Bài giảng Điều khiển Logic và PLC: Chương 5 - TS. GVC. Vũ Minh Quang

Trong bối cảnh tự động hóa công nghiệp ngày càng phát triển, các hệ thống điều khiển logic khả trình (PLC) đóng vai trò trung tâm trong việc quản lý và thực thi các quy trình phức tạp. Để vận hành hiệu quả các chuỗi sự kiện tuần tự, kiểm soát thời gian và định lượng các sự kiện, việc hiểu và ứng dụng bộ định thời và bộ đếm là vô cùng cần thiết. Tài liệu này nhằm cung cấp kiến thức nền tảng và chuyên sâu về hai thành phần chức năng thiết yếu này. Chúng tôi sẽ khám phá các nguyên lý hoạt động, cấu trúc và ứng dụng đa dạng của bộ định thời và bộ đếm, từ các khái niệm cơ bản đến triển khai trên các nền tảng PLC phổ biến, giúp người học nắm vững cách thiết kế và triển khai các giải pháp điều khiển thực tế hiệu quả.

Sinh viên ngành tự động hóa, điều khiển, điện-điện tử; kỹ sư và kỹ thuật viên làm việc trong lĩnh vực lập trình PLC và tự động hóa công nghiệp.

Chương này cung cấp một cái nhìn toàn diện về bộ định thời và bộ đếm, hai công cụ cơ bản và không thể thiếu trong lập trình PLC và điều khiển logic hiện đại. Tài liệu bắt đầu với phần giới thiệu chi tiết, làm rõ các dạng cơ bản của bộ định thời, bao gồm trễ tích cực (On-delay) và trễ không tích cực (Off-delay), cùng với nguyên lý hoạt động của chúng qua các biểu đồ thời gian. Tiếp đó, các loại bộ đếm như đếm tiến (Up-counter), đếm lùi (Down-counter) và đếm tiến/lùi (Up/Down-counter) cũng được phân tích. Nội dung chính sau đó đi sâu vào các chuẩn mực công nghiệp, trình bày các khối hàm chức năng của bộ định thời và bộ đếm theo chuẩn IEC, bao gồm các loại như TON, TOF, TP, CTU, CTD, CTUD, qua đó tạo nền tảng vững chắc về tính tương thích và ứng dụng đa dạng. Đặc biệt, tài liệu dành một phần đáng kể để phân tích chi tiết bộ định thời và bộ đếm trên nền tảng Siemens S7-200, một dòng PLC phổ biến, bao gồm các loại timer cụ thể như TON, TONR (Retentive On Delay Timer), TOF, cùng với thông số kỹ thuật về độ phân giải và giá trị tối đa. Các loại counter trên S7-200 như CTU, CTD, CTUD và HSC (High-Speed Counter) cũng được trình bày, nhấn mạnh ứng dụng của chúng trong việc đếm sườn xung tốc độ cao lên đến 30KHZ. Ngoài ra, tài liệu còn đề cập đến bộ định thời và bộ đếm của các hãng khác như GE Fanuc và Mitsubishi, mở rộng tầm nhìn về các giải pháp công nghiệp khác nhau. Mục tiêu cuối cùng là trang bị cho độc giả khả năng ứng dụng các thành phần điều khiển thiết yếu này một cách hiệu quả và linh hoạt trong thiết kế, triển khai và vận hành các hệ thống tự động hóa công nghiệp phức tạp, từ đó tối ưu hóa các quy trình sản xuất và vận hành trong thực tiễn.