Trong các hệ thống điều khiển tự động, việc chuyển đổi tín hiệu từ PLC sang thiết bị công suất là một yêu cầu bắt buộc. Đây chính là lúc module relay PLC phát huy vai trò quan trọng, giúp kết nối an toàn, ổn định và hiệu quả. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về module relay PLC, ứng dụng thực tế và cách chọn mua phù hợp.

Việc trang bị kiến thức cơ bản về loại thiết bị này không chỉ giúp bạn tiết kiệm thời gian triển khai hệ thống, mà còn giảm thiểu rủi ro vận hành, từ đó tăng tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống tự động hóa.

1. Module Relay PLC là gì?

Module relay PLC là một thiết bị trung gian dùng để chuyển tín hiệu điều khiển từ PLC (Programmable Logic Controller) sang thiết bị công suất như đèn báo, motor, van điện từ… Đầu vào của module là tín hiệu điện áp thấp (thường 5V, 12V hoặc 24VDC), đầu ra là tín hiệu đóng/ngắt relay để điều khiển dòng điện cao hơn.

Các relay này có thể hoạt động theo nguyên lý từ trường: khi được cấp điện, cuộn dây bên trong relay sinh ra từ trường hút tiếp điểm lại với nhau – tạo nên mạch điện kín để truyền tải dòng điện đến thiết bị đầu ra.

Thông thường, một module relay gồm nhiều relay cơ học được tích hợp sẵn, như các loại 4, 6, 8, 10, 12 kênh…, giúp PLC có thể điều khiển nhiều thiết bị cùng lúc. Việc tích hợp nhiều relay trên cùng một bảng mạch giúp tiết kiệm không gian tủ điện, giảm chi phí dây dẫn, và dễ dàng thay thế bảo trì.

2. Cấu tạo cơ bản của module relay PLC

Một module relay tiêu chuẩn gồm các thành phần chính như sau:

• Relay cơ (Relay Electromagnetic): Có thể là loại G2R-1-E (1 tiếp điểm thường hở) hoặc G2R-2 (2 tiếp điểm thường hở và thường đóng). Đây là trái tim của module, thực hiện chức năng đóng/ngắt mạch.
• Mạch cách ly quang (Opto-isolator): Đảm bảo tín hiệu từ PLC không bị nhiễu điện hoặc hư hỏng do xung điện. Mạch cách ly quang sử dụng diode phát sáng và transistor quang để truyền tín hiệu một chiều mà không tiếp xúc trực tiếp.
• Mạch điều khiển đầu vào PNP hoặc NPN: Tùy theo loại PLC bạn đang sử dụng, module relay cần tương thích với tín hiệu đầu ra PNP (dương) hoặc NPN (âm). Một số module hiện đại có thể hỗ trợ cả hai loại.
• Đèn LED báo trạng thái hoạt động: Giúp kỹ thuật viên dễ dàng kiểm tra trạng thái đóng/ngắt từng relay. Đây là chi tiết nhỏ nhưng cực kỳ hữu ích trong việc vận hành và bảo trì hệ thống.
• Terminal đầu nối ốc vít hoặc cắm rút: Đảm bảo kết nối chắc chắn, chống lỏng, rung trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Một số dòng còn trang bị cầu chì bảo vệ riêng cho từng relay.

3. Ứng dụng của module relay PLC

Module relay là thiết bị không thể thiếu trong nhiều hệ thống điều khiển, cụ thể như:

• Điều khiển motor công nghiệp: Mở/tắt motor băng tải, motor bơm nước, quạt công nghiệp…
• Tự động hóa hệ thống chiếu sáng: Quản lý đèn đường, đèn nhà xưởng theo thời gian hoặc cảm biến.
• Tích hợp trong hệ thống an ninh: Đóng mở cửa, điều khiển còi hú, đèn cảnh báo trong hệ thống báo trộm.
• Hệ thống tòa nhà thông minh (BMS): Kết nối với PLC để điều khiển đèn, rèm, quạt, điều hòa trung tâm.
• Giám sát và điều khiển từ xa: Trong hệ thống SCADA, PLC kết nối với module relay để điều khiển thiết bị từ trung tâm điều hành.

Việc sử dụng module relay còn giúp tăng tính modular, cho phép mở rộng hoặc nâng cấp hệ thống mà không cần can thiệp vào phần cứng chính của PLC.

4. Ưu điểm khi sử dụng module relay PLC

Một số lợi ích nổi bật:

• Cách ly an toàn điện áp cao và thấp: Đảm bảo tín hiệu điều khiển không làm hỏng PLC nếu có sự cố ở mạch tải.
• Tiết kiệm chi phí: So với việc sử dụng contactor hoặc mạch điều khiển rời, module relay có giá thành thấp hơn, dễ lắp đặt hơn.
• Dễ dàng bảo trì: Các relay hư hỏng có thể thay thế nhanh chóng, không ảnh hưởng đến toàn bộ module.
• Tối ưu không gian tủ điện: Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt lên thanh DIN rail chuẩn công nghiệp.
• Hạn chế nhiễu tín hiệu: Mạch cách ly quang và bố trí mạch tối ưu giúp giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu điện từ.

5. Hướng dẫn chọn mua module relay PLC phù hợp

Để chọn mua module relay đúng và hiệu quả, bạn cần quan tâm đến các yếu tố sau:

• Điện áp điều khiển đầu vào: Thông thường, PLC phát ra tín hiệu 24VDC, vì vậy module relay cũng nên tương thích 24VDC để hoạt động ổn định. Một số hệ thống nhỏ có thể dùng 12V hoặc 5V.
• Số lượng kênh relay: Tùy vào quy mô hệ thống. Với hệ thống nhỏ có thể chọn module 4–6 kênh, hệ thống điều khiển trung bình chọn 8–12 kênh, và hệ thống lớn có thể chọn loại 16 kênh.
• Loại relay:
  • G2R-1-E: 1 tiếp điểm – đơn giản, phù hợp cho các thiết bị chỉ cần đóng/ngắt 1 chiều.
  • G2R-2: Có cả NO và NC – thích hợp cho ứng dụng cần đóng mạch này đồng thời ngắt mạch kia.
• Dòng tải và điện áp chịu tải: Kiểm tra thông số relay để chắc chắn rằng nó chịu được tải của thiết bị (ví dụ motor 220V 3A…). Chọn relay có dư công suất để tăng tuổi thọ.
• Tương thích PNP hoặc NPN: Hầu hết các PLC Nhật như Omron, Mitsubishi dùng NPN, trong khi các dòng Siemens lại hay dùng PNP. Chọn module đúng chuẩn để tránh lỗi điều khiển.

6. Gợi ý một số module relay phổ biến tại LinhKienX

7. Kết luận

Module relay PLC là thiết bị đóng vai trò trung gian nhưng có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong toàn bộ hệ thống điều khiển tự động. Việc chọn đúng loại relay không chỉ giúp hệ thống hoạt động mượt mà, mà còn tăng tính an toàn và khả năng mở rộng trong tương lai.

Với đa dạng lựa chọn module relay chất lượng tại LinhKienX – từ 4 kênh đến 16 kênh, từ 12V đến 24V, bạn hoàn toàn có thể yên tâm khi xây dựng và nâng cấp hệ thống điều khiển công nghiệp.