I/O table ေပးသြင္းရန္၊ 'မလို' အပ္သလို၊ တခၽိဳ႕ PLC ေတြမွာေတာ႔၊ offline automatic registration အေနနဲ႔၊ registration I/O table ေပးသြင္းလို႔၊ 'မရ' တာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။
PLC Unit ဟာ၊ user programs, I/O Memory data, user comments, CPU unit, special I/O unit parameters နဲ႔၊ registered I/O table information အစရိွတဲ႔၊ အခၽက္အလက္ data ေတြကို၊ ခြဲၿခားၿပီး၊ လက္ခံထားပါတယ္။ လက္ခံထားတဲ႔၊ data ေတြကို၊ battery ၿဖင္႔၊ backed up ၿပဳလုပ္ကာ၊ CPU Unit ရဲ႕ memory area မွာ၊ သိမ္းဆည္းထားပါတယ္။ တခၽိဳ႕ PLC ေတြမွာေတာ႔ flash memory နဲ႔၊ backed up ၿပဳလုပ္ကာ၊ သိမ္းဆည္းထားၿပီး၊ battery power fails ၿဖစ္သြားေပမယ္႔၊ user programs ေတြနဲ႔ parameters ေတြ၊ ေပၽာက္ဆံုး၊ ပၽက္စီးမွဳ၊ မၿဖစ္နိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။
data ေတြကိုသိမ္းဆည္းထားတဲ႔၊ CPU unit memory area ကို၊ (i) user program area, (ii) I/O memory area နဲ႔၊ (ii) parameter area ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ (i) user program area မွာ၊ ေပးသြင္းထားတဲ၊႔ designed programs ေတြကို၊ သိမ္းဆည္းထားပါတယ္။ (ii) I/O memory area မွာေတာ႔၊ CIO, internal I/O area, holding area, auxiliary area, DM Area, EM Area, Timer Completion Flags/ Present Value, Completion Flag/Present Value, Task Flags, Index Register, Data Register, Condition Flags နဲ႔၊ Clock Pulse အစရိွတဲ႔၊ information ေတြ၊ သိမ္းဆည္းထားၿပီး၊ access command ေပးသြင္းကာ၊ ဝင္ေရာက္၊ ဖတ္ရွဳနိဳင္ပါတယ္။ (iii) Parameter Area မွာလည္း၊ initial parameters ေတြၿဖစ္တဲ႔၊ PLC System Parameters, Registered I/O Table, Routing Table နဲ႔၊ CPU Bus unit ရဲ႕ PLC Setup ေတြ၊ သိမ္းဆည္းထားပါတယ္။၊
PLC Installation System မွာ၊ loop control section သို႔မဟုတ္၊ loop control unit/ board လို႔ေခါါတဲ႔၊ "loop controller" ေတြမွ၊ analog processing ေဆာင္ရြက္ေပးၿပီး၊ "ladder processing" ကိုေတာ႔၊ CPU မွ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ loop controller မွာ၊ external analog I/O သို႔မဟုတ္ external contact I/O function ေတြ၊ ပါဝင္ၿခင္း မရိွပဲ၊ analogue I/O unit မွ၊ interface function ေတြကို၊ တိုက္ရိုက္၊ လုပ္ေဆာင္ေပးပါတယ္။
programming ၿပဳလုပ္တဲ႔အခါ၊ CPU Unit အတြက္၊ additional programming software လိုအပ္ၿပီး၊ function block data အၿဖစ္၊ အသံုးၿပဳၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ monitoring နဲ႔ operation ၿပဳလုပ္ေနစဥ္၊ setting ေတြ၊ ထည္႔သြင္းတဲ႔အခါ၊ combination အေနနဲ႔ တြဲဖက္နိဳင္ရန္၊ HMI section အသံုးၿပဳရပါတယ္။ PLC ဆိုတဲ႔ Programmable Logic Controller တလံုးဟာ၊၊ Program Creation Section, HMI Section, Control Section, Signal I/O Section, Signal Conversion - Signal Conditioner နဲ႔၊ Field Device ဆိုတဲ႔ အစိတ္အပိုင္းေတြကို၊ တဆင္႔ၿခင္းေပါင္းစပ္ကာ၊ control functions ေတြ၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။
programming လို႔ေခါါတဲ႔၊ Program Creation Section ဟာ၊ PLC controller တခုလံုးရဲ႕၊ Operation/ Display Screen Creation နဲ႔၊ Control Block/ Sequence Creation တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးသလို၊ HMI Section ကို၊ ထပ္မံခြဲၿခားႀကည္႔လၽွင္၊ (i) Application Section နဲ႔၊ (ii) Operation/ Display Section တို႔ကို၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။
(i) Application Section ဟာ၊ Batch management, brand management, remote surveillance (Web) Data gathering နဲ႔ data analysis တို႔၊ ေဆာင္ရြက္ေပးၿပီး၊ (ii) Operation/ Display Section ကေတာ႔၊ Meter screen, graphics screen, trends, Warning history, operational history နဲ႔ operational guide တို႔ကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။
control section ကိုလည္း၊ (i) Loop Control Section နဲ႔၊ (ii) Sequence Control Section ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။ (i) Loop Control Section မွာ၊ FBD လို႔ေခါါတဲ႔၊ Function Block, Sequence Table နဲ႔၊ Step ladder တို႔ပါဝင္ၿပီး၊ (ii) Sequence Control Section မွာေတာ႔၊ Ladder ပါဝင္ပါတယ္။
Signal I/O Section မွာ၊ Analog I/O, Digital I/O နဲ႔၊ Pulse Input unit တို႔၊ ပါဝင္ၿပီး၊ Signal Conversion ဆိုတဲ႔၊ Signal Conditioner ကေတာ႔၊ Temperature, Current/ Voltage နဲ႔၊ Pulse တို႔ကို၊ လက္ခံရယူကာ၊ Distributor အေနနဲ႔ I/O Section သို႔၊ ထပ္မံ၊ ေပးပို႔ ပါတယ္။ Sensors နဲ႔ Actuator ေတြ၊ တည္ရိွေနမယ္႔၊ section ကိုေတာ႔၊ Field Device အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ Fig. (6) မွာ၊ System Configuration of PLC - based Process Control ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (6) - System Configuration of PLC - based Process Control
PLC ေတြအေပါါ၊ သက္ေရာက္နိဳင္မယ္႔၊ stress ေတြကို၊ တတ္နိဳင္သေလာက္၊ ေလၽွာ႔ခၽရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။ PLC ေတြအေပါါ၊ သက္ေရာက္နိဳင္မယ္႔၊ stress ေတြကေတာ႔ temperature, humidity, vibrations, shocks, corrosive gases, over current နဲ႔၊ noise တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။ PLC ရဲ႕ element parts ေတြ၊ အတြက္၊ operating temperature ဟာ၊ (5°C ~ 40°C) အတြင္းမွာသာ၊ ရိွသင္႔ပါတယ္။ PLC unit တတ္ဆင္ထားတဲ႔ panel မွာ၊ operating temperature ကို၊ ေလၽွာ႔ခၽေလ႔၊ ရိွပါတယ္။
operating temperature ေလၽွာ႔ခၽတဲ႔အခါ၊ natural cooling system, forced ventilation system, controlled circulation system နဲ႔၊ full room cooling system တို႔ကို၊ အသံုးၿပဳေလ့ရိွပါတယ္။ dust အနည္းငယ္သာ၊ ရိွနိဳင္မယ္႔၊ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးမွာ၊ natural cooling နဲ႔ forced ventilation တို႔၊ အသံုးၿပဳကာ၊ operating temperature ေလၽွာ႔ခၽၿပီး၊ dust အမၽားအၿပား၊ ရိွနိဳင္မယ္႔၊ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးမွာေတာ႔၊ controlled circulation နဲ႔၊ full room cooling တို႔၊ အသံုးၿပဳကာ၊ operating temperature ေလၽွာ႔ခၽပါတယ္။ 0°C ေအာက္မွာေတာ႔၊ panel အတြင္း၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ internal heater အသံုးၿပဳၿပီး၊ 5°C အထက္ မွာ၊ ရိွေနမယ္႔ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးအၿဖစ္၊ ဖန္တည္းေပးရန္လည္း၊ လိုအပ္ပါတယ္။
humidity ဆိုတဲ႔၊ စိုထိုင္းဆကလည္း၊ PLC ေတြကို၊ ထိခိုက္ပၽက္စီးေစနိဳင္ပါတယ္။ PLC ေတြကို၊ 35 ~ 85 % အတြင္း၊ စိုထိုင္းဆရိွမယ္႔၊ ပတ္ဝန္းကၽင္မၽိဳးမွာသာ၊ အသံုးၿပဳသင္႔ပါတယ္။ ေအးတဲ႔ ရာသီမွာ heater ကို၊ မႀကာခဏ၊ အဖြင္႔အပိတ္၊ ၿပဳလုပ္တဲ႔အခါ၊ အပူခၽိန္၊ ရုတ္တရက္ ေၿပာင္းလဲမွဳေတြမွတဆင္႔၊ condensation ဆိုတဲ႔၊ ေရေငြ႔ပၽံမွဳေတြ၊ panel အတြင္းမွာ၊ ၿဖစ္ေပါါနိုင္ပါတယ္။ condensation ဟာ PLC ေတြကို၊ malfunctioning ၿဖစ္ေပါါေစနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ ေအးတဲ႔ရာသီမွာ၊ ညအခၽိန္၊ heater ဖြင္႔ထားေပးသင္႔ပါတယ္။
PLC ေတြ၊ ထုတ္လုပ္တဲ႔အခါ၊ "the environmental (electricity and electrons) the sine wave vibration test method" နည္းလမ္းၿဖင္႔၊ စမ္းသတ္ၿပီးမွ၊ ေစၽးကြက္တင္၊ ေရာင္းခၽပါတယ္။ ဥပမာ၊ OMRON Programmable Controllers ေတြကို၊ JIS C0040/ IEC68-2-6 ဆိုတဲ႔၊ the environmental (electricity and electrons) the sine wave vibration test method နဲ႔၊ JIS C0041/ IEC68-2-27 ဆိုတဲ႔၊ shock test method တို႔၊ အသံုးၿပဳၿပီး၊ ထုတ္လုပ္ထားတာ၊ ေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။
PLC ေတြမွာ ပါဝင္တဲ႔၊ I/O unit အရည္အတြက္အေပါါ၊ မူတည္ကာ၊ micro PLC, small PLC, medium PLC, large PLC နဲ႔၊ very large PLC ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိိဳင္ပါတယ္။ I/O unit အရည္အတြက္ (၃၂) ခု၊ ထက္ 'နည္း' လၽွင္၊ micro PLC, (၃၂) ခုမွ၊ (၁၂၈) ခု အထိ၊ 'ပါရိွ' လၽွင္၊ small PLC, (၆၄) ခုမွ (၁၀၂၄) ခု အထိ၊ 'ပါရိွ' လၽွင္၊ medium PLC, (၅၁၂) ခု မွ၊ (၄၀၉၆) ခု၊ အထိ၊ ပါရိွလၽွင္၊ large PLC နဲ႔၊ (၂၀၄၈) ခု မွ၊ (၈၁၉၂) ခု အထိ၊ ပါရိွလၽွင္၊ very large PLC ဆိုၿပီး သတ္မွတ္ပါတယ္။
PLC အရြယ္အစား အပါါ၊ မူတည္ၿပီး၊ I/O unit အရည္အတြက္၊ memory အရြယ္အစား၊ programming language နဲ႔၊ software function အမၽိဳးအစားတို႔၊ ကြာၿခားပါတယ္။ PLC ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔ ladder diagram ဟာ၊ field devices ေတြ၊ တခုနဲ႔တခု၊ အၿပန္အလွန္၊ ခၽိတ္ဆက္ အလုပ္လုပ္ပံု၊ operation sequences ေတြကို၊ electrical နည္းလမ္းၿဖင့္၊ ေဖာ္ၿပၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ Fig. (7) မွာ၊ Simple electrical ladder diagram ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (7) - Simple electrical ladder diagram
device တခုဟာ activation အေနနဲ႔၊ turning 'On' ၿဖစ္ေပါါတဲ႔အခါ၊ ႀကိဳတင္၊ သတ္မွတ္ထားတဲ႔၊ predetermined sequence အတိုင္း၊ အၿခား device တခုအား၊ 'On' သို႔မဟုတ္ 'Off' အေနအထားၿဖင္႔၊ activation ၿဖစ္ေပါါေစမယ္႔၊ logic ကို၊ ladder diagram လို႔၊ ဆိုနိုင္ပါတယ္။ Fig. (8) မွာ၊ PLC implementation ladder diagram ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (8) - PLC implementation ladder diagram
ladder diagram ေတြ၊ hardwired logic circuit ေတြကို၊ represent အၿဖစ္၊ ကိုယ္စားၿပဳေဖာ္ၿပရန္၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ရာမွ၊ industrial standard တခုအေနနဲ႔၊ ပိုမိုတြင္ကၽယ္စြာ အသံုးၿပဳလာႀကပါတယ္။ ယခင္၊ အသုံးၿပဳခဲ႔တဲ႔၊ ဝါယာႀကိဳး wires ေတြအစား၊ software instruction အေနနဲ႔၊ PLC ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳၿခင္း၊ ၿဖစ္သလို၊ panel အတြင္းမွ၊ ဝါယာႀကိဳး hard wired ေတြအစား၊ CPU အတြင္းမွ soft wired အျဖစ္၊ အသံုးၿပဳၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
CPU ဟာ input ေတြရဲ႕၊ တန္ဘုိး status ေတြကို၊ ဖတ္ယူကာ၊ ထည္႔သြင္းထားတဲ႔၊ program အတိုင္း၊ သက္ဆုိင္ရာ circuit element ေတြကို၊ energize ၿဖစ္ေစၿပီး၊ output interface မၽားမွတဆင့္၊ output devices ေတြကို၊ control အေနနဲ႔၊ ထိမ္းေႀကာင္းေပးပါတယ္။ CPU ရဲ႕ memory အတြင္းမွာ၊ storing instructions အေနနဲ႔၊ ထည္႔သြင္းထားတဲ႔၊ အခၽက္အလက္တိုင္းကို၊ reference address ေတြနဲ႔ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ ဥပမာ၊ push button 'PB 1' ကို CPU အတြင္း၊ 'PB 1' အၿဖစ္နဲ႔၊ ေဖာ္ၿပထားၿပီး၊ limit switch 'LS 1' နဲ႔ 'LS 2' တို႔ကိုလည္း၊ CPU အတြင္း၊ 'LS 1' နဲ႔ 'LS 2' အၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig (9) - Possible configuration of inputs and corresponding out puts
ဥပမာအၿဖစ္ Fig (9) မွာ၊ 'Possible configuration of inputs and corresponding out puts' ဆိုၿပီး၊ pilot light 'PL' ကို "On" ေစမယ္႔၊ input configurations ေတြနဲ႔၊ corresponding outputs ေတြကို၊ hardwired နဲ႔ PLC တို႔အတြက္၊ နိွဳင္းယွဥ္ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ အၿပာေရာင္ line ဟာ၊ 'power' ရိွေနတဲ႔၊ အေၿခအေနကို၊ ေဖာ္ၿပထားတဲ႔ line ၿဖစ္ၿပီး၊ ladder diagram အသံုးၿပဳကာ၊ monitoring ၿပဳလုပ္ၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ pilot light 'PL' "On" ေစမယ္႔၊ configuration နည္းလမ္း၊ အနည္းဆံုး (၂) မၽိဳး ရိွတာကိုလည္း၊ ေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။
hard-wired control ေတြ၊ အသံုးမၿပဳပဲ၊ soft-wired control ၿဖစ္တဲ႔၊ PLC ေတြ အသံုးၿပဳၿခင္းကို၊ 'flexible control system' အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။ field input devices ေတြနဲ႔၊ field output devices ေတြကို၊ ဝါယာႀကိဳး hard-wires ေတြၿဖင္႔၊ physical wiring connection အေနနဲ႔၊ ဆက္သြယ္ထားၿခင္း၊ မရိွသလို၊ soft-wired ဆိုတဲ႔ control program ျဖင့္သာ၊ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔အတြက္၊ အလြယ္တကူ၊ ေျပာင္းလဲၿပင္ဆင္ႏုိင္တဲ႔၊ 'flexible control system' အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။
Fig. (10) - Example of hard wiring changes as opposed to soft-wiring changes
solenoid အဖြင္႔အပိတ္၊ On/ Off operation အတြက္၊ limit switch (၂) ခုကို၊ အတန္း series နဲ႔၊ အၿပိဳင္ parallel ဆက္ၿပီး၊ control ၿပဳလုပ္မယ္႔၊ ဥပမာကို Fig. (10) မွာ၊ 'Example of hard wiring changes as opposed to soft-wiring changes' ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ စကၠန္႔ပုိင္းအတြင္း၊ ေနာက္ထပ္ limit switch တလံုးကုိ၊ ရိွၿပီးသား၊ PLC control circuit ထဲမွာ၊ ထပ္မံ၊ ထည္႔သြင္းနိဳင္ပါတယ္။
အလားတူ PLC control circuit ထဲမွ၊ software timer ေတြဟာ၊ အခၽိန္ (၅) စကၠန္႔ခန္႔အတြင္းမွာ၊ လုိအပ္သလုိ၊ ျပဳျပင္ေျပာင္းလဲႏုိင္ပါတယ္။ သာမာန္ ရိုးရွင္းတဲ႔ program ေတြကို၊ ေၿပာင္းလဲၿပင္ဆင္ရာမွာ၊ system တစ္ခုလုံး shutdown ၿပဳလုပ္ရန္၊ မလိုအပ္ေတာ႔တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ hard-wired control ေတြ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔အခါမွာေတာ႔၊ အလားတူ၊ ေၿပာင္းလဲ၊ ၿပင္ဆင္မွဳမၽိဳးအတြက္၊ system တစ္ခုလုံး shutdown ၿပဳလုပ္ရန္၊ အနည္းဆုံး၊ အခၽိန္ နာရီဝက္ခန္႔၊ လိုအပ္ပါတယ္။
အေရးႀကီးတဲ႔ စက္ကရိယာ critical machinery ေတြနဲ႔၊ industrial processes ဆိုတဲ႔၊ ကုန္ထုတ္ လုပ္ငန္းစဥ္ေတြမွာ၊ နာရီဝက္ခန္႔ system တစ္ခုလုံးကုိ၊ shutdown ၿပဳလုပ္ရတဲ႔အခါ၊ ၿပန္လည္ေမာင္းနွင္မွဳဆိုင္ရာ၊ operational unexpected conditions အခက္အခဲေတြနဲ႔၊ ထုတ္လုပ္မႈ ဆိုင္ရာ production losses ဆုံးရႈံးမွဳေတြ၊ ၿဖစ္ေပါါလာနိဳင္ပါတယ္။ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ စက္ကရိယာေတြနဲ႔၊ ကုန္ထုတ္ လုပ္ငန္းေတြမွာ၊ process control အတြက္၊ လုိအပ္တဲ႔၊ ေနရာအလိုက္၊ remote input/ output station ေတြအၿဖစ္၊ အေဝးတေနရာမွာ၊ တတ္ဆင္ထားေလ့ရိွပါတယ္။ Fig. (11) မွာ၊ 'Remote I/ O installation' ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။
Fig. (11) - Remote I/ O installation
hard-wired control ေတြ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ remote input/ output station ေတြအတြက္၊ ဝါယာႀကိဳး hard-wires ေတြကို၊ physical wiring connection အေနနဲ႔၊ ဆက္သြယ္ရတဲ႔အတြက္၊ တတ္ဆင္ သြယ္တန္းစားရိတ္၊ installation cost ၿမင္႔မားစြာ၊ ကုန္ကၽပါတယ္။ soft-wired control အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ PLC ရဲ႕ CPU မွတဆင္႔၊ coaxial cable သုိ႔မဟုတ္ twisted pair wire ေတြ၊ အသံုးၿပဳၿပီး၊ remote input/ output station ေတြနဲ႔၊ ဆက္သြယ္နိဳင္တဲ႔အတြက္၊ တတ္ဆင္သြယ္တန္းစားရိတ္၊ ကုန္ကၽမွဳလည္း၊ ေလၽွာ႔နည္း၊ ကၽဆင္းသြားပါတယ္။
PLC ေတြဟာ၊ တတ္ဆင္တဲ႔အခါ၊ လြယ္ကူတဲ႔အတြက္ ကုန္ကၽစားရိတ္ သက္သာပါတယ္။ အရြယ္အစားေသးငယ္ၿပီး၊ hard-wired control အၿဖစ္၊ relays ေတြ၊ အသံုးၿပဳထားတဲ႔၊ မူလ control panel ဧရိယာရဲ႕၊ တဝက္ေလာက္ခန္႔သာ၊ ေနရာယူပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္၊ သီးၿခား modular ပံုသ႑န္၊ တည္ေဆာက္ထားတဲ႔အတြက္၊ အလြယ္တကူ၊ လဲလွယ္ အစားထိုးနိဳင္ပါတယ္။ PLC ရဲ႕ components ေတြအားလံုးဟာ၊ solid state components ေတြၿဖစ္ၿပီး၊ fault detection circuit နဲ႔၊ diagnostic indicator ေတြ၊ ပါဝင္ေနတဲ႔အတြက္၊ ပံုမွန္အလုပ္၊ လုပ္ေဆာင္ေနၿခင္း၊ ရိွ၊ မရိွ၊ အလြယ္တကူ၊ သိနိဳင္ပါတယ္။
PLC အသံုးၿပဳထားတဲ႔၊ control system ေတြ၊ malfunction အၿဖစ္၊ ပံုမွန္အလုပ္၊ လုပ္ေဆာင္ေနၿခင္း 'မရိွ' တဲ႔၊ အဓိက၊ အေႀကာင္းရင္းဟာ၊ field devices ေတြ၊ ပံုမွန္၊ အလုပ္ 'မလုပ္' ၿခင္းေႀကာင္႔ၿဖစ္ပါတယ္။ field device ေတြေႀကာင္႔၊ fault ၿဖစ္ေပါါမွဳဟာ (၈၅) % ခန္႔ရိွၿပီး၊ CPU ေႀကာင္႔ fault ၿဖစ္ေပါါမွဳဟာ (၅) ခန္႔နဲ႔၊ I/O interface ေတြေႀကာင္႔၊ fault ၿဖစ္ေပါါမွဳကေတာ႔၊ (၁၀) % ခန္႔ ရိွတာေတြ႔ရေႀကာင္း၊ ေဖာ္ၿပလိုက္ပါတယ္။
Comments