Digital Input là gì?
Digital Input (Đầu vào số — DI) là chân hoặc module của PLC tiếp nhận tín hiệu nhị phân (chỉ có hai trạng thái: ON hoặc OFF) từ các thiết bị thực địa. Bên trong PLC, tín hiệu này được chuyển thành giá trị bit (0 hoặc 1) và lưu trong vùng bộ nhớ ảnh đầu vào (Input Image), sẵn sàng cho chương trình LAD/FBD/ST xử lý.
Mức điện áp tín hiệu DI
| Chuẩn điện áp | OFF (0) | ON (1) | Ứng dụng |
|---|---|---|---|
| 24VDC (IEC) | 0–5 VDC | 15–30 VDC | PLC công nghiệp, phổ biến nhất |
| 5VDC (TTL) | 0–0,8 V | 2–5 V | Vi điều khiển, encoder TTL |
| 120VAC | < 20 VAC | 79–135 VAC | PLC kết nối trực tiếp mạng điện AC |
| 230VAC | < 40 VAC | 159–264 VAC | PLC nối trực tiếp với công tắc 230VAC |
PNP và NPN — Phân biệt cảm biến
Đây là điểm hay nhầm lẫn nhất khi đấu nối cảm biến với PLC:
- Cảm biến PNP (Source — Nguồn): khi phát hiện vật, đầu ra (signal wire) cấp +24VDC. Đấu: dây nâu (Vcc +24V), dây xanh (0V), dây đen (signal) → vào DI. Khi cảm biến kích: DI nhận +24V → bit = 1. Phổ biến tại Châu Âu và Việt Nam.
- Cảm biến NPN (Sink — Chìm): khi phát hiện vật, đầu ra kéo xuống 0VDC. Đấu: cần điện trở pull-up đến +24V, hoặc module DI có pull-up nội bộ. Phổ biến tại Nhật Bản, Hàn Quốc.
Quy tắc nhớ: PNP = Positive output = +24V khi ON. NPN = Negative (0V) khi ON.
Đấu nối các thiết bị vào DI
- Nút nhấn (Push Button): NO — một đầu nối +24V, đầu kia nối DI. Nhấn → DI nhận +24V → bit = 1. NC — một đầu DI, đầu kia +24V. Thường dùng NC cho nút STOP (an toàn hơn: đứt dây cũng được phát hiện).
- Công tắc hành trình (Limit Switch): tương tự nút nhấn, chọn NO hoặc NC tùy logic yêu cầu. Nhiều limit switch có cả tiếp điểm NO và NC.
- Cảm biến quang điện PNP: dây nâu (+24V), dây xanh (0V), dây đen (signal → DI). Không cần điện trở pull-up.
- Encoder incremental: tín hiệu A/B tần số cao → cần đấu vào đầu vào High-Speed Counter (HSC), không dùng DI thông thường (quá chậm).
Chống rung (Debounce) trong DI
Tiếp điểm cơ (nút nhấn, limit switch) khi đóng/mở có thể rung trong vài ms, gây đọc nhiều lần. PLC thường có bộ lọc phần cứng (input filter) trên module DI: Siemens S7-1200 mặc định 6,4 ms, có thể cấu hình 0,1 ms–20 ms. Cảm biến điện tử (quang, từ) không rung — có thể để filter nhỏ để đáp ứng nhanh hơn.