Home/Knowledge/Automation/การใช้งาน Analog Input และ Analog Output ใน PLC
Automation · PLC
การใช้งาน Analog Input และ Analog Output ใน PLC
การจำลองใช้งานช่อง Analog ใน PLC สามารถประยุกต์ใช้ในการอ่านเซนเซอร์ต่างๆ รวมไปถึงควบคุมวาล์วน้ำได้
PLC series · part 8 of 9
ในปัจจุบันมีการใช้เซนเซอร์หรืออุปกรณ์เปิดปิดที่ส่งสัญญาณอนาล็อค (Analog Signal) อยู่เป็นจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมเปิดปิดวาวในท่อ (Control Valve) เซนเซอร์วัดความดันภายในท่อ (Pressure Sensor) เซนเซอร์วัดอัตราการไหลภายในท่อ (Flow Sensor) เป็นต้น ซึ่งก็หนีไม่พ้นในการใช้งานร่วมกับ PLC เช่นกัน
โดยสัญญาณอนาล็อค (Analog Signal) นั้นมีอยู่ด้วยกันหลักๆ 3 รูปแบบคือ 0-20mA, 4-20mA และ 0-10V ซึ่งแต่ละแบบนั้นจะมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันออกไป แต่ที่ดีที่สุดคือ 4-20mA เพราะสามารถตรวจสอบได้ว่าอุปกรณ์ได้เกิดสายขาดหรือไม่ อุปกรณ์ทำงานปกติหรือเปล่า และมีความเสถียรของสัญญาณได้ดีเพราะเป็นการใช้กระแสไฟฟ้า ไม่ได้ใช้แรงดันไฟฟ้าในการรับส่งออกไป
ในบทความนี้จะจำลองโดยใช้เครื่อง Signal Generator รุ่น BRT LB03 มาช่วยในการสาธิตการใช้งานสัญญาณอนาล็อค (Analog Signal) ร่วมกับ PLC ยี่ห้อ Amsamotion รุ่น AMX-FX3U-M26MR-E ไปเริ่มกันเลยดีกว่าครับ
การใช้งานช่องสัญญาณอนาล็อค (Analog Channel) ของ PLC
PLC ที่ใช้นั้นมีรับสัญญาณเข้า (Analog Input) อยู่ 4 ช่อง สามารถใช้งานแบบ 0-20mA กับ 0-10V ได้ โดยในการเลือกนั้นจะต้องไปปรับสวิตซ์แต่ละช่องก่อนใช้งานเพื่อให้เกิดความถูกต้องของโหมดที่ต้องการใช้งาน โดยถ้ากดไปทาง ON จะใช้งานโหมด 0-20mA และหากไปทาง OFF จะใช้งานโหมด 0-10V (อ้างอิงตาม Manual)
โดยแต่ละช่องนั้นจะเชื่อมต่อกับตัวแปรในโปรแกรมดังภาพข้างล่าง แล้วมีความละเอียดของข้อมูลอยู่ที่ 0-4000 ก็คือ 0mA จะได้ค่าออกมาที่ 0 ส่วน 20mA จะได้ค่าออกมาที่ 4000 เป็นต้น
ส่วนช่องส่งสัญญาณ (Analog Output) มีอยู่ด้วยกัน 2 ช่อง ซึ่งแต่ละช่องจะมีให้เลือกการใช้งานทั้ง 2 แบบพร้อมกันเลย มีความละเอียดอยู่ที่ 0-4000 เหมือนกัน
การเขียน Ladder ใน PLC
ในการเขียนทดสอบ ผมจะทำแปลงข้อมูลที่รับสัญญาณเข้ามาจากค่า 0-4000 มาเป็นกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าตามอัตราส่วนที่คำนวณไว้ โดย D2 เป็นการอ่านของ 0-20mA และ D6 เป็นการอ่านของ 0-10V ส่วนการส่งสัญญาณออกนั้นจะส่งออกมาทั้งแบบ 0-20mA กับ 0-10V พร้อมกันของ 1 Channel โดยจะใช้ D8 ในการป้อนเป็นข้อมูล 0-20mA หรือ 0-10V (ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้งาน) มาแปลงข้อมูลเป็น 0-4000 ก่อนแล้วส่งให้กับ D8080
ผลลัพธ์ของการทดสอบ
1. Input 0-20mA ให้สังเกตข้อมูล D2 โดยจะทดสอบที่ 4mA, 10mA และ 20mA เพื่อให้เห็นถึงความแตกต่างของข้อมูล ดังนี้
2. Input 0-10V ให้สังเกตที่ D6 โดยจะทดสอบที่ 2V, 5V และ 10V เพื่อให้เห็นถึงความแตกต่างของข้อมูล ดังนี้
3. Output 0-20mA ให้สังเกตข้อมูล D8 โดยจะทดสอบที่ 4mA, 15mA และ 20mA เพื่อให้เห็นถึงความแตกต่างของข้อมูล ดังนี้
4. Output 0-10V ให้สังเกตที่ D8 โดยจะทดสอบที่ 5V และ 10V เพื่อให้เห็นถึงความแตกต่างของข้อมูล ดังนี้
โดยจากการทดลองนั้นพบว่า มีความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นทั้งใน Analog Input และ Analog Output เล็กน้อย ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของ PLC แต่ละรุ่น ซึ่งอยู่ที่ว่ายอมรับได้แค่ไหน
Talk to an engineer
Questions about your process?
Talk to our engineers — we will find the most effective solution for it.