ชนิดของ PLC ข้อดีข้อเสียและการใช้งาน - 2024

วงการอุตสาหกรรมมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง Programmable Logic Controller หรือ PLC ได้กลายเป็นหัวใจสำคัญในการควบคุมกระบวนการผลิตและระบบอัตโนมัติ จากการควบคุมเครื่องจักรไปจนถึงการบริหารจัดการการผลิตในสายพานลำเลียง

PLC เป็นอุปกรณ์ที่ไม่สามารถขาดได้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ แต่ก่อนที่คุณจะเริ่มนำระบบ PLC มาใช้ในธุรกิจ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจถึงชนิดต่างๆ ของ PLC และจุดเด่นจุดด้อยที่ PLC แต่ละชนิดสามารถตอบโจทย์การใช้งานของคุณได้

บทความนี้จะพาไปสำรวจชนิดของ PLC ต่างๆ ที่มีให้เลือกใช้ ตั้งแต่ Compact PLCs ไปจนถึง PACs เพื่อช่วยให้คุณเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการ

Compact PLCs

ในโลกของอุตสาหกรรมและอัตโนมัติ Compact PLCs ถือเป็นฮีโร่แห่งความง่ายดายและความเรียบง่าย ด้วยการออกแบบที่เน้นความกระทัดรัด Compact PLC ให้ความสามารถในการควบคุมกระบวนการที่ไม่ต้องการความซับซ้อนสูงหรือจำนวน I/O มากมาย

เราจะสำรวจคุณสมบัติที่ทำให้ Compact PLC เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับโครงการขนาดเล็กและความจำเพาะเฉพาะที่มีข้อกำหนดเรื่องพื้นที่และงบประมาณที่จำกัด

ลักษณะเฉพาะและการใช้งาน

Compact PLCs มีคุณสมบัติหลักคือ การรวมส่วนประกอบหลักๆ อย่าง CPU, หน่วยความจำ, และ I/O ports เข้าไว้ด้วยกันในยูนิตเดียว การออกแบบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดพื้นที่การติดตั้งเท่านั้น แต่ยังลดความซับซ้อนในการเดินสายและลดเวลาในการตั้งค่าระบบลงอย่างมาก

Compact PLC ถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของโครงการที่มีจำนวน I/O ไม่มากนัก ซึ่งทำให้มันเหมาะอย่างยิ่งกับการควบคุมเครื่องจักรขนาดเล็ก งานอัตโนมัติในโรงงานที่มีขนาดพื้นที่จำกัด หรือแม้แต่ในโครงการประยุกต์ใช้ที่ต้องการความเรียบง่ายและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้

ข้อดีและข้อจำกัด

ข้อดีของ Compact PLC คือความง่ายดายในการติดตั้งและการใช้งาน นอกจากนี้ยังมีต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับระบบที่มีความซับซ้อนสูงกว่า นอกจากนี้ยังรองรับการเชื่อมต่อกับระบบควบคุมอื่นๆ ได้ง่ายดาย โดยมีซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย ช่วยให้ผู้ใช้สามารถโปรแกรและปรับแต่งตามความต้องการได้

ข้อจำกัดหลักของ Compact PLCs คือความไม่สามารถในการขยายระบบเมื่อเทียบกับระบบแบบ Modular หรือ Rack-mounted ทำให้ไม่เหมาะสมกับโครงการที่อาจมีการเติบโตหรือต้องการความยืดหยุ่นในอนาคต นอกจากนี้ ข้อจำกัดเรื่องจำนวน I/O ทำให้มันอาจไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีความซับซ้อนสูง

Compact PLCs จึงเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับผู้ที่มองหาโซลูชันควบคุมกระบวนการที่เรียบง่าย มีความเชื่อถือได้ และมีต้นทุนที่จำกัด เหมาะอย่างยิ่งกับโครงการที่มีขนาดเล็กถึงขนาดกลาง และไม่คาดหวังการขยายระบบในอนาคต

Modular PLCs

Modular PLCs นับเป็นคำตอบสำหรับโครงการที่ต้องการความยืดหยุ่นและการขยายตัวเป็นอย่างมาก ด้วยโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อเสริมสร้างและปรับเปลี่ยนได้ตามความต้องการ Modular PLC ช่วยให้การควบคุมโครงการที่มีความซับซ้อนเป็นไปด้วยความสะดวกสบายมากขึ้น

ลักษณะเฉพาะและการใช้งาน

Modular PLCs ถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถเลือกโมดูลต่างๆ เช่น CPU, หน่วยความจำ, โมดูล I/O และโมดูลพิเศษอื่นๆ ได้ตามความต้องการ สามารถตั้งค่าและปรับเปลี่ยนเพื่อตอบสนองต่อความต้องการเฉพาะของแต่ละโครงการได้อย่างแม่นยำ ทำให้เหมาะกับการใช้งานที่มีความซับซ้อนสูงหรือต้องการความยืดหยุ่นในการขยายระบบในอนาคต

การใช้งานของ Modular PLCs นั้นเหมาะกับโครงการที่ต้องการจำนวน I/O มากๆ หรือมีความต้องการเฉพาะในการประมวลผล ระบบที่มีการปรับเปลี่ยนหรืออัพเกรดบ่อยๆ เพื่อให้ตอบสนองกับการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการผลิต

ข้อดีและข้อจำกัด

ข้อดีของ Modular PLCs คือความยืดหยุ่นและความสามารถในการขยายระบบตามความต้องการ สามารถเพิ่มหรือลดโมดูลต่างๆ เพื่อตอบสนองต่อความต้องการเฉพาะของโครงการ ทำให้เหมาะกับการใช้งานที่มีความซับซ้อนหรือต้องการการปรับเปลี่ยนอย่างรวดเร็ว

นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการรองรับการเชื่อมต่อกับเทคโนโลยีและอุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างกว้างขวางหลากหลาย

ข้อจำกัด คือต้นทุนเริ่มต้นที่อาจสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ Compact PLCs เนื่องจากต้องลงทุนสำหรับโมดูลพื้นฐานและโมดูลเพิ่มเติมตามความต้องการของโครงการ นอกจากนี้ การออกแบบและการติดตั้งอาจมีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากความต้องการในการปรับแต่งโมดูลต่างๆ

Modular PLCs จึงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับโครงการที่ต้องการความยืดหยุ่นสูงและมีศักยภาพในการขยายหรือปรับเปลี่ยนระบบในอนาคต เหมาะสำหรับโครงการที่ต้องการจัดการกับความซับซ้อนในระดับสูงและมีความต้องการเฉพาะที่ชัดเจน

Rack-mounted PLCs

Rack-mounted PLCs ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบควบคุมในโครงการขนาดใหญ่และมีความซับซ้อนที่ต้องการการประมวลผลและการเชื่อมต่อข้อมูลในระดับสูง ด้วยโครงสร้างที่สามารถติดตั้งในตู้ Rack ระบบเหล่านี้มีความเสถียรและยืดหยุ่นในการต่อขยายระบบมาก ทำให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมและการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่

ลักษณะเฉพาะและการใช้งาน

Rack-mounted PLCs ออกแบบมาให้มีโมดูลที่สามารถสลับเปลี่ยนและขยายได้ง่าย เช่น CPU, โมดูล I/O, โมดูลความจำ, และอุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ ทั้งหมดนี้ติดตั้งภายในตู้ Rack ที่สามารถปกป้องอุปกรณ์จากสภาพแวดล้อมในโรงงานและสะดวกในการจัดเรียงระบบได้เป็นอย่างดี

ระบบเหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการจำนวน I/O สูง, การประมวลผลข้อมูลและคำนวณซับซ้อน รวมถึงการเชื่อมต่อและการสื่อสารข้อมูลในระดับอุตสาหกรรม

ข้อดีและข้อจำกัด

ข้อดีของ Rack-mounted PLCs คือความสามารถในการขยายระบบได้สูง เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูลและความเชื่อถือได้ในระดับสูง การออกแบบที่เป็นตู้ Rack ยังช่วยให้สามารถจัดการกับอุปกรณ์และสายเชื่อมต่อได้อย่างเป็นระเบียบ ลดความเสี่ยงของความผิดพลาดในการเชื่อมต่อและการบำรุงรักษา นอกจากนี้สภาพแวดล้อมในตู้ Rack ยังช่วยป้องกันอุปกรณ์จากฝุ่น, ความชื้น, และการกระแทก เพิ่มอายุการใช้งานและความเสถียรของระบบ

ข้อจำกัด คือต้นทุนเริ่มต้นและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่สูงกว่าประเภท PLC อื่นๆ เนื่องจากความซับซ้อนของระบบและความต้องการในการดูแลปกป้องอุปกรณ์ นอกจากนี้การติดตั้งและการขยายระบบต้องการความรู้และประสบการณ์ทางเทคนิคในระดับสูง อาจทำให้ยากต่อการเปลี่ยนแปลงหรือการอัพเกรดโดยผู้ที่ไม่มีความเชี่ยวชาญ

Rack-mounted PLCs จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับโครงการขนาดใหญ่ที่ต้องการความเสถียร และความสามารถในการขยายระบบอย่างมาก เช่น ในโรงงานอุตสาหกรรม, ระบบการจัดการอาคาร, หรือโครงการที่ต้องการการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่

PACs (Programmable Automation Controllers)

Programmable Automation Controllers (PACs) จุดเปลี่ยนผ่านจากเทคโนโลยีการควบคุมดั้งเดิม ไปสู่ระบบที่มีความสามารถและความยืดหยุ่นสูงสุด PACs ถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการในการควบคุมและการประมวลผลข้อมูลที่ซับซ้อน รวมทั้งการเชื่อมต่อกับระบบอื่นๆ ได้อย่างราบรื่น

ลักษณะเฉพาะและการใช้งาน

PACs ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นในการเขียนโปรแกรม ประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูลสูง และการเชื่อมต่อข้อมูลแบบเรียลไทม์ ด้วยความสามารถในการรวมเทคโนโลยีต่างๆ เช่น Ethernet, fieldbus networks, และโมดูล I/O แบบ analog และ digital

PACs สามารถใช้ในการควบคุมกระบวนการที่มีความซับซ้อน เช่น การควบคุมการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม, ระบบการจัดการพลังงาน, และการประมวลผลข้อมูลในระดับสูง

ข้อดีและข้อจำกัด

ข้อดีของ PACs คือความสามารถในการประมวลผลข้อมูลและการควบคุมกระบวนการที่มีความซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นระบบที่มีความยืดหยุ่นสูงในการเชื่อมต่อกับเครือข่ายและระบบอื่นๆ รองรับการใช้งานที่หลากหลายได้อย่างไม่มีปัญหา นอกจากนี้ PACs ยังมีความสามารถในการทำงานแบบมัลติทาสก์ รองรับการทำงานพร้อมกันหลายๆ กระบวนการ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในโครงการที่มีความต้องการความเชื่อถือได้และความเสถียรสูง

ข้อจำกัด ของ PACs อยู่ที่ความซับซ้อนในการตั้งค่าและการโปรแกรม ทำให้ต้องการความรู้และความเชี่ยวชาญทางเทคนิคในระดับสูง ต้นทุนเริ่มต้นอาจสูงกว่า PLC แบบดั้งเดิมเนื่องจากความสามารถและความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้การบำรุงรักษาและการอัพเกรดอาจเป็นเรื่องท้าทายสำหรับบางองค์กรที่ไม่มีทีม IT หรือเจ้าหน้าที่เทคนิคที่มีความสามารถเฉพาะทาง

PACs จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับโครงการที่ต้องการการควบคุมและการประมวลผลข้อมูลที่มีความซับซ้อนและในระดับสูง รวมถึงการเชื่อมต่อข้อมูลแบบเรียลไทม์ ความสามารถในการปรับเปลี่ยนและขยายทำให้เป็นทางเลือกที่ยืดหยุ่นสำหรับอุตสาหกรรมที่กำลังเติบโตและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

การเลือก PLC สำหรับโครงการของคุณ

การเลือก Programmable Logic Controller (PLC) ที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณเป็นสิ่งสำคัญที่จะกำหนดความสำเร็จของการดำเนินงานและความเชื่อถือได้ของระบบอัตโนมัติ ด้วยตัวเลือกมากมายในตลาด จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่างเพื่อทำให้แน่ใจว่า PLC ที่เลือกมาสามารถตอบโจทย์ความต้องการของโครงการได้อย่างแม่นยำ ทั้งนี้รวมถึงข้อกำหนดด้านเทคนิค, งบประมาณ, และความยืดหยุ่นในการขยายระบบในอนาคต

ปัจจัยที่ควรพิจารณา

  1. ขนาดและความซับซ้อนของโครงการ: พิจารณาจำนวน I/O ที่จำเป็น ความต้องการด้านการประมวลผล และการเชื่อมต่อระบบ สำหรับโครงการขนาดเล็กถึงขนาดกลาง, Compact หรือ Modular PLC อาจเพียงพอ ในขณะที่โครงการขนาดใหญ่อาจต้องการ Rack-mounted PLC หรือ PAC สำหรับการจัดการกับความซับซ้อนและการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่
  2. งบประมาณ: คำนวณต้นทุนเริ่มต้นและต้นทุนระยะยาว รวมถึงการบำรุงรักษาและการอัพเกรด Compact PLCs มักมีราคาที่ต่ำกว่า แต่อาจมีข้อจำกัดในการขยายระบบ ในขณะที่ Modular และ Rack-mounted PLCs อาจมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า แต่มีความยืดหยุ่นและความสามารถในการขยายระบบที่ดีกว่า
  3. ความต้องการในการขยายระบบ: หากโครงการมีแนวโน้มที่จะเติบโตหรือต้องการการเปลี่ยนแปลงในอนาคต การเลือก PLC ที่มีความยืดหยุ่นในการขยายระบบเป็นสิ่งสำคัญ Modular และ Rack-mounted PLCs มีแนวโน้มที่จะเหมาะสมกับเงื่อนไขเหล่านี้มากกว่า
  4. ความสามารถในการรองรับเทคโนโลยีเครือข่ายและการสื่อสาร ในยุคดิจิทัล ความสามารถในการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอุตสาหกรรมและการรองรับโปรโตคอลการสื่อสารมาตรฐานเป็นสิ่งจำเป็น PACs และบางรุ่นของ Modular PLCs มีความสามารถสูงในด้านนี้
  5. การสนับสนุนจากผู้ผลิตและกลุ่มผู้ใช้งาน: ความสามารถในการเข้าถึงการสนับสนุนทางเทคนิค, เอกสาร, และการอัพเดทซอฟต์แวร์มีผลต่อความสำเร็จและการเลือกใช้งานระบบ PLC ด้วยเช่นกัน ระบบหรืออุปกรณ์ใหม่ที่ยังไม่ผู้อื่นใช้งาน อาจนำปัญหามาให้กับธุรกิจเมื่อระบบเกิดการทำงานที่ผิดพลาด
ลักษณะCompact PLCsModular PLCsRack-mounted PLCsPACs
ความซับซ้อนต่ำกลางถึงสูงสูงสูงมาก
ความยืดหยุ่นในการขยายระบบจำกัดสูงสูงมากสูงมาก
ต้นทุนเริ่มต้นต่ำกลางถึงสูงสูงสูง
การประมวลผลจำกัดกลางถึงสูงสูงสูงมาก
การเชื่อมต่อและการสื่อสารจำกัดถึงกลางสูงสูงสูงมาก
การใช้งานที่เหมาะสมโครงการขนาดเล็กถึงกลางโครงการที่มีความซับซ้อนโครงการขนาดใหญ่โครงการที่ต้องการการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่และความยืดหยุ่นสูง
ข้อดีราคาไม่แพง, ติดตั้งง่าย, ใช้งานง่ายความยืดหยุ่นสูง, สามารถขยายได้, รองรับการประมวลผลข้อมูลรองรับจำนวน I/O มาก, ประสิทธิภาพสูง, เสถียรประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูลสูงมาก, ความยืดหยุ่นในการเขียนโปรแกรม, รองรับการเชื่อมต่อข้อมูลแบบเรียลไทม์
ข้อเสียข้อจำกัดในการขยายระบบ, จำกัดในการเชื่อมต่อต้นทุนเริ่มต้นอาจสูง, ต้องมีความรู้เฉพาะทางต้นทุนเริ่มต้นสูง, ต้องการพื้นที่ติดตั้งต้นทุนเริ่มต้นสูงมาก, ต้องการความเชี่ยวชาญสูงในการตั้งค่าและโปรแกรม

สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม การตัดสินใจเลือก PLC ไม่ควรใช้เพียงปัจจัยเดียวในการตัดสินใจ แต่ควรพิจารณาจากความต้องการทั้งหมดของโครงการเพื่อให้ได้ระบบควบคุมที่เหมาะสมที่สุดตามเงื่อนไขและเป้าหมายของคุณ

ยกตัวอย่าง สำหรับงานในระบบนิวเมติก (Pneumatics) ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมอากาศอัดในอุตสาหกรรม ความต้องการในการควบคุมมักไม่ซับซ้อนมาก และมีจำนวน I/O ที่จำกัด ด้วยเหตุนี้ Compact PLCs และ Modular PLCs จึงเป็นทางเลือกยอดนิยมสำหรับการใช้งานกับระบบนิวเมติก