1. วงจรคงสถานะตัวเอง ใช้ทำอะไร?
มีเครื่องจักรหนึ่ง ซึ่งพนักงานคนหนึ่งต้องกดปุ่มค้างไว้ตลอดเวลาเพื่อให้มันทำงาน ถ้าเขาปล่อยเครื่องก็จะดับ หัวหน้าก็จะมาด่า “เจ้าเบื้อกทำเครื่องหยุดอีกแล้ว” เขาเลยต้องกดไว้ตลอดวันจนเมื่อยนิ้ว
ช่างคนหนึ่งสงสารเขา เอาวงจรคงสถานะตัวเองใส่ในเครื่องจักร เขากดปุ่มครั้งเดียว เครื่องเดินต่อเนื่อง เขาเลยนั่งเล่นมือถือทั้งวัน เลิกงานเขาก็จะมากดปุ่มปิด…
นั้นแหละครับ วงจรนี้ทำให้เครื่องจักรทำงานโดยไม่ต้องปุ่มกดค้างไว้
เขาบอกช่าง “รู้งี้ผมเอาสวิตช์ป๊อกแป๊กเปิดปิดไฟบ้านมาใส่ตั้งนานละ”
ช่างบอก “ไม่ได้”
เขาถาม “ทำไม?”
ช่างบอก”เดี๋ยวผมจะอธิบายให้ฟัง”
2. หลักการทำงาน
- กดปุ่มครั้งเดียว → วงจรจำสถานะ → ทำงานต่อเนื่อง
- ใช้การทำงานของรีเลย์ หรือคอนแทค เพื่อสร้าง แฟล็ก (Flag)
แฟล็ก (Flag) แปลว่าธง ตั้งแต่โบราณใช้แสดงสถานะเมื่อทำสิ่งใดสำเร็จ เช่น ถ้ารบชนะให้ยกธงแดง ถ้ายอมแพ้แล้วให้ยกธงขาว
สมัยนี้ใช้ในการเขียนโปรแกรม แสดงการบรรลุเงื่อนไขแล้ว เช่น ถ้า A+B > 1 ให้ Flag ON
(Flag ก็คือ Memory หนึ่งในโปรแกรม ที่มีค่า ON หรือ OFF / 1 หรือ 0 ) - วงจรคงสถานะตัวเอง เปรียบได้กับ บิตข้อมูลในคอมพิวเตอร์ ที่เก็บค่า “1/0” หรือ “จริง/เท็จ”
3. เพิ่มความปลอดภัย
- การป้องกันอุปกรณ์
หากคุณเหยียบทั้งคันเร่งและเบรกขณะขับรถ จะเกิดความเสียหายร้ายแรงแก่ชิ้นส่วนภายในต่างๆ ในทำนองเดียวกัน หากส่งคำสั่งเดินหน้าและถอยหลังไปยังมอเตอร์ในเวลาเดียวกัน มอเตอร์อาจไหม้ หรืออาจเกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ซึ่งเป็นปัญหาทางไฟฟ้าที่ร้ายแรงประการหนึ่ง
วงจรคงสถานะตัวเองที่ใช้ลำดับรีเลย์สามารถป้องกันสิ่งนี้ได้ โดยการกำหนดเงื่อนไขการทำงาน → ถ้าเดินหน้าอยู่ห้ามถอยหลัง และ ถ้าถอยหลังอยู่ห้ามเดินหน้า
วงจรเงื่อนไขประเภทนี้เรียกว่า “อินเตอร์ล็อค” (Interlock) - ป้องกันการทำงานอัตโนมัติเมื่อไฟมาหลังจากไฟดับ
ตามที่คนงานบอกช่าง “รู้งี้ผมเอาสวิตช์ป๊อกแป๊กเปิดปิดไฟบ้านมาใส่ตั้งนานละ”
ช่างบอกว่า “ไม่ได้” ก็เพราะว่าสวิตช์ป๊อกแป๊กมันจะคงสถานะไว้ตลอดชั่วกัลปาวสาน ถ้าใครคนหนึ่งเข้าไปในเครื่องขณะไฟดับ แล้วเกิดไฟมาโดยที่สวิตช์ยังเปิดอยู่ คนนั้นก็จะได้รับอันตรายอย่างแน่นอน
วงจรคงสถานะตัวเองได้รับการออกแบบมาให้ทำงานเฉพาะเมื่อมีการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง วงจรจะมีการ “รีเซ็ต” เพื่อไม่ให้กลับมาทำงานเอง จนกว่าจะมีใครหรือสิ่งใดมาสั่งการ
4. ตัวอย่างประยุกต์
- ลิฟต์ → ใช้วงจรคงสถานะตัวเองเป็นพื้นฐานควบคุมการทำงาน (กดปุ่มครั้งเดียวทำงานจนเสร็จ)
- เครื่องจักรอุตสาหกรรม → ป้องกันความเสียหายและควบคุมการทำงานเป็นลำดับ
- อุปกรณ์ทั่วไป → เพิ่มความปลอดภัยและสะดวกต่อการใช้งาน
5. สรุป
- วงจรคงสถานะตัวเอง เป็นพื้นฐานของวงจร Start-Stop Control (ควบคุมการเริ่มและหยุดการทำงาน) ที่ต้องมีการทำงานต่อเนื่องโดยที่ไม่ต้องกดปุ่มค้างไว้
- ผลพลอยได้คือ วงจร Self-Holding ทำหน้าที่คล้ายกับ “หน่วยความจำ” ในระดับลอจิกพื้นฐาน (ON/OFF) วงจรจะอยู่ในสถานะ ON จนกว่าจะมีการกดปุ่ม Stop
- วงจรคงสถานะตัวเอง เป็นมากกว่าวงจรเล็ก ๆ ครับ มันคือ หัวใจของการควบคุมอัตโนมัติ เมื่อเข้าใจวงจรนี้ สามารถต่อยอดไปสู่ PLC Programming, Automation System และ Robotics ได้ทั้งหมด