Digital Output là gì?
Digital Output (Đầu ra số — DO) là chân hoặc module của PLC cấp tín hiệu điện nhị phân (ON/OFF) để điều khiển các thiết bị chấp hành (actuator) bên ngoài: contactor, rơ-le trung gian, đèn tín hiệu, còi, van điện từ, solenoid. Khi bit trong bộ nhớ ảnh đầu ra = 1, PLC đóng mạch điện tương ứng (relay output: tiếp điểm cơ đóng; transistor output: transistor dẫn).
So sánh relay output và transistor output
| Đặc điểm | Relay Output | Transistor Output (PNP) |
|---|---|---|
| Loại tải | AC và DC | Chỉ DC (thường 24VDC) |
| Dòng tải tối đa | 2A/điểm (AC), 2A/điểm (DC) | 0,5A/điểm (typical) |
| Thời gian chuyển mạch | 5–10 ms | < 1 ms |
| Tuổi thọ tiếp điểm | 300.000–1.000.000 lần | Không giới hạn (điện tử) |
| Cách ly điện | Có (tiếp điểm cơ) | Có (qua optocoupler) |
| Phù hợp điều khiển | Contactor, đèn AC, van AC | Step motor, servo pulse, đèn DC |
| Bảo vệ quá dòng | Cần cầu chì ngoài | Tích hợp bảo vệ (một số) |
Đấu nối điều khiển contactor qua DO
Sơ đồ điển hình: PLC DO relay → cuộn dây contactor (coil):
- DO COM nối vào +24VDC (nguồn PLC).
- DO output (khi ON) → một đầu cuộn dây contactor (A1).
- Đầu kia cuộn dây contactor (A2) → 0VDC (GND).
- Khi DO = 1: tiếp điểm relay DO đóng → 24V qua cuộn dây contactor → contactor hút → motor chạy.
Quan trọng: Phải đặt diode bảo vệ (fly-back diode) hoặc varistor song song với cuộn dây contactor. Khi DO tắt đột ngột, cuộn cảm sinh điện áp ngược cao → hỏng tiếp điểm relay DO nếu không có diode bảo vệ. Hầu hết contactor hiện đại (Siemens, Schneider) đã tích hợp sẵn RC snubber hoặc varistor trên cuộn dây.
Bảo vệ cuộn cảm (Inductive Load Protection)
- DO relay đóng tải DC (coil 24VDC): đặt diode flyback 1N4007 ngược chiều song song với cuộn dây.
- DO relay đóng tải AC (coil 220VAC): đặt RC snubber (thường 47Ω + 0,1µF/600V) song song với cuộn dây.
- DO transistor: tích hợp bảo vệ nội bộ trong nhiều PLC; vẫn nên thêm diode ngoài cho cuộn dây có năng lượng lớn.
Ví dụ ứng dụng DO thực tế
- Đèn tín hiệu 24VDC: DO transistor PNP → (+) đèn → (−) GND. Dùng đèn LED 24VDC chuyên dụng tủ điện (Schneider XB7, IDEC, Banner).
- Van điện từ solenoid 24VDC: DO transistor + diode flyback. Dòng van thường 0,1–0,5A.
- Contactor 7,5 kW (cuộn 24VDC): DO relay hoặc transistor (kiểm tra dòng cuộn — thường 60–150 mA, trong khả năng DO transistor 500 mA). Thêm diode flyback.
- Còi báo động 220VAC: DO relay (COM nối L, output nối cuộn còi, N còn lại).