กระบวนการผลิตในงานอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่นั้นมักใช้กระบวนการควบคุมที่เป็นแบบอัตโนมัติ โดยมีการควบคุมตัวแปรต่าง ๆ อันได้แก่ อุณหภูมิ, ความดัน, ระดับ, อัตราการไหล, ตำแหน่งการเคลื่อนที่, แรง, น้ำหนัก เป็นต้น ซึ่งถ้าใช้ระบบการควบคุมที่ดีก็จะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตให้มีสินค้าที่คุณภาพดี ช่วยลดต้นทุนและประหยัดพลังงาน
การควบคุม หมายถึง วิธีการที่ทำให้เครื่องจักรทำงานได้ถูกต้องตามเงื่อนไขที่กำหนด ซึ่งการควบคุมในงานอุตสาหกรรมทำเพื่อควบคุมเครื่องจักรให้ทำงานในกระบวนการผลิตตรงตามจุดประสงค์ของโรงงานอุตสาหกรรม
การควบคุมอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เป็นการควบคุมเครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการผลิตให้สามารถทำงานแทนมนุษย์ได้ โดยมีความผิดพลาดในการผลิตน้อยลง เวลาการผลิตเร็วขึ้น ลดการใช้แรงงาน และความสิ้นเปลืองของพลังงานลง
การควบคุมลำดับ เป็นการควบคุมขั้นตอนการทำงานของเครื่องจักรการผลิตในงานอุตสาหกรรมให้ทำงานสอดคล้องกันตามขั้นตอนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม โดยมีอุปกรณ์ตรวจวัด (Sensors) ทำหน้าที่ตรวจสอบการทำงานของเครื่องจักร และอุปกรณ์ควบคุม (Control Devices) ที่ทำหน้าที่ควบคุมเครื่องจักรการผลิตให้ได้ผลผลิตตามต้องการ
การควบคุมในงานอุตสาหกรรม แบ่งตามอุปกรณ์การควบคุมได้ดังนี้
1. การควบคุมด้วยไฟฟ้า
2. การควบคุมด้วยนิวแมติกส์ และไฮดรอลิกส์
3. การควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์
4. การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์
5. การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์
การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเมิลคอนโทรลเลอร์ (Programmable Controllers)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมการทำงานของเครื่องจักร หรือกระบวนการต่าง ๆ โดยใช้โปรแกรมคำสั่งที่ทำหน้าที่เหมือนวงจรรีเลย์ มีส่วนของอินพุตและเอาต์พุตที่สามารถต่อใช้งานได้ทันที ดังนั้นโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ จึงถูกใช้ในงานอุตสาหกรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องจักร ทำให้เครื่องจักรทำงานได้โดยอัตโนมัติ
การควบคุม หมายถึง วิธีการที่ทำให้เครื่องจักรทำงานได้ถูกต้องตามเงื่อนไขที่กำหนด ซึ่งการควบคุมในงานอุตสาหกรรมทำเพื่อควบคุมเครื่องจักรให้ทำงานในกระบวนการผลิตตรงตามจุดประสงค์ของโรงงานอุตสาหกรรม
การควบคุมอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เป็นการควบคุมเครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการผลิตให้สามารถทำงานแทนมนุษย์ได้ โดยมีความผิดพลาดในการผลิตน้อยลง เวลาการผลิตเร็วขึ้น ลดการใช้แรงงาน และความสิ้นเปลืองของพลังงานลง
การควบคุมลำดับ เป็นการควบคุมขั้นตอนการทำงานของเครื่องจักรการผลิตในงานอุตสาหกรรมให้ทำงานสอดคล้องกันตามขั้นตอนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม โดยมีอุปกรณ์ตรวจวัด (Sensors) ทำหน้าที่ตรวจสอบการทำงานของเครื่องจักร และอุปกรณ์ควบคุม (Control Devices) ที่ทำหน้าที่ควบคุมเครื่องจักรการผลิตให้ได้ผลผลิตตามต้องการ
การควบคุมในงานอุตสาหกรรม แบ่งตามอุปกรณ์การควบคุมได้ดังนี้
1. การควบคุมด้วยไฟฟ้า
2. การควบคุมด้วยนิวแมติกส์ และไฮดรอลิกส์
3. การควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์
4. การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์
5. การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์
การควบคุมด้วยโปรแกรมเมเมิลคอนโทรลเลอร์ (Programmable Controllers)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมการทำงานของเครื่องจักร หรือกระบวนการต่าง ๆ โดยใช้โปรแกรมคำสั่งที่ทำหน้าที่เหมือนวงจรรีเลย์ มีส่วนของอินพุตและเอาต์พุตที่สามารถต่อใช้งานได้ทันที ดังนั้นโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ จึงถูกใช้ในงานอุตสาหกรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องจักร ทำให้เครื่องจักรทำงานได้โดยอัตโนมัติ
ข้อดีของโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์
1. สิ้นเปลืองเนื้อที่น้อยเพราะมีขนาดเล็ก
2. สามารถใช้ควบคุมเครื่องจักรหรือระบบกระบวนการใด ๆ ก็ได้ ถ้าเลือกขนาดของ PLC ที่เหมาะสม
3. การเปลี่ยนลำดับขั้นตอนหรือเงื่อนไขของการทำงาน ทำได้ตามต้องการเพราะใช้หลักการทางโปรแกรม
4. ตัวตั้งเวลา ตัวนับ เป็นซอฟต์แวร์ทำให้กำหนดค่าต่าง ๆ ได้ง่าย สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ตลอดเวลาโดยไม่ต้องมีฮาร์ดแวร์ร่วมและทำให้มีราคาถูก
5. รีเลย์ภายใน (Internal Relay) เป็นซอฟต์แวร์ ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการเดินสาย ลดฮาร์ดแวร์และทำให้ขนาดเล็กลง
6. การติดตั้งทำได้สะดวกและง่าย
7. การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้โดยง่าย
8. ราคาถูกกว่าระบบรีเลย์
9. ความน่าเชื่อถือดีเพราะเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ไม่มีการเดินสายมาก ไม่มีปัญหาเรื่องหน้าสัมผัส
10. มีระบบตรวจสอบหาที่ผิดพลาดด้วยตัวเอง การตรวจสอบแก้ไขเมื่อมีปัญหาจึงทำได้เร็ว
11. ลดการเดินสายยาว ๆ เพราะมีอินพุต-เอาต์พุตแบบรีโมท
12. การบำรุงรักษาทำได้ง่าย
13. เวลาในการทำงานเร็วกว่าระบบรีเลย์
14. มีฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร และอื่น ๆ
15. ต่อเข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ได้
16. ใช้ได้ในทุกสภาพแวดล้อมของงานอุตสาหกรรม
ชนิดของโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์
1. สิ้นเปลืองเนื้อที่น้อยเพราะมีขนาดเล็ก
2. สามารถใช้ควบคุมเครื่องจักรหรือระบบกระบวนการใด ๆ ก็ได้ ถ้าเลือกขนาดของ PLC ที่เหมาะสม
3. การเปลี่ยนลำดับขั้นตอนหรือเงื่อนไขของการทำงาน ทำได้ตามต้องการเพราะใช้หลักการทางโปรแกรม
4. ตัวตั้งเวลา ตัวนับ เป็นซอฟต์แวร์ทำให้กำหนดค่าต่าง ๆ ได้ง่าย สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ตลอดเวลาโดยไม่ต้องมีฮาร์ดแวร์ร่วมและทำให้มีราคาถูก
5. รีเลย์ภายใน (Internal Relay) เป็นซอฟต์แวร์ ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการเดินสาย ลดฮาร์ดแวร์และทำให้ขนาดเล็กลง
6. การติดตั้งทำได้สะดวกและง่าย
7. การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้โดยง่าย
8. ราคาถูกกว่าระบบรีเลย์
9. ความน่าเชื่อถือดีเพราะเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ไม่มีการเดินสายมาก ไม่มีปัญหาเรื่องหน้าสัมผัส
10. มีระบบตรวจสอบหาที่ผิดพลาดด้วยตัวเอง การตรวจสอบแก้ไขเมื่อมีปัญหาจึงทำได้เร็ว
11. ลดการเดินสายยาว ๆ เพราะมีอินพุต-เอาต์พุตแบบรีโมท
12. การบำรุงรักษาทำได้ง่าย
13. เวลาในการทำงานเร็วกว่าระบบรีเลย์
14. มีฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร และอื่น ๆ
15. ต่อเข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ได้
16. ใช้ได้ในทุกสภาพแวดล้อมของงานอุตสาหกรรม
ชนิดของโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์
PLC ชนิดบ็อก (Box Type) หรือแบบคอมเพ็ต (Compact Type) คือ โปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ที่มีขนาดเล็ก กะทัดรัด มีหน่วยอินพุต-เอาต์พุต และหน่วยสำหรับติดต่อสื่อสารข้อมูล ประกอบรวมกันอยู่ภายในโครงสร้างเดียวกัน ซึ่งโครงสร้างของ โปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ที่มีลักษณะนี้ ได้แก่ PLC Simatic S7-200, Siemens LOGO, OMRON SYSMAC C20P, SYSMAC C20H, TOSHIBA T1 เป็นต้น ซึ่งเหมาะสำหรับงานที่มีการกำหนดจำนวนอินพุต-เอาต์พุต ที่แน่นอนและมีจำนวนไม่มาก เช่น ใช้ในการควบคุมเครื่องจักร, การควบคุมการขับเคลื่อนมอเตอร์แบบต่าง ๆ เป็นต้น
PLC ชนิดที่ติดตั้งในตู้ (Rack type PLC) หรือแบบโมดูลล่าร์ (Modular) คือ ระบบ PLC ซึ่งโมดูลทั้งหมด (ส่วนของ PLC) จะบรรจุอยู่ภายในตู้ควบคุม เช่น OMRON SYSMAC H200, TOSHIBA รุ่น T2 เป็นต้น
ขนาดของโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ ขนาดของ PLC มักนิยมจัดแบ่งตามจำนวนของหน่วยอินพุตและหน่วยเอาต์พุต ยกเว้นบางกรณีที่ผู้ผลิตบางรายอาจแบ่งตามขนาดของหน่วยความจำที่ใช้เขียนโปรแกรม การแบ่งขนาดของ PLC แบ่งได้ดังนี้
1. PLC ขนาดเล็ก มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต ไม่เกิน 128 จุด อาจเรียกว่าไมโคร-พีซี (Micro - PC) ใช้แทนการควบคุมรีเลย์แบบเปิด-ปิด
2. PLC ขนาดกลาง มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต ไม่เกิน 1024 จุด สามารถใช้ควบคุมได้ทั้งแบบดิจิตอล และแอนะล็อก มีการคำนวณพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ มีการจัดการข้อมูล และสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ได้
3. PLC ขนาดใหญ่ มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต ไม่เกิน 4096 จุด ใช้กับข้อมูลที่มีจำนวนมากและมีการคำนวณที่ซับซ้อน
4. PLC ขนาดใหญ่มาก มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต เกินกว่า 4096 จุด ทำหน้าที่เป็นส่วนควบคุมหลักแทนคอมพิวเตอร์ โดยการควบคุมให้ PLC หลาย ๆ เครื่องให้ทำงานร่วมกัน
1. PLC ขนาดเล็ก มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต ไม่เกิน 128 จุด อาจเรียกว่าไมโคร-พีซี (Micro - PC) ใช้แทนการควบคุมรีเลย์แบบเปิด-ปิด
2. PLC ขนาดกลาง มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต ไม่เกิน 1024 จุด สามารถใช้ควบคุมได้ทั้งแบบดิจิตอล และแอนะล็อก มีการคำนวณพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ มีการจัดการข้อมูล และสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ได้
3. PLC ขนาดใหญ่ มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต ไม่เกิน 4096 จุด ใช้กับข้อมูลที่มีจำนวนมากและมีการคำนวณที่ซับซ้อน
4. PLC ขนาดใหญ่มาก มีจำนวนอินพุต-เอาต์พุต เกินกว่า 4096 จุด ทำหน้าที่เป็นส่วนควบคุมหลักแทนคอมพิวเตอร์ โดยการควบคุมให้ PLC หลาย ๆ เครื่องให้ทำงานร่วมกัน
การติดตั้งและการบำรุงรักษาโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ ควรคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้
1. การพิจารณาในการเลือกสถานที่ติดตั้ง คือ
1.1 พื้นที่ในการติดตั้งเพียงพอหรือไม่
1.2 ต้องเพื่อไว้ขยายในอนาคต
1.3 การซ่อมบำรุงทำได้ง่าย
1.4 อุณหภูมิของเครื่องจักรมีผลกระทบทำให้เกิดการเสียหายกับ PLC หรือไม่
1.5 ต้องมีการป้องกัน PLC จากสภาพแวดล้อมที่ไม่ปลอดภัย
2. สภาพแวดล้อมและสภาพการที่ไม่ควรติดตั้ง
2.1 มีแสงแดดส่องโดยตรง
2.2 มีอุณหภูมิตํ่ากว่า 0 องศาเซลเซียล หรือสูงกว่า 55 องศาเซลเซียล
2.3 มีฝุนหรือไอเกลือ
2.4 มีก๊าซหรือมีคุณสมบัติกัดกร่อน มีการสั่นสะเทือน มีความชื้นมาก
3. การติดตั้งตู้ควบคุมสำหรับ PLC
3.1 ต้องป้องกันไม่ให้ PLC เกิดการเสียหายจากการใช้งานหรือจากส่วนอื่น ๆ ที่เกิดจากสภาพแวดล้อม สิ่งปนเปื้อนจากอากาศ ความชื้น นํ้ามัน ฝุ่นละออง ก๊าซที่มีฤทธิการกัดกร่อน
3.2 มีขนาดเพียงพอสะดวกต่อการเดินสายไฟต่าง ๆ
3.3 ควรติดตั้งห่างจากเสาแรงสูงอย่างน้อย 8 นิ้ว
3.4 ต้องติดตั้งสายดินกับตู้ควบคุม
3.5 ควรแยกการติดตั้งออกจากไฟแรงสูง อาจทำโดยใช้หม้อแปลงแบบแยกขด (Isolation)
3.6 ควรแยกการติดตั้งออกจากความร้อนสูง ๆ
3.7 ถ้ามีอุณหภูมิสูงกว่า 60 องศาเซนเซียล ให้ติดตั้งพัดลมเป่า
4. การติดตั้งระบบป้องกัน (Safety Circuitry)
1. การพิจารณาในการเลือกสถานที่ติดตั้ง คือ
1.1 พื้นที่ในการติดตั้งเพียงพอหรือไม่
1.2 ต้องเพื่อไว้ขยายในอนาคต
1.3 การซ่อมบำรุงทำได้ง่าย
1.4 อุณหภูมิของเครื่องจักรมีผลกระทบทำให้เกิดการเสียหายกับ PLC หรือไม่
1.5 ต้องมีการป้องกัน PLC จากสภาพแวดล้อมที่ไม่ปลอดภัย
2. สภาพแวดล้อมและสภาพการที่ไม่ควรติดตั้ง
2.1 มีแสงแดดส่องโดยตรง
2.2 มีอุณหภูมิตํ่ากว่า 0 องศาเซลเซียล หรือสูงกว่า 55 องศาเซลเซียล
2.3 มีฝุนหรือไอเกลือ
2.4 มีก๊าซหรือมีคุณสมบัติกัดกร่อน มีการสั่นสะเทือน มีความชื้นมาก
3. การติดตั้งตู้ควบคุมสำหรับ PLC
3.1 ต้องป้องกันไม่ให้ PLC เกิดการเสียหายจากการใช้งานหรือจากส่วนอื่น ๆ ที่เกิดจากสภาพแวดล้อม สิ่งปนเปื้อนจากอากาศ ความชื้น นํ้ามัน ฝุ่นละออง ก๊าซที่มีฤทธิการกัดกร่อน
3.2 มีขนาดเพียงพอสะดวกต่อการเดินสายไฟต่าง ๆ
3.3 ควรติดตั้งห่างจากเสาแรงสูงอย่างน้อย 8 นิ้ว
3.4 ต้องติดตั้งสายดินกับตู้ควบคุม
3.5 ควรแยกการติดตั้งออกจากไฟแรงสูง อาจทำโดยใช้หม้อแปลงแบบแยกขด (Isolation)
3.6 ควรแยกการติดตั้งออกจากความร้อนสูง ๆ
3.7 ถ้ามีอุณหภูมิสูงกว่า 60 องศาเซนเซียล ให้ติดตั้งพัดลมเป่า
4. การติดตั้งระบบป้องกัน (Safety Circuitry)
4.1 ใช้หม้อแปลงแบบแยกขด (Isolation Transformer) เพื่อแยกออกจากไฟด้านแรงสูงและเป็นการป้องกันผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ เช่น สัญญาณรบกวนอันเนื่องมาจากกราวด์ (Ground Noise) และสายที่ออกมาจากเอาต์พุตของหม้อแปลงควรตีเกลียวสายไฟแล้วจ่ายไฟให้กับชุดโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์
4.2 มีวงจรฉุกเฉิน (Emergency Circuits) ป้องกันในระบบโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ ดังรูป เริ่มตั้งแต่การใช้หม้อแปลงแบบขดแยกที่จ่ายไฟให้กับระบบ PLC โดยผ่านระบบการควบคุมการเริ่มการทำงาน (Start) ให้รีเลย์ CR1 ทำงาน และมีวงจรการทำงานฉุกเฉิน เช่น สวิตช์หยุดฉุกเฉิน (Emergency stop button) และสวิตช์ที่ใช้สำหรับควบคุมอุปกรณ์ป้องกันอันตราย ที่เป็นอิสระจากการควบคุมของระบบ PLC
4.3 ในสถานที่มีสัญญาณรบกวนจำเป็นต้องมีการป้องกันความคลาดเคลื่อนจากการวัดค่าที่อาจเกิดขึ้น โดยใช้สายที่มีการป้องกันสัญญาณรบกวน (Shield Cable) ดังรูป 4.4 การต่อระบบกราวด์ มีหลักการต่อดังนี้
4.4.1 ควรใช้สายที่มีขนาดไม่ต่ำกว่า 2 ตร.มม (14 AWG) สำหรับเดินสายกราวด์ภายในตู้ควบคุม
4.4.2 ระบบกราวด์ ควรมีค่าความต้านทานไม่เกิน 100 โอห์ม
4.4.3 ระยะสายกราวด์ควรม่เกิน 20 เมตร
4.4.1 ควรใช้สายที่มีขนาดไม่ต่ำกว่า 2 ตร.มม (14 AWG) สำหรับเดินสายกราวด์ภายในตู้ควบคุม
4.4.2 ระบบกราวด์ ควรมีค่าความต้านทานไม่เกิน 100 โอห์ม
4.4.3 ระยะสายกราวด์ควรม่เกิน 20 เมตร
การบำรุงรักษา
1. รักษาอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้สะอาดปราศจากฝุ่นละออง เพื่อช่วยในการระบายความร้อนและป้องกันการลัดวงจร
2. หมั่นตรวจสอบจุดเชื่อมต่อต่าง ๆ อยู่เสมอโดยเฉพาะจุดต่อที่ได้รับการสั่นสะเทือนจากเครื่องจักร
3. หลีกเลี่ยงการวางอุปกรณ์หรือเครื่องมือต่าง ๆ ทิ้งไว้บนอุปกรณ์ควบคุม
4. หลีกเลี่ยงการติดตั้งอุปกรณ์ที่มีสัญญาณกวนของ PLC
1. รักษาอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้สะอาดปราศจากฝุ่นละออง เพื่อช่วยในการระบายความร้อนและป้องกันการลัดวงจร
2. หมั่นตรวจสอบจุดเชื่อมต่อต่าง ๆ อยู่เสมอโดยเฉพาะจุดต่อที่ได้รับการสั่นสะเทือนจากเครื่องจักร
3. หลีกเลี่ยงการวางอุปกรณ์หรือเครื่องมือต่าง ๆ ทิ้งไว้บนอุปกรณ์ควบคุม
4. หลีกเลี่ยงการติดตั้งอุปกรณ์ที่มีสัญญาณกวนของ PLC
โปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ มีโครงสร้างที่สำคัญ 4 ส่วนคือ
1. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU)
2. หน่วยความจำ (Memory Unit)
3. หน่วยอินพุต-เอาต์พุต (Input-Output Unit)
4. อุปกรณ์ประกอบการใช้งาน (Peripheral Devices) ได้แก่ เครื่องมือที่ใช้ในการป้อนและแสดงโปรแกรมหรือค่าของข้อมูลต่าง ๆ ที่เรียกได้หลายแบบ เช่น โปรแกรมมิ่งคอนโซล (Programming Console) แฮนด์ดี้โปรแกรมเมอร์ (Handy Programmer) แฮนด์เฮล (Hand Held) เป็นต้น
2. หน่วยความจำ (Memory Unit)
3. หน่วยอินพุต-เอาต์พุต (Input-Output Unit)
4. อุปกรณ์ประกอบการใช้งาน (Peripheral Devices) ได้แก่ เครื่องมือที่ใช้ในการป้อนและแสดงโปรแกรมหรือค่าของข้อมูลต่าง ๆ ที่เรียกได้หลายแบบ เช่น โปรแกรมมิ่งคอนโซล (Programming Console) แฮนด์ดี้โปรแกรมเมอร์ (Handy Programmer) แฮนด์เฮล (Hand Held) เป็นต้น
PLC ทำงานโดยการกวาดหรือสแกน (Scan) โปรแกรมอย่างต่อเนื่อง ในการสแกนจะประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญ 3 ขั้นคือ
ขั้นตอนที่ 1 ตรวจสอบสถานะอินพุต (Check Input Status) เริ่มจากการตรวจสอบสภาวะของอินพุตแต่ละตัวว่ามีสถานะเป็นอย่างไร (เปิดหรือปิด) แล้วนำสภาวะของข้อมูลเหล่านั้นไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำเพื่อใช้ในขั้นตอนต่อไป
ขั้นตอนที่ 2 ประมวลผลโปรแกรม (Program Executed) ในขั้นตอนนี้ PLC จะประมวลผลตามโปรแกรมตามลำดับของคำสั่งที่ป้อนเข้าไป และจะเก็บผลลัพธ์ของการประมวลผลไว้ในหน่วยความจำเพื่อใช้ในขั้นตอนที่ 3
ขั้นตอนที่ 3 มีการปรับเปลี่ยนสถานะของเอาต์พุต (Update Output Status) ในขั้นตอนสุดท้ายนี้ PLC จะปรับเปลี่ยนสถานะเอาต์พุตตามโปรแกรมที่เขียนขึ้น คือถ้าสถานะของอินพุตตัวใดตัวหนึ่งในระหว่างขั้นตอนแรกที่มีการเปลี่ยนแปลง และผลลัพธ์ของการประมวลในขั้นตอนที่สองให้เอาต์พุตเปลี่ยนแปลงก็จะส่งผลให้ขั้นตอนที่สามมีการเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย
หลังจากขั้นตอนที่ 3 แล้วเครื่อง PLC ก็จะกลับไปเริ่มต้นทำขั้นตอนที่ 1 อีกโดยทำงานซ้ำกันทุกขั้นตอนไปเรื่อย ๆ ซึ่งระยะเวลาที่ใช้ในทั้ง 3 ขั้นตอนนี้เรียกว่า 1 สแกนไทม์ (Scantime) ระยะเวลาในการตอบสนองทั้งหมดของ PLC เป็นองค์ประกอบสิ่งหนึ่งที่ต้องนำมาพิจารณาเสมอ เนื่องจาก PLC จะต้องใช้ระยะเวลาหนึ่งในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง ซึ่งระยะเวลาในการตอบสนองของ PLC สามารถคำนวณได้จากสมการ
Total Response Time = Input Response Time + Program Execution Time + Output Response Time
ขั้นตอนที่ 2 ประมวลผลโปรแกรม (Program Executed) ในขั้นตอนนี้ PLC จะประมวลผลตามโปรแกรมตามลำดับของคำสั่งที่ป้อนเข้าไป และจะเก็บผลลัพธ์ของการประมวลผลไว้ในหน่วยความจำเพื่อใช้ในขั้นตอนที่ 3
ขั้นตอนที่ 3 มีการปรับเปลี่ยนสถานะของเอาต์พุต (Update Output Status) ในขั้นตอนสุดท้ายนี้ PLC จะปรับเปลี่ยนสถานะเอาต์พุตตามโปรแกรมที่เขียนขึ้น คือถ้าสถานะของอินพุตตัวใดตัวหนึ่งในระหว่างขั้นตอนแรกที่มีการเปลี่ยนแปลง และผลลัพธ์ของการประมวลในขั้นตอนที่สองให้เอาต์พุตเปลี่ยนแปลงก็จะส่งผลให้ขั้นตอนที่สามมีการเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย
หลังจากขั้นตอนที่ 3 แล้วเครื่อง PLC ก็จะกลับไปเริ่มต้นทำขั้นตอนที่ 1 อีกโดยทำงานซ้ำกันทุกขั้นตอนไปเรื่อย ๆ ซึ่งระยะเวลาที่ใช้ในทั้ง 3 ขั้นตอนนี้เรียกว่า 1 สแกนไทม์ (Scantime) ระยะเวลาในการตอบสนองทั้งหมดของ PLC เป็นองค์ประกอบสิ่งหนึ่งที่ต้องนำมาพิจารณาเสมอ เนื่องจาก PLC จะต้องใช้ระยะเวลาหนึ่งในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง ซึ่งระยะเวลาในการตอบสนองของ PLC สามารถคำนวณได้จากสมการ
Total Response Time = Input Response Time + Program Execution Time + Output Response Time
หลักการออกแบบการควบคุม
1. ขั้นเตรียมการออกแบบ เป็นขั้นตอนที่ต้องมีการศึกษาการทำงานของระบบที่จะควบคุม โดยอาจจะตั้งประเด็นในคำถามดังนี้ เช่น "อินพุตเป็นอะไร/แบบไหน", "เอาต์พุตเป็นอะไร/แบบไหน", "ลำดับการทำงานของอินพุตและเอาต์พุต", "ระบบควบคุมมีเงื่อนไขในการทำงานอย่างไร" กำหนดรายละเอียดของเครื่องที่จะใช้ควบคุม เช่น จำนวนอินพุต เอาต์พุต ขนาดของเครื่อง โปรแกรมที่ใช้ออกแบบ เป็นต้น
2. ขั้นดำเนินการ เป็นขั้นตอนที่ต้องจัดทำทั้งทางด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ โดยมีการออกแบบวงจรภายนอกของเครื่องโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ (PLC) วิธีการติดตั้ง การกำหนดตำแหน่งของหน่วยความจำ การออกแบบโปรแกรมและทดสอบการทำงานของโปรแกรมเบื้องต้น
3. ขั้นการติดตั้งและทดสอบ เป็นการทดสอบการทำงานร่วมกันทั้งระบบด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ เพื่อหาข้อบกพร่องในการทำงานแล้วนำมาปรับปรุงการทำงานให้เกิดเสถียรภาพดียิ่งขึ้น
1. ขั้นเตรียมการออกแบบ เป็นขั้นตอนที่ต้องมีการศึกษาการทำงานของระบบที่จะควบคุม โดยอาจจะตั้งประเด็นในคำถามดังนี้ เช่น "อินพุตเป็นอะไร/แบบไหน", "เอาต์พุตเป็นอะไร/แบบไหน", "ลำดับการทำงานของอินพุตและเอาต์พุต", "ระบบควบคุมมีเงื่อนไขในการทำงานอย่างไร" กำหนดรายละเอียดของเครื่องที่จะใช้ควบคุม เช่น จำนวนอินพุต เอาต์พุต ขนาดของเครื่อง โปรแกรมที่ใช้ออกแบบ เป็นต้น
2. ขั้นดำเนินการ เป็นขั้นตอนที่ต้องจัดทำทั้งทางด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ โดยมีการออกแบบวงจรภายนอกของเครื่องโปรแกรมเมเบิลคอนโทรลเลอร์ (PLC) วิธีการติดตั้ง การกำหนดตำแหน่งของหน่วยความจำ การออกแบบโปรแกรมและทดสอบการทำงานของโปรแกรมเบื้องต้น
3. ขั้นการติดตั้งและทดสอบ เป็นการทดสอบการทำงานร่วมกันทั้งระบบด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ เพื่อหาข้อบกพร่องในการทำงานแล้วนำมาปรับปรุงการทำงานให้เกิดเสถียรภาพดียิ่งขึ้น