Bộ điều khiển PLC TM100C16R Schneider Electric – Modicon M100 16 I/O, ngõ ra Relay

Bộ điều khiển PLC TM100C16R là bộ điều khiển logic khả trình thuộc dòng Easy Modicon M100 của Schneider Electric, được thiết kế cho các hệ thống máy móc và ứng dụng tự động hóa quy mô nhỏ. PLC tích hợp tổng cộng 16 I/O, gồm 9 đầu vào số và 7 đầu ra relay, sử dụng nguồn cấp 100–240VAC.

Nhờ thiết kế nhỏ gọn, có đầu vào tốc độ cao, cổng truyền thông Serial Line và cổng USB lập trình, Schneider TM100C16R từng được sử dụng phổ biến trong máy đóng gói, băng tải, hệ thống bơm, máy sản xuất và nhiều hệ thống điều khiển công nghiệp khác.

1. PLC TM100C16R là gì?

TM100C16R là bộ điều khiển PLC dạng compact thuộc dòng Modicon M100 của Schneider Electric.

Tên sản phẩm của hãng:

Controller M100 16 I/O Relay – TM100C16R

PLC được tích hợp sẵn cả đầu vào và đầu ra trên cùng một bộ điều khiển, giúp giảm số lượng module cần lắp đặt đối với các hệ thống tự động hóa nhỏ.

Cấu hình I/O của TM100C16R gồm:

• 9 Digital Inputs

• 7 Relay Outputs

• Tổng cộng 16 I/O

Theo Hardware Guide của Schneider Electric, 9 đầu vào được chia thành 1 đầu vào thường, 4 đầu vào Fast Counter và 4 đầu vào High-Speed Counter.

2. Thông số kỹ thuật PLC TM100C16R

TM100C16R sử dụng 7 đầu ra relay, với dòng điện định mức 2A cho mỗi output. Các relay được chia thành hai nhóm common Q0–Q3 và Q4–Q6.

3. Cấu hình 16 I/O của TM100C16R

Điểm đáng chú ý của PLC Schneider TM100C16R là toàn bộ 16 điểm I/O được tích hợp trực tiếp trên PLC.

9 đầu vào Digital Input

TM100C16R có tổng cộng:

9 đầu vào số – I0 đến I8

Trong đó gồm:

• 1 Regular Input

• 4 Fast Inputs

• 4 High-Speed Counter Inputs

Các đầu vào sử dụng điện áp danh định 24VDC và hỗ trợ logic Sink/Source.

7 đầu ra Relay

PLC có:

7 Relay Outputs – Q0 đến Q6

Các relay có tiếp điểm thường mở NO – Normally Open.

Thông số chính:

• Điện áp định mức: 24VDC hoặc 220VAC

• Điện áp tối đa: 30VDC hoặc 250VAC

• Dòng định mức: 2A/output

• Dòng peak tối đa: 5A/output

• Thời gian đóng relay: tối đa 10ms

• Thời gian mở relay: tối đa 10ms

Với đầu ra relay, PLC có thể điều khiển nhiều thiết bị điện AC hoặc DC thông qua hệ thống điều khiển phù hợp.

4. Khả năng đếm tốc độ cao của TM100C16R

TM100C16R được trang bị các đầu vào có khả năng xử lý tín hiệu tốc độ cao.

Fast Counter

4 đầu vào Fast Input có tần số tối đa:

5kHz

High-Speed Counter

Các đầu vào HSC hỗ trợ tần số tối đa:

100kHz

Các chế độ đếm được hỗ trợ bao gồm các chức năng như:

• Single counter

• Up/Down counter

• A/B phase counter

• Pulse/Direction

• CW/CCW

• Frequency meter

Khả năng này giúp Schneider TM100C16R phù hợp với các ứng dụng sử dụng cảm biến xung, encoder hoặc cần đếm sản phẩm tốc độ cao.

5. Cổng truyền thông của PLC TM100C16R

Bộ điều khiển được tích hợp các kết nối cần thiết cho việc lập trình và giao tiếp với thiết bị bên ngoài.

Serial Line

TM100C16R có:

1 cổng Serial Line

Cổng serial cho phép PLC trao đổi dữ liệu với các thiết bị tự động hóa tương thích.

USB Programming Port

PLC còn được trang bị:

1 cổng USB lập trình

Cổng này được sử dụng để kết nối PLC với máy tính phục vụ:

• Nạp chương trình

• Chỉnh sửa chương trình

• Cấu hình PLC

• Kiểm tra chương trình

• Chẩn đoán hệ thống

Tài liệu gốc của Schneider cho dòng M100/M200 đề cập USB Mini-B và Serial Line 1 là các giao diện truyền thông tích hợp của bộ điều khiển.

6. Nguồn cấp của TM100C16R

PLC TM100C16R sử dụng nguồn:

100–240VAC

Đây là một ưu điểm khi lắp đặt trong tủ điều khiển sử dụng nguồn điện AC thông dụng.

Nguồn AC cấp cho PLC cần được đấu nối đúng theo sơ đồ của nhà sản xuất và các yêu cầu an toàn điện.

Đối với phần Digital Input, các tín hiệu đầu vào sử dụng điện áp:

24VDC

Do đó cần phân biệt rõ nguồn cấp cho bộ điều khiển và nguồn tín hiệu I/O khi thiết kế mạch điện.

7. Đầu ra Relay của PLC TM100C16R

Đầu ra relay là một trong những đặc điểm quan trọng của model này.

TM100C16R có:

7 Relay Outputs

Các output được chia thành:

Common 0: Q0 – Q3
Common 1: Q4 – Q6

Dòng điện định mức của mỗi đầu ra là:

2A

Schneider Electric cũng lưu ý đầu ra relay không có bảo vệ ngắn mạch tích hợp. Với tải cảm, nhà sản xuất yêu cầu sử dụng mạch bảo vệ thích hợp; chẳng hạn diode free-wheeling cho tải DC hoặc RC snubber cho tải AC để bảo vệ tiếp điểm relay.

8. Nguyên lý hoạt động của PLC TM100C16R

Nguyên lý hoạt động cơ bản có thể mô tả:

Cảm biến → Digital Input → PLC TM100C16R → chương trình điều khiển → Relay Output → thiết bị chấp hành

Ví dụ, trong hệ thống băng tải:

1. Cảm biến phát hiện sản phẩm.

2. Tín hiệu được đưa vào Digital Input của TM100C16R.

3. CPU xử lý chương trình PLC.

4. PLC kích hoạt Relay Output.

5. Relay điều khiển contactor hoặc thiết bị trung gian.

6. Động cơ băng tải được điều khiển theo logic đã lập trình.

PLC có thể thực hiện nhiều chức năng như timer, counter, interlock, sequence control và xử lý tín hiệu tốc độ cao.

9. Ứng dụng của bộ điều khiển PLC TM100C16R

PLC Schneider TM100C16R phù hợp với các hệ thống điều khiển máy nhỏ và vừa như:

• Máy đóng gói

• Máy chiết rót

• Máy dán nhãn

• Máy cắt

• Máy ép

• Máy cấp liệu

• Băng tải sản phẩm

• Hệ thống đếm sản phẩm

• Hệ thống bơm nước

• Hệ thống xử lý nước

• Hệ thống quạt công nghiệp

• Hệ thống chiếu sáng tự động

• Tủ điều khiển máy

• Điều khiển motor

• Hệ thống tưới tự động

• Máy chế tạo OEM

• Hệ thống giám sát và điều khiển đơn giản

Với 16 I/O tích hợp, sản phẩm đặc biệt phù hợp với những hệ thống không yêu cầu số lượng tín hiệu quá lớn.

10. Ưu điểm của PLC Schneider TM100C16R

Thiết kế compact

Đầu vào, đầu ra, nguồn và giao diện truyền thông được tích hợp trong một bộ điều khiển nhỏ gọn.

16 I/O tích hợp

PLC có sẵn:

9 Input + 7 Relay Output

giúp hạn chế nhu cầu lắp thêm module I/O trong các ứng dụng nhỏ.

Đầu ra Relay linh hoạt

Relay có thể sử dụng với nhiều loại tải AC hoặc DC phù hợp, thuận tiện khi thiết kế tủ điều khiển.

Hỗ trợ High-Speed Counter

Các đầu vào tốc độ cao hỗ trợ HSC lên đến 100kHz, phù hợp với encoder và cảm biến xung.

Nguồn AC thông dụng

Nguồn 100–240VAC giúp PLC thuận tiện khi tích hợp vào hệ thống điện công nghiệp.

Có cổng lập trình USB

Kỹ thuật viên có thể kết nối máy tính để lập trình, cấu hình và bảo trì hệ thống.

11. TM100C16R có thể kết nối với những thiết bị nào?

Tùy cấu hình hệ thống, PLC có thể nhận tín hiệu từ:

• Cảm biến quang

• Cảm biến tiệm cận

• Công tắc hành trình

• Nút nhấn

• Encoder

• Công tắc áp suất

• Relay trung gian

• Các thiết bị tín hiệu số khác

Phía đầu ra, PLC có thể điều khiển thông qua relay hoặc thiết bị trung gian như:

• Contactor

• Relay

• Đèn báo

• Còi báo

• Van điện từ

• Motor

• Bơm

• Quạt

• Cơ cấu chấp hành

Cần kiểm tra dòng điện, điện áp và đặc tính tải trước khi đấu trực tiếp vào relay output.

12. Lưu ý khi đấu nối Relay Output

Đầu ra relay của TM100C16R có dòng định mức 2A/output, nhưng điều đó không có nghĩa mọi loại tải 2A đều có thể được đóng cắt giống nhau.

Đặc biệt với các tải cảm như:

• Contactor

• Solenoid

• Relay coil

• Motor

cần sử dụng thiết bị hoặc mạch bảo vệ phù hợp để hạn chế điện áp ngược và hồ quang điện.

Theo Schneider Electric, đầu ra relay của dòng này không được kết nối với tải điện dung theo cấu hình không phù hợp và không có bảo vệ ngắn mạch tích hợp.

13. Lưu ý khi lắp đặt PLC TM100C16R

Khi lắp đặt hoặc thay thế TM100C16R, cần:

• Kiểm tra chính xác model TM100C16R.

• Xác nhận nguồn cấp 100–240VAC.

• Kiểm tra nguồn 24VDC cho Digital Input.

• Xác nhận loại tải đầu ra.

• Không vượt quá dòng định mức relay.

• Sử dụng fuse hoặc thiết bị bảo vệ phù hợp.

• Bảo vệ relay khi điều khiển tải cảm.

• Đấu nối đúng COM của từng nhóm output.

• Nối đất theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

• Ngắt hoàn toàn nguồn trước khi đấu nối hoặc bảo trì.

• Kiểm tra chương trình PLC trước khi cho máy vận hành.

Schneider Electric yêu cầu việc lắp đặt, vận hành và bảo trì thiết bị điện phải được thực hiện bởi nhân sự có chuyên môn phù hợp.