โปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ในระบบอัตโนมัติ

Programmable Logic Controller in Automation Systems

1.เพื่อให้ผู้เรียนเข้าใจโครงสร้าง การทำงาน และบทบาทของ PLC ในระบบอัตโนมัติ 2.เพื่อให้ผู้เรียนสามารถเขียนโปรแกรมควบคุม PLC ด้วยภาษามาตรฐาน IEC 61131-3 3.เพื่อให้ผู้เรียนสามารถประยุกต์ใช้งาน PLC ควบคุมระบบจำลองในโรงงานอัตโนมัติ 4.เพื่อให้ผู้เรียนสามารถติดตั้ง ตรวจสอบ บำรุงรักษา และแก้ไขข้อขัดข้องของระบบ PLC ได้อย่างถูกต้อง
1.เพื่อปรับปรุงเนื้อหาและแนวการสอนให้สอดคล้องกับเทคโนโลยี PLC รุ่นใหม่และแนวโน้มอุตสาหกรรมอัตโนมัติในยุค Industry 4.0 และ IIoT (Industrial Internet of Things) เช่น เพิ่มการเรียนรู้เรื่องการเชื่อมต่อ PLC กับ HMI, SCADA, OPC และระบบ Cloud 2.เพื่อพัฒนาความสามารถของผู้เรียนให้สามารถใช้งานภาษามาตรฐาน IEC 61131-3 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเน้นภาคปฏิบัติกับภาษา Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD) และ Structured Text (ST) อย่างครอบคลุม 3.เพื่อเสริมทักษะเชิงปฏิบัติของผู้เรียนในการควบคุมสถานีจำลองอัตโนมัติที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น เช่น การควบคุมสายพานลำเลียงแบบมีเซนเซอร์ตรวจจับหลายจุด การประมวลผลสัญญาณจากหลายอินพุต 4.เพื่อปรับรูปแบบการสอนให้ส่งเสริม Active Learning และ Problem-Based Learning (PBL) โดยให้นักศึกษาได้ทำโครงงานกลุ่มจริงในการควบคุมสถานีอัตโนมัติ พร้อมการประเมินผลแบบรูปรายการ (Rubric) 5.เพื่อเสริมความรู้ด้านการติดตั้ง บำรุงรักษา และการวิเคราะห์ข้อขัดข้องของระบบ PLC ในสภาพแวดล้อมจริงเพื่อให้ผู้เรียนสามารถนำทักษะไปใช้งานในสถานประกอบการได้ทันที
ศึกษาและฝึกปฏิบัติเกี่ยวกับลักษณะทั่วไปของโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ ระบบอินพุต ระบบเอาต์พุต ปฏิบัติการระบบลอจิก การเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของ พี.แอล.ซี ภาษาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมตามมาตรฐาน IEC61131-3 คำสั่งพื้นฐาน ปฏิบัติการในควบคุมระบบจำลองอัตโนมัติ ได้แก่ สถานีป้อนชิ้นงาน สถานีขนถ่ายชิ้นงาน และสถานีคัดแยกชิ้นงาน การติดตั้ง การบำรุงรักษา การประยุกต์ใช้งาน
1 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ โดยพิจารณาเป็นรายบุคคล
1.ความซื่อสัตย์ในการเขียนโปรแกรมและการรายงานผล 2.ความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมาย 3.การเคารพความเห็นของผู้อื่นในการทำงานกลุ่ม  
1.ยกตัวอย่างกรณีศึกษาจริงของการละเมิดจริยธรรมในงานอุตสาหกรรม 2.กำหนดบทบาทหน้าที่ชัดเจนในการทำงานกลุ่ม 3.ส่งเสริมการสะท้อนคิดในรายงานหลังเรียนรู้ (Reflection)
1.การสังเกตพฤติกรรมในชั้นเรียนและการทำงานกลุ่ม 2.แบบประเมินตนเองและประเมินเพื่อน (Peer Evaluation) 3.การตรวจรายงานสะท้อนจริยธรรม
1.โครงสร้างและการทำงานของ PLC 2.ระบบอินพุต/เอาต์พุต 3.การเขียนโปรแกรม PLC ตามมาตรฐาน IEC 61131-3 4.การควบคุมสถานีจำลองอัตโนมัติ (ป้อน, ขนถ่าย, คัดแยก) 5.การติดตั้งและบำรุงรักษาระบบ PLC
1.บรรยายประกอบสื่อภาพ/วิดีโอ 2.สาธิตการใช้งานจริงผ่านอุปกรณ์หรือซอฟต์แวร์จำลอง 3.กรณีศึกษาการใช้งาน PLC ในโรงงานจริง
1.การสอบกลางภาค/ปลายภาค 2.แบบฝึกหัดและแบบทดสอบย่อย 3.การสอบทฤษฎี (ข้อเขียน/ออนไลน์)
1.การวิเคราะห์ลอจิกการทำงานของระบบอัตโนมัติ 2.การเขียนโปรแกรมเพื่อแก้ปัญหาเฉพาะหน้า 3.การตรวจสอบข้อผิดพลาดในวงจรและโปรแกรม
1.การฝึกปฏิบัติแก้ปัญหาในสถานการณ์จำลอง 2.การวิเคราะห์และออกแบบลอจิกโปรแกรม 3.กิจกรรมแก้โจทย์กรณีศึกษา
1.การประเมินจากรายงานวิเคราะห์โปรแกรม 2.แบบฝึกหัดประเมินทักษะคิดวิเคราะห์ 3.การนำเสนอแนวทางแก้ไขโปรแกรม/วงจร
1.การทำงานร่วมกันในกลุ่มเพื่อเขียนโปรแกรมและติดตั้งระบบ 2.การสื่อสารในกลุ่มเพื่อแบ่งงานและแก้ไขปัญหาร่วมกัน 3.ความรับผิดชอบต่อบทบาทและหน้าที่
1.แบ่งกลุ่มทำกิจกรรมโครงงาน PLC 2.การอภิปรายและวางแผนร่วมกันในกลุ่ม 3.การสะท้อนบทบาทหน้าที่ของสมาชิกในกลุ่ม
1.แบบประเมินผลงานกลุ่ม 2.การประเมินแบบมีส่วนร่วม (Participation) 3.การให้คะแนนจาก Peer Evaluation
1.การใช้ซอฟต์แวร์จำลอง PLC เช่น TIA Portal, GX Works, Codesys 2.การออกแบบลอจิกและวิเคราะห์เงื่อนไขผ่านโปรแกรม 3.การใช้เทคโนโลยีในการนำเสนอผลงานหรือรายงาน
1.การฝึกใช้ซอฟต์แวร์จำลองและโปรแกรมจริง 2.การวิเคราะห์ลอจิกด้วยแผนภาพและซอฟต์แวร์ 3.การฝึกทำ Presentation/รายงานผลด้วยเครื่องมือ ICT
1.การประเมินงานปฏิบัติที่ใช้โปรแกรมจริง 2.การนำเสนอผลงานผ่าน Slide หรือ Web Dashboard 3.แบบฝึกใช้เทคโนโลยีและแบบทดสอบการใช้โปรแกรม
1.การต่อวงจร PLC ร่วมกับอุปกรณ์จริง 2.การอัปโหลด/ดาวน์โหลดโปรแกรม 3.การทดสอบและบำรุงรักษาระบบอัตโนมัติจำลอง
1.ฝึกปฏิบัติด้วยอุปกรณ์จริงหรือชุดฝึกจำลอง 2.ทำกิจกรรมโครงงานที่ควบคุมสถานีป้อน ขนถ่าย หรือคัดแยกชิ้นงาน 3.สอนและฝึกการใช้เครื่องมือ/อุปกรณ์
1.การประเมินจากการปฏิบัติงานจริง (Check List + Rubric) 2.การสอบปฏิบัติการควบคุมระบบจำลอง 3.การประเมินจากโครงงานปลายภาค
แผนที่แสดงการกระจายความรับผิดชอบมาตรฐานผลการเรียนรู้จากหลักสู่รายวิชา (Curriculum Mapping)
กลุ่มวิชา แสดงความมีคุณธรรม จริยธรรม ความรับผิดชอบในวิชาชีพ มีความรู้ด้านระบบควบคุมอัตโนมัติและ PLC วิเคราะห์และประยุกต์ใช้ความรู้เพื่อแก้ปัญหาทางวิศวกรรม ใช้เครื่องมือทางวิศวกรรมและซอฟต์แวร์ควบคุมได้อย่างเหมาะสม ทำงานเป็นทีมและสื่อสารอย่างมีประสิทธิภาพ คิดเชิงระบบ และใช้เทคโนโลยีสารสนเทศในการวิเคราะห์และสื่อสาร แสดงทักษะในการเรียนรู้ด้วยตนเองและการพัฒนาอาชีพ
ลำดับ รหัสวิชา ชื่อวิชา สนับสนุนผ่านการทำงานกลุ่ม กิจกรรมสะท้อนคิด เป็นรายวิชาแกนหลักในการพัฒนาองค์ความรู้ ฝึกผ่านการเขียนโปรแกรมควบคุม และออกแบบระบบจริง ฝึกใช้โปรแกรม TIA Portal, GX Works, Codesys ฯลฯ ผ่านโครงงานกลุ่ม และการนำเสนอผลงาน การใช้เทคโนโลยีเพื่อพัฒนาแผนผังและการสื่อสารลอจิก ผ่านการออกแบบโครงงาน ปฏิบัติกับสถานีจำลอง
1 ENGEL202 โปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ในระบบอัตโนมัติ
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 เข้าใจโครงสร้างและการทำงานของ PLC และระบบ I/O แบบทดสอบ / การตอบคำถามในชั้นเรียน สัปดาห์ 2–4 10%
2 เขียนโปรแกรมควบคุม PLC ด้วยภาษามาตรฐาน IEC 61131-3 (LD, FBD, ST) แบบฝึกหัดและการสอบปฏิบัติการเขียนโปรแกรม สัปดาห์ 5–8 20%
3 ประยุกต์ใช้งาน PLC กับสถานีจำลองอัตโนมัติ (Feeding, Pick & Place, Sorting) การปฏิบัติกับชุดฝึก, การวิเคราะห์ระบบ สัปดาห์ 10–12 15%
4 วิเคราะห์ข้อขัดข้องและบำรุงรักษาระบบ PLC ได้อย่างถูกต้อง กิจกรรมแก้ปัญหา, Workshop ตรวจสอบระบบ สัปดาห์ 13–14 10%
5 แสดงความรับผิดชอบ ซื่อสัตย์ และมีจริยธรรมในการเรียนรู้และการทำงานกลุ่ม การสังเกตพฤติกรรม, Peer Evaluation, การมีส่วนร่วม ตลอดภาคเรียน 10%
6 ทำงานร่วมกับผู้อื่นในการพัฒนาและนำเสนอผลงานควบคุมระบบอัตโนมัติ โครงงานกลุ่มและการนำเสนอ สัปดาห์ 15–16 15%
7 ประเมินความรู้รวมทั้งภาคทฤษฎีและการเขียนโปรแกรมควบคุมระบบ สอบกลางภาค (ข้อเขียน/เขียนโปรแกรม) สัปดาห์ 9 10%
8 สรุปและประเมินความรู้จากภาพรวมทั้งหมดของวิชา สอบปลายภาค สัปดาห์ 17 10%
1.Petruzella, F. D. (2020). Programmable Logic Controllers (5th ed.). McGraw-Hill Education. ครอบคลุมโครงสร้างพื้นฐาน การเขียนโปรแกรม PLC และตัวอย่างอุตสาหกรรม
2.Hugh Jack (2021). Automating Manufacturing Systems with PLCs (Online Textbook). หนังสือฟรีคุณภาพสูงที่สอนทั้งแนวคิด ทฤษฎี และการเขียนโปรแกรม PLC อย่างเป็นระบบ
3.Rockwell Automation. Logix5000 Controllers Programming Manual คู่มือจริงจากผู้ผลิตที่ใช้ในการฝึกฝนภาคปฏิบัติ โดยเฉพาะการใช้ภาษา Ladder และ FBD
1.IEC 61131-3:2013 – Programmable Controllers - Part 3: Programming Languages มาตรฐานสากลของภาษาโปรแกรมที่ใช้ใน PLC เช่น LD, FBD, ST, IL, SFC
2.Siemens AG. TIA Portal: Getting Started Manual คู่มือการใช้งานซอฟต์แวร์ TIA Portal สำหรับเขียนโปรแกรม S7-1200/S7-1500
3.Mitsubishi Electric. GX Works3 Programming Manual คู่มือการเขียนโปรแกรม FX5U และซีรีส์ต่าง ๆ ด้วย GX Works3
4.OMRON Corporation. PLC Programming Manual for CP/NJ Series เอกสารแสดงแนวทางการเขียนโปรแกรม OMRON ตามโครงสร้าง IEC 61131-3
1.Tay, P. Y. (2019). Industrial Automation Hands-On (Wiley). เชื่อมโยงการเขียนโปรแกรม PLC กับการประยุกต์ในระบบอัตโนมัติและการควบคุมหุ่นยนต์
2.W. Bolton (2015). Programmable Logic Controllers (6th ed.). Newnes. เน้นโครงสร้างพื้นฐานและแนะนำสำหรับผู้เริ่มต้นในงานอุตสาหกรรม
3.Learning Factory Lab Manuals (By Festo/SMC/Didactic) คู่มือการใช้งานสถานีป้อน ขนถ่าย คัดแยก ที่ใช้งานจริงในห้องปฏิบัติการ