Trong hệ thống tự động hóa công nghiệp, PLC được sử dụng để xử lý tín hiệu và điều khiển hoạt động của máy móc, thiết bị. Tuy nhiên, khi cần kết nối PLC với nhiều mạch điều khiển hoặc thiết bị có đặc tính điện khác nhau, kỹ thuật viên thường phải lựa chọn thêm các thiết bị trung gian phù hợp.

Relay trung gian PLC là một trong những giải pháp được sử dụng để chuyển tiếp tín hiệu, mở rộng tiếp điểm và hỗ trợ điều khiển các mạch điện bên ngoài PLC. Thiết bị đóng vai trò liên kết giữa tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển và các mạch như contactor, đèn báo, còi báo hoặc hệ thống liên động.

Với các dòng relay MASTER MT-RU2N, MT-RU4N và MT-RU2H, người sử dụng có thể lựa chọn cấu hình tiếp điểm 2NO 2NC hoặc 4NO 4NC, nhiều mức điện áp cuộn hút và đế relay tương thích. Vậy relay trung gian PLC hoạt động như thế nào và có vai trò gì trong mạch điều khiển công nghiệp?

1. Relay Trung Gian PLC Là Gì?

Relay trung gian PLC là relay điện từ được sử dụng trong các mạch có bộ điều khiển logic lập trình PLC để chuyển tiếp trạng thái điều khiển thông qua hệ thống tiếp điểm.

Khi PLC phát tín hiệu phù hợp đến cuộn dây relay, relay tác động và làm thay đổi trạng thái các tiếp điểm thường mở (NO) và thường đóng (NC).

Nhờ đó, tín hiệu điều khiển có thể được sử dụng để đóng hoặc ngắt những mạch điện bên ngoài PLC trong giới hạn làm việc của relay.

Trong tủ điều khiển công nghiệp, relay trung gian thường thực hiện các nhiệm vụ:

• Chuyển tiếp tín hiệu từ ngõ ra PLC. Mở rộng số lượng tiếp điểm điều khiển.
• Hỗ trợ điều khiển cuộn hút contactor.
• Phân phối tín hiệu đến đèn báo, còi báo và mạch phụ trợ.
• Tạo các điều kiện liên động bằng tiếp điểm NO/NC.
• Hỗ trợ phân tách các mạch điều khiển có đặc tính điện khác nhau.

Relay trung gian không có chức năng lập trình và xử lý logic như PLC. Thiết bị thực hiện đóng cắt tiếp điểm theo trạng thái cuộn dây điều khiển.

2. Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Relay Trung Gian PLC

2.1. Cấu tạo relay trung gian

Relay trung gian MASTER gồm các bộ phận chính phục vụ hoạt động đóng cắt và theo dõi trạng thái.

Cuộn dây điện từ: Nhận điện áp điều khiển tương ứng với phiên bản relay. Khi được cấp điện đúng định mức, cuộn dây tạo lực điện từ để tác động cơ cấu đóng cắt.

Hệ thống tiếp điểm NO và NC: Cho phép thay đổi trạng thái các mạch điều khiển khi relay hoạt động.

Tiếp điểm AgSnO₂: Vật liệu tiếp điểm bạc oxit thiếc được sử dụng trên các dòng MT-RU2N, MT-RU4N và MT-RU2H.

Đèn LED báo trạng thái: Sáng khi cuộn dây được cấp điện, hỗ trợ kỹ thuật viên quan sát tình trạng hoạt động.

Cờ chỉ thị cơ khí: Chuyển từ trắng sang đỏ khi relay tác động.

Nút kiểm tra có khóa: Cho phép tác động thử bằng tay trong điều kiện kiểm tra phù hợp.

Vỏ bảo vệ: Sử dụng nhựa chống cháy UL94-V0.

Khi kết hợp với đế relay tương thích, thiết bị có thể được lắp trên thanh DIN rail trong tủ điều khiển.

2.2. Nguyên lý hoạt động

Relay trung gian hoạt động dựa trên sự thay đổi trạng thái tiếp điểm khi cuộn dây được cấp điện.

Khi chưa cấp điện cho cuộn dây:

• Tiếp điểm NO ở trạng thái mở.
• Tiếp điểm NC ở trạng thái đóng.
• Cơ cấu điện từ ở trạng thái nghỉ.

Khi cuộn dây được cấp điện đúng định mức:

• Cơ cấu điện từ tác động.
• Tiếp điểm NO chuyển sang đóng.
• Tiếp điểm NC chuyển sang mở.
• Đèn LED và cờ cơ khí hỗ trợ hiển thị trạng thái relay.

Khi ngắt nguồn cuộn dây, relay điện từ thông thường trở về trạng thái ban đầu nhờ cơ cấu hồi vị.

Trong mạch điều khiển PLC, nguyên lý này cho phép một tín hiệu điều khiển tác động đồng thời đến nhiều tiếp điểm của relay.

3. Vai Trò Của Relay Trung Gian PLC Trong Mạch Điều Khiển

3.1. Chuyển tiếp tín hiệu từ PLC đến mạch điều khiển

Một trong những vai trò quan trọng của relay trung gian PLC là chuyển tiếp tín hiệu từ ngõ ra bộ điều khiển đến mạch điện bên ngoài.

Ví dụ, PLC có ngõ ra transistor 24VDC có thể điều khiển một relay cuộn hút 24VDC khi dòng tiêu thụ cuộn dây và cách đấu nối phù hợp với khả năng ngõ ra.

Khi PLC kích hoạt relay, các tiếp điểm của relay chuyển trạng thái để đóng hoặc ngắt mạch điều khiển được thiết kế.

Với cách bố trí này, PLC thực hiện chức năng xử lý logic, còn relay đảm nhiệm việc chuyển trạng thái tiếp điểm.

Giá trị ứng dụng: Hỗ trợ tổ chức mạch điều khiển linh hoạt và tạo điểm đóng cắt trung gian giữa PLC với các mạch thiết bị bên ngoài.

3.2. Mở rộng số lượng tiếp điểm điều khiển

Trong một số hệ thống, một tín hiệu đầu ra PLC cần được sử dụng để điều khiển nhiều nhánh mạch.

Relay trung gian hỗ trợ nhu cầu này thông qua các bộ tiếp điểm chuyển đổi.

Các dòng relay MASTER có cấu hình:

• MT-RU2N: Hai bộ tiếp điểm chuyển đổi, gồm 2NO và 2NC.
• MT-RU4N: Bốn bộ tiếp điểm chuyển đổi, gồm 4NO và 4NC.
• MT-RU2H: Hai bộ tiếp điểm chuyển đổi, gồm 2NO và 2NC.

Ví dụ, khi một tín hiệu PLC cần đóng một mạch báo trạng thái và đồng thời tạo tín hiệu cho mạch phụ trợ, người thiết kế có thể bố trí các tiếp điểm phù hợp trên relay trung gian.

Trong ứng dụng cần nhiều bộ tiếp điểm, MT-RU4N là lựa chọn đáng cân nhắc nhờ cấu hình 4NO + 4NC.

Giá trị ứng dụng: Mở rộng số lượng tiếp điểm từ một tín hiệu điều khiển mà không cần sử dụng thêm nhiều ngõ ra PLC cho cùng một trạng thái logic.

3.3. Hỗ trợ điều khiển contactor từ PLC

Trong tủ điện công nghiệp, contactor được sử dụng để đóng cắt mạch động lực của động cơ và các phụ tải phù hợp.

Relay trung gian có thể tham gia mạch điều khiển contactor bằng cách chuyển tiếp tín hiệu từ PLC đến cuộn hút contactor.

Mô hình nguyên lý:

PLC → Cuộn dây relay trung gian → Tiếp điểm relay → Mạch cuộn hút contactor

Khi PLC cấp tín hiệu phù hợp, relay trung gian tác động. Tiếp điểm của relay sau đó đóng hoặc ngắt mạch điều khiển cuộn hút contactor.

Tuy nhiên, việc chọn relay phải dựa trên điện áp và đặc tính đóng cắt của cuộn hút contactor, đặc biệt là dòng đóng và tải cảm.

Không được mặc định rằng relay có dòng định mức tải thuần trở 5A, 8A hoặc 10A sẽ đóng cắt được mọi cuộn hút contactor có dòng làm việc nhỏ hơn các giá trị đó.

Giá trị ứng dụng: Giúp xây dựng mạch chuyển tiếp tín hiệu điều khiển từ PLC đến contactor theo phương án thiết kế phù hợp.

3.4. Phân tách các mạch điều khiển có điện áp khác nhau

Trong hệ thống tự động hóa, mạch điều khiển PLC thường sử dụng nguồn DC, trong khi các mạch bên ngoài có thể sử dụng điện áp điều khiển khác.

Relay trung gian có thể hỗ trợ phân tách bằng tiếp điểm cơ khí giữa mạch điều khiển cuộn dây và mạch được đóng cắt.

Ví dụ, trong một thiết kế sử dụng ngõ ra PLC 24VDC, relay có cuộn hút 24VDC có thể được sử dụng để chuyển trạng thái một mạch điều khiển AC bên ngoài, nếu cách điện, dòng tải và các điều kiện kỹ thuật đều phù hợp.

Nhờ đó, PLC không phải trực tiếp thực hiện việc đóng cắt mạch AC đó.

Lưu ý: Khả năng phân tách bằng tiếp điểm không đồng nghĩa relay là thiết bị cách ly an toàn cho mọi mục đích. Việc lựa chọn phải đáp ứng yêu cầu cách điện, bảo vệ và an toàn của hệ thống.

3.5. Hỗ trợ mạch cảnh báo và hiển thị trạng thái

Relay trung gian có thể được sử dụng để truyền tín hiệu cảnh báo từ PLC đến các thiết bị hiển thị hoặc thông báo.

Ví dụ, khi PLC xác định điều kiện cảnh báo trong chương trình, ngõ ra có thể kích hoạt relay trung gian.

Các tiếp điểm relay sau đó được sử dụng để điều khiển đèn báo, còi báo hoặc truyền tín hiệu trạng thái đến mạch khác.

Trong trường hợp này, relay không tự phát hiện lỗi mà đóng cắt theo tín hiệu do PLC cung cấp.

Giá trị ứng dụng: Hỗ trợ phân phối tín hiệu cảnh báo đến nhiều mạch bên ngoài bộ điều khiển.

3.6. Tạo các điều kiện liên động trong mạch điều khiển

Relay trung gian còn được ứng dụng trong các mạch liên động điện.

Tiếp điểm thường đóng NC hoặc thường mở NO có thể được bố trí để thiết lập điều kiện cho phép một nhánh điều khiển hoạt động.

Ví dụ, trong hệ thống có hai contactor không được phép đóng đồng thời, các tiếp điểm liên động có thể tham gia ngăn điều kiện cấp nguồn không phù hợp.

Việc sử dụng relay trung gian cho mạch liên động cần được thiết kế đúng nguyên lý và kiểm tra kỹ các trạng thái vận hành.

Lưu ý: Relay trung gian thông thường không thay thế relay an toàn chuyên dụng, bộ điều khiển an toàn hoặc các thiết bị được yêu cầu cho chức năng an toàn máy móc.

4. Các Dòng Relay Trung Gian MASTER Phù Hợp Cho Mạch PLC

MASTER có các dòng relay trung gian MT-RU2N, MT-RU4N và MT-RU2H, phù hợp với nhiều cấu hình mạch điều khiển khác nhau.

4.1. Relay MASTER MT-RU2N – 8 chân, 8A

MT-RU2N có cấu hình 8 chân với hai bộ tiếp điểm chuyển đổi 2NO + 2NC.

Đặc điểm kỹ thuật:

• Dòng định mức tải thuần trở: 8A tại AC250V hoặc DC30V.
• Dòng tải cảm: 2A tại điều kiện quy định.
• Tiếp điểm AgSnO₂.
• LED báo trạng thái và cờ chỉ thị cơ khí.
• Nút kiểm tra có khóa.
• Đế tương thích MT-SU2N.

Trong mạch PLC, MT-RU2N có thể được sử dụng cho những ứng dụng cần hai bộ tiếp điểm chuyển đổi, chẳng hạn chuyển tiếp tín hiệu và điều khiển mạch phụ trợ.

Phiên bản MT-RU2N-D24-LT sử dụng cuộn hút 24VDC là một lựa chọn có thể xem xét cho hệ thống PLC 24VDC khi các thông số điện tương thích.

4.2. Relay MASTER MT-RU4N – 14 chân, 5A

MT-RU4N có cấu hình 14 chân với bốn bộ tiếp điểm chuyển đổi 4NO + 4NC.

Thông số chính:

• Dòng định mức tải thuần trở: 5A tại AC250V hoặc DC30V.
• Dòng tải cảm: 1,5A tại điều kiện quy định.
• Vật liệu tiếp điểm AgSnO₂.
• LED báo trạng thái, cờ cơ khí và nút kiểm tra.
• Đế tương thích MT-SU4N.

Relay MT-RU4N phù hợp cho những ứng dụng cần nhiều tiếp điểm để phân phối tín hiệu đến các nhánh điều khiển.

Phiên bản MT-RU4N-D24-LT sử dụng cuộn hút 24VDC có thể được lựa chọn cho những hệ thống điều khiển PLC sử dụng nguồn phù hợp.

4.3. Relay MASTER MT-RU2H – 8 chân, 10A

MT-RU2H có hai bộ tiếp điểm chuyển đổi 2NO + 2NC, với dòng định mức tải thuần trở 10A tại AC250V hoặc DC30V.

Đặc điểm chính:

• Dòng tải cảm: 3A tại điều kiện quy định.
• Vật liệu tiếp điểm AgSnO₂.
• LED báo trạng thái và cờ chỉ thị cơ khí.
• Nút kiểm tra có khóa.
• Đế tương thích MT-SU2H.

Phiên bản MT-RU2H-D12-LT sử dụng điện áp cuộn hút 12VDC.

Đối với các hệ thống PLC sử dụng nguồn điều khiển 24VDC, không được lựa chọn phiên bản cuộn hút 12VDC này để kết nối trực tiếp với nguồn 24VDC.

5. Bảng Thông Số Kỹ Thuật Relay Trung Gian MASTER

Thông số	MT-RU2N	MT-RU4N	MT-RU2H
Số chân	8	14	8
Cấu hình tiếp điểm	2NO + 2NC	4NO + 4NC	2NO + 2NC
Dòng tải thuần trở AC250V	8A	5A	10A
Dòng tải thuần trở DC30V	8A	5A	10A
Dòng tải cảm AC250V	2A	1,5A	3A
Dòng tải cảm DC30V	2A	1,5A	3A
Vật liệu tiếp điểm	AgSnO₂	AgSnO₂	AgSnO₂
LED báo trạng thái	Có	Có	Có
Cờ chỉ thị cơ khí	Có	Có	Có
Nút kiểm tra có khoá	Có	Có	Có
Vỏ chống cháy	UL94-V0	UL94-V0	UL94-V0
Đế Relay tương thích	MT-SU2N	MT-SU4N	MT-SU2H

Dòng tải cảm áp dụng tại điều kiện AC cosφ = 0,4 hoặc DC L/R = 7 ms. Đối với tải khác, cần kiểm tra khả năng đóng cắt theo điều kiện vận hành thực tế.

6. Cách Chọn Và Lắp Đặt Relay Trung Gian PLC

6.1. Xác định loại ngõ ra PLC

Trước khi lựa chọn relay, cần xác định ngõ ra PLC là loại transistor, relay hay loại khác.

Đối với ngõ ra transistor, cần xem xét loại điều khiển sourcing/sinking, điện áp ngõ ra và dòng điện cho phép.

Đối với ngõ ra relay, cần kiểm tra khả năng đóng cắt, nguồn điều khiển cuộn dây và các yêu cầu bảo vệ phù hợp.

Đây là bước quan trọng vì không phải mọi relay trung gian đều có thể kết nối trực tiếp với mọi ngõ ra PLC.

6.2. Lựa chọn đúng điện áp cuộn hút

Cuộn dây relay phải có điện áp định mức phù hợp với nguồn điều khiển.

Một số phiên bản MASTER được sử dụng trong mạch điều khiển gồm:

Mã sản phẩm	Điện áp cuộn hút	Cấu hình
MT-RU2N-D24-LT	24VDC	8 chân, 2NO + 2NC
MT-RU4N-D24-LT	24VDC	14 chân, 4NO + 4NC
MT-RU2N-A220-LT	220VAC	8 chân, 2NO + 2NC
MT-RU4N-A220-LT	220VAC	14 chân, 4NO + 4NC
MT-RU2H-D12-LT	12VDC	8 chân, 2NO + 2NC

rong hệ thống PLC 24VDC, các phiên bản relay cuộn hút 24VDC là những phương án có thể xem xét.

Tuy nhiên, cần kiểm tra dòng tiêu thụ cuộn dây trước khi quyết định kết nối trực tiếp với ngõ ra PLC.

6.3. Kiểm tra dòng tải tiếp điểm

Khi lựa chọn relay cho mạch điều khiển, cần xác định:

• Điện áp mạch tải.
• Dòng điện làm việc.
• Dòng khởi động hoặc dòng đóng nếu có.
• Đặc điểm tải thuần trở hay tải cảm.
• Tần suất đóng cắt.

Ví dụ, khi điều khiển cuộn hút contactor, cần đối chiếu định mức tải cảm thay vì chỉ sử dụng giá trị dòng tải thuần trở của relay.

6.4. Lựa chọn Đếm sức mạnh tương thích

Các dòng relay MASTER sử dụng đế tương ứng:

Relay	Đế Relay	Dòng định mức đế
MT-RU2N	MT-SU2N	12A
MT-RU4N	MT-SU4N	7A
MT-RU2H	MT-SU2H	12A

Đế relay hỗ trợ lắp đặt trên thanh DIN rail, đấu nối dây và thay thế relay khi bảo trì.

Cần chọn đúng đế tương thích với từng model, không chỉ dựa vào số chân của relay.

6.5. Lưu ý bảo vệ ngõ ra PLC

Khi ngắt dòng điện qua cuộn dây relay, năng lượng tích trữ trong cuộn dây có thể tạo xung điện áp ngược.

Đối với relay sử dụng cuộn dây DC, có thể lựa chọn diode chống ngược hoặc phương án dập xung phù hợp để hạn chế ảnh hưởng đến ngõ ra điều khiển.

Đối với các mạch AC, mạch RC Snubber có thể được sử dụng trong những ứng dụng phù hợp.

Diode chống ngược và RC Snubber là những phụ kiện tùy chọn, không mặc định có trên mọi phiên bản relay MASTER.

Khi sử dụng diode, phải đấu đúng cực tính và đánh giá ảnh hưởng của mạch dập xung đến thời gian nhả relay.

6.6. Kiểm tra sau lắp đặt

Sau khi hoàn thành đấu nối và đáp ứng điều kiện an toàn, kỹ thuật viên cần kiểm tra:

• Trạng thái ngõ ra PLC.
• Điện áp cấp đến cuộn dây relay.
• Đèn LED báo trạng thái.
• Cờ chỉ thị cơ khí.
• Trạng thái đóng/mở của tiếp điểm NO và NC.
• Hoạt động của mạch điều khiển bên ngoài.

Nút Test trên relay chỉ nên được sử dụng khi đã cô lập hoặc kiểm soát đầy đủ nguy cơ thiết bị chấp hành có thể hoạt động bất ngờ.

7. Những Lỗi Thường Gặp Khi Sử Dụng Relay Trung Gian PLC

7.1. Chọn sai điện áp cuộn hút

Sử dụng relay có điện áp cuộn hút không phù hợp có thể khiến relay không tác động hoặc hư hỏng.

Cần kiểm tra mã sản phẩm và điện áp nguồn điều khiển trước khi đấu nối.

7.2. Vượt khả năng tải của ngõ ra PLC

Nếu dòng tiêu thụ cuộn dây relay vượt khả năng ngõ ra PLC, ngõ ra có thể hoạt động không ổn định hoặc bị hư hỏng.

Cần kiểm tra khả năng cấp dòng của ngõ ra và lựa chọn giải pháp điều khiển phù hợp.

7.3. Không sử dụng phương án dập xung phù hợp

Đối với mạch sử dụng cuộn dây, việc ngắt dòng có thể tạo xung điện áp ảnh hưởng đến thiết bị điều khiển.

Cần lựa chọn phương án bảo vệ phù hợp với nguồn AC/DC và cấu hình mạch.

7.4. Chọn relay không phù hợp với tải cảm

Định mức tải thuần trở và tải cảm của relay không giống nhau.

Đặc biệt, khi điều khiển contactor, không nên chỉ căn cứ vào dòng tải thuần trở 5A, 8A hoặc 10A để lựa chọn relay.

7.5. Sử dụng sai đế relay

MT-RU2N và MT-RU2H đều là relay 8 chân nhưng sử dụng đế tương ứng MT-SU2N và MT-SU2H.

Việc lựa chọn sai đế có thể khiến thiết bị không tương thích về kết cấu hoặc chân kết nối.

8. Câu Hỏi Thường Gặp Về Relay Trung Gian PLC

8.1. Relay trung gian PLC có tác dụng gì?

Relay trung gian PLC được sử dụng để chuyển tiếp tín hiệu, mở rộng tiếp điểm và đóng cắt các mạch điều khiển bên ngoài PLC theo cấu hình thiết kế.

8.2. PLC 24VDC nên dùng relay trung gian nào?

Có thể xem xét Relay MASTER MT-RU2N-D24-LT hoặc MT-RU4N-D24-LT sử dụng cuộn hút 24VDC. Cần kiểm tra loại ngõ ra và khả năng cấp dòng của PLC trước khi lựa chọn.

8.3. Relay trung gian có bảo vệ được ngõ ra PLC không?

Relay trung gian có thể hỗ trợ phân tách mạch và chuyển việc đóng cắt tải sang các tiếp điểm phù hợp. Tuy nhiên, ngõ ra PLC vẫn cần được bảo vệ khỏi dòng quá mức và xung điện áp của cuộn dây relay.

8.4. Relay 8 chân hay 14 chân phù hợp hơn cho PLC?

Relay 8 chân phù hợp khi cần hai bộ tiếp điểm chuyển đổi, trong khi relay 14 chân phù hợp khi cần bốn bộ tiếp điểm chuyển đổi. Việc lựa chọn còn phụ thuộc vào điện áp cuộn hút và khả năng chịu tải.

⇒ THAM KHẢO CATALOUGE RELAY TRUNG GIAN MASTER – FILE PDF

9. Kết luận

Relay trung gian PLC đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển tiếp tín hiệu, mở rộng tiếp điểm và hỗ trợ kết nối giữa bộ điều khiển với các mạch điện bên ngoài. Trong hệ thống điều khiển công nghiệp, relay trung gian có thể được sử dụng để điều khiển contactor, chuyển tiếp cảnh báo, tạo điều kiện liên động và phân phối tín hiệu đến nhiều nhánh điều khiển.

Với các dòng MASTER MT-RU2N, MT-RU4N và MT-RU2H, người sử dụng có thể lựa chọn relay 8 chân hoặc 14 chân, nhiều mức điện áp cuộn hút và khả năng đóng cắt phù hợp với yêu cầu sử dụng. Bên cạnh tiếp điểm AgSnO₂, relay MASTER còn được trang bị LED báo trạng thái, cờ chỉ thị cơ khí và nút kiểm tra có khóa, hỗ trợ kỹ thuật viên theo dõi hoạt động trong tủ điều khiển.

Nếu đang tìm kiếm Relay trung gian PLC cho hệ thống tự động hóa hoặc tủ điều khiển công nghiệp, hãy liên hệ Công ty TNHH Thương Mại Kỹ Thuật Thiên Lộc Phát để được tư vấn lựa chọn relay MASTER, đế relay và cấu hình điện áp cuộn hút phù hợp.