จะเขียน PLC Ladder ของ Fanuc ได้อย่างไร?

PLC ของ Fanuc มีบทบาทสำคัญในระบบที่ต้องการการควบคุมที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ เช่น หุ่นยนต์ในการผลิตยานยนต์หรือเครื่องกัด CNC ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ความสามารถในการดำเนินการตรรกะที่ซับซ้อนในรูปแบบภาพที่เรียบง่าย เช่น ไดอะแกรมแบบแลดเดอร์ ทำให้วิศวกรและช่างเทคนิคเข้าถึง PLC ได้โดยไม่ต้องมีความรู้ด้านการเขียนโปรแกรมมากนัก บทความนี้จะเน้นที่การเขียนลอจิกแลดเดอร์ของ PLC ของ Fanuc เพื่อให้คุณเข้าใจได้ดียิ่งขึ้น บันได PLC ของ Fanuc.

1. ส่วนประกอบพื้นฐานของ Fanuc PLC Ladder Logic

ขั้นบันไดและการติดต่อ
แต่ละขั้นในลอจิกแบบแลดเดอร์แสดงถึงการทำงานหรือเงื่อนไขเฉพาะ ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญสองประการ ได้แก่ หน้าสัมผัสและคอยล์

- หน้าสัมผัส: คล้ายกับสวิตช์ คือเป็นอุปกรณ์อินพุต (เช่น เซ็นเซอร์หรือปุ่มกด) โดยอาจเป็นแบบ “ปกติเปิด” (NO) หรือแบบ “ปกติปิด” (NC) หน้าสัมผัสแบบปกติเปิดจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเมื่ออินพุตที่เกี่ยวข้องเป็น ON (จริง) ในขณะที่หน้าสัมผัสแบบปกติปิดจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้เมื่ออินพุตเป็น OFF (เท็จ)
- คอยล์: คอยล์เป็นอุปกรณ์เอาต์พุต เช่น มอเตอร์ ไฟ หรือรีเลย์ คอยล์จะทำงาน (เปิด) เมื่อสภาวะของขั้น (เช่น การสัมผัส) เป็นจริง ซึ่งหมายความว่ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านขั้น

เอาท์พุตและคอยล์
ใน PLC ของ Fanuc เอาต์พุตจะควบคุมอุปกรณ์ทางกายภาพ เช่น โซลินอยด์ ตัวกระตุ้น และมอเตอร์ คอยล์ในลอจิกแบบแลดเดอร์จะใช้เพื่อเปิดหรือปิดอุปกรณ์เหล่านี้โดยอิงตามเงื่อนไขอินพุต ตัวอย่างเช่น เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจจับการมีอยู่ของชิ้นส่วน หน้าสัมผัสอินพุตที่เกี่ยวข้องจะปิดลง และคอยล์จะส่งพลังงานไปยังตัวกระตุ้นเพื่อรับชิ้นส่วนนั้น

รีเลย์และไทเมอร์
รีเลย์ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ที่ควบคุมเอาต์พุตหลายรายการจากอินพุตหรือเงื่อนไขเดียว ในระบบ Fanuc รีเลย์ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานบางอย่างจะดำเนินการเฉพาะเมื่อตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด เช่น รอสัญญาณเซ็นเซอร์ก่อนสตาร์ทมอเตอร์
- ตัวตั้งเวลาช่วยควบคุมการทำงานตามเวลา เช่น การทำงานที่ล่าช้าหรือเป็นระยะๆ ตัวอย่างเช่น TON (Turn On Delay Timer) สามารถใช้เพื่อรอ 5 วินาทีหลังจากสัญญาณเริ่มต้นก่อนที่จะสตาร์ทมอเตอร์

2. คำแนะนำทีละขั้นตอนในการเขียน Ladder Logic สำหรับ PLC ของ Fanuc

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดกระบวนการควบคุม
ก่อนที่จะเขียนลอจิกแบบแลดเดอร์ คุณต้องเข้าใจกระบวนการควบคุมอย่างถ่องแท้ พิจารณาประเภทของเครื่องจักรหรือระบบที่คุณต้องการควบคุม ไม่ว่าจะเป็นเครื่อง CNC แขนหุ่นยนต์ หรือสายการประกอบ ระบุอินพุตหลัก (เซ็นเซอร์ สวิตช์ ฯลฯ) และเอาต์พุต (มอเตอร์ แอกทูเอเตอร์ โซลินอยด์) ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ

ตัวอย่างเช่น ในเครื่อง CNC อินพุตอาจรวมถึงเซ็นเซอร์ตำแหน่ง ตัวเปลี่ยนเครื่องมือ และตัวหยุดฉุกเฉิน เอาต์พุตอาจเป็นมอเตอร์ที่ควบคุมแกนหมุน น้ำหล่อเย็น หรือตัวเปลี่ยนเครื่องมือ

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดอินพุตและเอาต์พุต
หลังจากทำความเข้าใจกระบวนการแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดอินพุตและเอาต์พุตที่จำเป็นทั้งหมดอย่างชัดเจน ใน PLC ของ Fanuc อุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุตแต่ละชิ้นจะได้รับการกำหนดที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแมปอุปกรณ์ในโปรแกรมลอจิกแบบแลดเดอร์อย่างถูกต้อง

ตัวอย่างเช่น
- อินพุต: สวิตช์จำกัด (X1, X2), เซ็นเซอร์ตรวจจับระยะใกล้ (X3), หยุดฉุกเฉิน (X4)
- เอาท์พุต: มอเตอร์แกนหมุน (Y1), ปั๊มน้ำหล่อเย็น (Y2), ตัวเปลี่ยนเครื่องมือ (Y3)

ขั้นตอนที่ 3: ออกแบบขั้นตอนลอจิกของบันได
การออกแบบแลดเดอร์ประกอบด้วยการสร้างเงื่อนไขตรรกะที่กำหนดว่าอินพุตจะทริกเกอร์เอาต์พุตอย่างไร สำหรับแต่ละขั้น อินพุตหนึ่งรายการหรือมากกว่านั้นมักจะได้รับการประเมินก่อนที่จะเปิดใช้งานเอาต์พุต ขั้นเหล่านี้แสดงถึงลำดับของการดำเนินการในโฟลว์ควบคุม

ตัวอย่างเช่น
- ขั้นสำหรับการสตาร์ทมอเตอร์สปินเดิลอาจตรวจสอบว่าสวิตช์จำกัดอยู่ในสภาพว่าง (หน้าสัมผัสปกติเปิด) และการหยุดฉุกเฉินอยู่ในสภาพใช้งานได้ (หน้าสัมผัสปกติปิด)
- หากเงื่อนไขดังกล่าวเป็นจริง คอยล์ในจังหวะจะจ่ายพลังงานและมอเตอร์ก็จะเริ่มทำงาน

ขั้นตอนที่ 4: การตั้งค่ารีเลย์ ตัวตั้งเวลา และตัวนับ
รีเลย์ ตัวตั้งเวลา และตัวนับช่วยเพิ่มฟังก์ชันลอจิก ตัวตั้งเวลาสามารถหน่วงการทำงาน (เช่น รอ 3 วินาทีก่อนสตาร์ทมอเตอร์) และตัวนับสามารถติดตามจำนวนชิ้นส่วนที่ผลิตหรือรอบการทำงานที่เสร็จสิ้น รีเลย์สามารถรวมเอาต์พุตหลายตัวเพื่อควบคุมเอาต์พุตหลายตัวด้วยอินพุตตัวเดียว

ตัวอย่างเช่น
- ตัวจับเวลา TON สามารถหน่วงเวลาการเริ่มต้นของมอเตอร์สปินเดิลได้จนกว่าจะถึงตำแหน่งปลอดภัย
- ตัวนับจะคอยติดตามจำนวนชิ้นส่วนที่ได้รับการประมวลผล และส่งเสียงเตือนเมื่อถึงจำนวนที่กำหนด

ขั้นตอนที่ 5: ทดสอบลอจิกของบันได
หลังจากเขียนลอจิกแลดเดอร์แล้ว ก็ถึงเวลาทดสอบบน PLC ของ Fanuc ดาวน์โหลดโปรแกรมลงใน PLC และจำลองเงื่อนไขอินพุต สังเกตการทำงานของเอาต์พุตเพื่อให้แน่ใจว่าลอจิกทำงานตามที่คาดหวัง หาก PLC สร้างข้อผิดพลาดหรือผลลัพธ์ที่ไม่ต้องการ ให้ใช้เครื่องมือวินิจฉัยเพื่อแก้ไขลอจิก

3. คำแนะนำการเขียนโปรแกรม Common Ladder Logic สำหรับ PLC ของ Fanuc

คำแนะนำการเริ่มและหยุด
คำสั่งเริ่มต้นและหยุดมีความสำคัญต่อการควบคุมการทำงานของเครื่องจักร โดยทั่วไป คำสั่งเริ่มต้นจะสั่งให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือตัวกระตุ้นเริ่มทำงาน ในขณะที่คำสั่งหยุดจะหยุดการทำงาน ตัวอย่างเช่น การกดปุ่มเริ่มต้นจะทำให้ขดลวดจ่ายพลังงานเพื่อสตาร์ทมอเตอร์แกนหมุน

คำสั่งจับเวลา
ตัวจับเวลาควบคุมการหน่วงเวลาการทำงาน มีตัวจับเวลาหลายประเภทใน PLC ของ Fanuc:
- TON (ตัวจับเวลาหน่วงเวลาเปิด): เปิดใช้งานเอาต์พุตหลังจากการหน่วงเวลาที่ตั้งไว้ เมื่อเงื่อนไขอินพุตเป็นจริง
- TOF (ตัวจับเวลาปิดเครื่อง): ปิดเอาต์พุตหลังจากการหน่วงเวลาเมื่อเงื่อนไขอินพุตเป็นเท็จ

ตัวอย่างเช่น ตัวจับเวลา TON จะหน่วงเวลาการเปิดมอเตอร์เป็นเวลา 5 วินาทีหลังจากได้รับสัญญาณเริ่มต้น

คำสั่งตอบโต้
ตัวนับจะติดตามเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาต่างๆ เช่น การนับจำนวนชิ้นส่วนที่ผลิต และโดยทั่วไป PLC ของ Fanuc จะใช้คำสั่ง CTU (นับขึ้น) และ CTD (นับลง) เพื่อจุดประสงค์นี้ คำสั่งเหล่านี้สามารถใช้เพื่อเริ่มการทำงานเมื่อถึงจำนวนที่ตั้งไว้ล่วงหน้า เช่น การเปิดสัญญาณเตือนหลังจากผลิตชิ้นส่วนครบ 100 ชิ้น

คำแนะนำการเปรียบเทียบ
PLC ของ Fanuc ใช้คำสั่งเปรียบเทียบเพื่อเปรียบเทียบค่าอินพุตกับขีดจำกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้าหรือค่าอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ค่าอินพุตของเซ็นเซอร์อุณหภูมิสามารถเปรียบเทียบกับขีดจำกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อเปิดใช้งานพัดลมระบายความร้อนหากอุณหภูมิเกินขีดจำกัดที่กำหนด

4. การดีบักและการแก้ไขปัญหา PLC Ladder Logic ของ Fanuc

ข้อผิดพลาดทั่วไปในลอจิกแลดเดอร์ PLC ของ Fanuc
ข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมลอจิกแบบแลดเดอร์อาจเกิดจากปัญหาต่อไปนี้:
- ตำแหน่งการสัมผัสไม่ถูกต้อง (ปกติเปิด กับ ปกติปิด)
- ที่อยู่อินพุต/เอาท์พุตหายไปหรือไม่ถูกต้อง
- ลูปตรรกะไม่เคยไปถึงสถานะ "จริง" ส่งผลให้เอาท์พุตไม่ทำงาน

ขั้นตอนการแก้ไขปัญหา Ladder Logic
1) ตรวจสอบสถานะการวินิจฉัยของ PLC เพื่อดูสัญญาณเตือนหรือรหัสข้อผิดพลาดที่เฉพาะเจาะจง
2) แยกขั้นที่มีปัญหาออกโดยปิดการใช้งานขั้นอื่นๆ และสังเกตเอาต์พุต ตัวอย่างเช่น ตรวจสอบว่ามอเตอร์สตาร์ทได้เองโดยไม่มีเงื่อนไขหรือไม่
3) ใช้ซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรม Fanuc เพื่อจำลองอินพุตและเอาต์พุตเพื่อให้แน่ใจว่าระบบตอบสนองตามที่คาดหวัง

การใช้เครื่องมือวินิจฉัย PLC ของ Fanuc
PLC ของ Fanuc มีเครื่องมือวินิจฉัย เช่น บันทึกข้อผิดพลาด การแสดงแลดเดอร์ และโหมดทดสอบ เพื่อช่วยคุณติดตามปัญหา คุณสามารถตรวจสอบพฤติกรรมของแลดเดอร์แต่ละขั้นได้โดยใช้ลอจิกแลดเดอร์ หรือใช้เครื่องมือจำลองเพื่อทดสอบเงื่อนไขอินพุตต่างๆ โดยไม่ต้องโต้ตอบกับเครื่องจักรจริงๆ

5. คุณสมบัติขั้นสูงของ Fanuc PLC Ladder Logic

เทคโนโลยีลอจิกแลดเดอร์ขั้นสูงช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพ เช่น การจัดการการควบคุมแอนะล็อก ลำดับที่ซับซ้อน และการบูรณาการกับอุปกรณ์อื่นๆ

- อินพุต/เอาต์พุตอนาล็อก: PLC ของ Fanuc สามารถจัดการสัญญาณอนาล็อก (เช่น เซ็นเซอร์อุณหภูมิ) และสามารถประมวลผลอินพุตเหล่านี้ได้โดยใช้คำสั่งเฉพาะในลอจิกแบบแลดเดอร์
- การสื่อสาร: PLC ของ Fanuc สามารถสื่อสารกับอุปกรณ์อื่น ๆ โดยใช้โปรโตคอลเช่น Ethernet/IP, Modbus หรือ Profibus ช่วยให้สามารถบูรณาการกับระบบอื่น ๆ เช่น SCADA หรือโมดูล I/O ระยะไกลได้

สรุป

โดยสรุป การเขียนลอจิกแบบแลดเดอร์ที่ชัดเจนและมีเหตุผลสำหรับ PLC ของ Fanuc ช่วยให้การทำงานอัตโนมัติเป็นไปอย่างราบรื่น ส่งผลให้ผลิตภาพเพิ่มขึ้นอย่างมาก หากคุณมีคำถามใดๆ โปรดติดต่อ ซ่งเหว่ย สำหรับบริการหรือการฝึกอบรมการเขียนโปรแกรม PLC Fanuc ระดับมืออาชีพ