Hiểu về bộ hẹn giờ On-Delay và Off-Delay: Những điểm khác biệt chính, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Việc lựa chọn rơle hẹn giờ phù hợp có thể giúp máy móc của bạn an toàn hơn, vận hành trơn tru hơn và hiệu quả hơn. Hai chức năng hẹn giờ được sử dụng phổ biến nhất trong lĩnh vực tự động hóa là rơle hẹn giờ bật trễ (On-Delay) và rơle hẹn giờ tắt trễ (Off-Delay). Mặc dù bề ngoài trông giống nhau, nhưng cách thức hoạt động của chúng lại hoàn toàn khác biệt.

Hướng dẫn này giải thích cách thức hoạt động của từng loại bộ hẹn giờ, nơi sử dụng chúng, cũng như cách chọn loại phù hợp để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy.

Bộ hẹn giờ trễ bật là gì?

Một bộ hẹn giờ trễ bật chuyển đổi đầu ra của nó sau đó Thời gian cài đặt sẵn đã trôi qua. Khi có nguồn điện, bộ hẹn giờ bắt đầu đếm thời gian, và khi thời gian trễ kết thúc, các tiếp điểm bên trong của nó sẽ thay đổi trạng thái để kích hoạt thiết bị được kết nối. Điều này khiến các bộ hẹn giờ On-Delay trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu khởi động theo từng đợt hoặc có kiểm soát.

Trong thực tế, chúng giúp ngăn chặn động cơ khởi động đột ngột, hạn chế dòng điện khởi động và đảm bảo các thiết bị trong dây chuyền sản xuất được cấp nguồn theo trình tự chính xác. Hầu hết các bộ hẹn giờ On-Delay đều cung cấp cả hai cấu hình tiếp điểm NO và NC, cho phép tích hợp linh hoạt vào các ứng dụng hẹn giờ và điều khiển trình tự khác nhau.

Bộ hẹn giờ trễ bật là gì?

Một Bộ hẹn giờ trễ bật giữ cho đầu ra của nó được cấp điện trong một khoảng thời gian đã định trước sau đó tín hiệu điều khiển bị ngắt. Trong khi tín hiệu đầu vào còn hoạt động, đầu ra vẫn ở trạng thái bật. Ngay khi tín hiệu đầu vào tắt, bộ hẹn giờ bắt đầu đếm ngược; khi thời gian trễ đã cài đặt kết thúc, các tiếp điểm sẽ thay đổi trạng thái và thiết bị được kết nối sẽ tắt nguồn. Điều này khiến bộ hẹn giờ trễ tắt (Off-Delay) trở nên hữu ích trong các ứng dụng cần quá trình tắt nguồn có kiểm soát thay vì dừng ngay lập tức.

Một số ví dụ điển hình bao gồm: cho phép quạt làm mát tiếp tục hoạt động sau khi động cơ dừng lại, duy trì ánh sáng an toàn hoặc ánh sáng trong khu vực cầu thang trong một khoảng thời gian ngắn, hoặc đảm bảo máy nén và thiết bị HVAC hoàn tất chu kỳ hoạt động của mình một cách đúng đắn. Với các tùy chọn tiếp điểm NO/NC có sẵn, bộ hẹn giờ trì hoãn tắt (Off-Delay) được sử dụng rộng rãi ở bất kỳ nơi nào cần quá trình dừng lại êm ái và có độ trễ.

Cách hoạt động của bộ hẹn giờ trễ bật (On-Delay) và bộ hẹn giờ trễ tắt (Off-Delay)

Giờ thì khi bạn đã nắm được các định nghĩa cơ bản, chúng ta hãy cùng tìm hiểu từng bước một về cách thức hoạt động của bộ hẹn giờ On-Delay và Off-Delay.

Về cơ chế hoạt động của bộ hẹn giờ trễ

Bước 1) Nguồn điện được cấp:  Khi bạn nhấn nút khởi động hoặc bật công tắc, bộ hẹn giờ sẽ được cấp điện. Thiết bị được kết nối sẽ không bật ngay lập tức.

Bước 2) Số lần đếm của bộ đếm thời gian: Bộ hẹn giờ bắt đầu đếm thời gian trễ đã cài đặt sẵn. Trong khoảng thời gian này, đầu ra vẫn ở trạng thái tắt.

Bước 3) Thay đổi công tắc: Sau khi thời gian trì hoãn kết thúc, bộ hẹn giờ sẽ chuyển đổi công tắc bên trong để cho phép dòng điện chạy qua.

Bước 4) Các tác phẩm đầu ra: Thiết bị được kết nối, chẳng hạn như động cơ, băng tải hoặc đèn, sẽ bật lên.

Nguồn: https://youtu.be/RwSga-zQy0I?si=_1rPcis-2f1d8v7C

Bộ hẹn giờ trì hoãn tắt đang hoạt động

Bước 1) Nguồn điện được cấp: Khi thiết bị của bạn đang hoạt động, bộ hẹn giờ sẽ được cấp nguồn. Đầu ra vẫn hoạt động bình thường như trước đây.

Bước 2) Ngắt nguồn: Khi bạn tắt công tắc, bộ hẹn giờ sẽ bắt đầu đếm thời gian trễ đã cài đặt sẵn.

Bước 3) Số lần đếm của bộ đếm thời gian: Sau đó, trong thời gian trì hoãn, tín hiệu đầu ra vẫn được duy trì.

Bước 4) Đầu ra tắt: Sau khi thời gian trì hoãn kết thúc, bộ hẹn giờ sẽ tắt thiết bị, ngắt dòng điện.

Nguồn: https://youtu.be/RwSga-zQy0I?si=_1rPcis-2f1d8v7C

Thông số kỹ thuật tiêu biểu (Bảng so sánh)

Hầu hết các rơle hẹn giờ đều có các thông số kỹ thuật tương tự nhau; điểm khác biệt thực sự nằm ở cách thức hoạt động của chức năng hẹn giờ.

Các ứng dụng của bộ hẹn giờ có thời gian trễ khi bật

Bộ hẹn giờ trễ bật được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và máy móc. Ngoài ra, chúng còn giúp khởi động các thiết bị một cách an toàn và theo đúng thứ tự. Bằng cách trì hoãn thời điểm khởi động, chúng ngăn ngừa hiện tượng tăng áp đột ngột và đảm bảo quá trình vận hành diễn ra trơn tru.

1. Điều khiển động cơ

Động cơ tiêu thụ dòng điện lớn khi khởi động. Việc thiết lập thời gian trễ giúp ngăn không cho các động cơ khởi động cùng lúc, từ đó giảm tải điện và tránh tình trạng quá tải.

2. Băng tải và trình tự hoạt động của máy móc

Trong các dây chuyền sản xuất, các thiết bị phải được khởi động theo thứ tự. Bộ hẹn giờ trễ bật đảm bảo rằng một máy phải hoàn thành công việc trước khi máy tiếp theo bắt đầu hoạt động.

3. Tự động hóa và hệ thống PLC

Bộ hẹn giờ trễ bật giúp tạo ra độ trễ trong các quy trình, hệ thống khóa liên động và mạch an toàn.

4. Bộ khởi động sao-tam giác

Được sử dụng để trì hoãn quá trình chuyển đổi từ chế độ sao sang chế độ tam giác trong các hệ thống khởi động động cơ.

Các ứng dụng của bộ hẹn giờ trễ ngắt

Mặt khác, bộ hẹn giờ trì hoãn tắt rất hữu ích khi bạn muốn thiết bị tiếp tục hoạt động trong một khoảng thời gian ngắn sau khi tắt. Chúng giúp tăng cường an toàn và bảo vệ máy móc của bạn.

1. Quạt làm mát

Khi động cơ ngừng hoạt động, chúng vẫn còn nóng. Bộ hẹn giờ trì hoãn tắt giúp quạt tiếp tục chạy để tản nhiệt một cách an toàn.

2. Hệ thống chiếu sáng an toàn

Đèn khẩn cấp hoặc đèn cầu thang vẫn sáng trong một khoảng thời gian ngắn sau khi tắt công tắc.

3. Máy nén và máy bơm

Ngăn ngừa sốc áp suất và đảm bảo cân bằng áp suất trước khi ngừng hoạt động.

4. Hệ thống HVAC

Giữ cho quạt thổi hoạt động trong một thời gian ngắn để làm sạch ống dẫn và ổn định nhiệt độ.

Bộ hẹn giờ On-Delay và Off-Delay: Những điểm khác biệt chính

Khi bạn hiểu rõ những điểm khác biệt chính giữa bộ hẹn giờ On-Delay và Off-Delay, điều này sẽ giúp bạn lựa chọn được bộ hẹn giờ phù hợp cho máy móc hoặc hệ thống của mình.

Các loại rơle hẹn giờ

Có nhiều loại rơle hẹn giờ, mỗi loại được thiết kế dành cho các môi trường và yêu cầu điều khiển khác nhau.

Rơle hẹn giờ điện tử được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực tự động hóa hiện đại vì chúng mang lại độ chính xác cao, dễ điều chỉnh và có nhiều chế độ định thời. Bạn sẽ thường thấy chúng xuất hiện trong các bảng điều khiển công nghiệp, hệ thống băng tải, máy đóng gói và bộ điều khiển HVAC – những nơi mà việc định thời chính xác là yếu tố thiết yếu.

Bộ hẹn giờ khí nén, ngược lại, sử dụng luồng khí để tạo ra độ trễ và không phụ thuộc vào các linh kiện điện tử. Thiết kế cơ khí đơn giản của chúng giúp chúng có độ tin cậy cao trong các môi trường khắc nghiệt như xưởng hàn, dây chuyền máy móc hạng nặng hoặc các khu vực có nhiễu điện từ. Các bộ hẹn giờ này đặc biệt phổ biến trong các thiết bị cũ, máy dập và hệ thống khóa liên động cơ khí, nơi độ bền được coi trọng hơn độ chính xác.

Bộ hẹn giờ bán dẫn Hoạt động mà không có bộ phận chuyển động, nhờ đó mang lại tuổi thọ và độ chính xác về thời gian vượt trội. Do có khả năng chống rung và chống mài mòn, chúng thường được sử dụng trong thiết bị bán dẫn, máy móc kiểm tra, tự động hóa phòng thí nghiệm và các quy trình sản xuất tốc độ cao – những lĩnh vực mà ngay cả những sai số nhỏ về thời gian cũng có thể gây ra sự cố.

Bộ hẹn giờ đa chức năng kết hợp nhiều chế độ hẹn giờ — chẳng hạn như chức năng trễ bật, trễ tắt, khoảng thời gian và chu kỳ — vào một thiết bị duy nhất. Tính linh hoạt của chúng khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM), kỹ sư tự động hóa và nhà sản xuất bảng điều khiển, những người cần một bộ hẹn giờ đa năng cho nhiều ứng dụng. Chúng thường được sử dụng trong các dây chuyền lắp ráp tự động, hệ thống điều khiển chiếu sáng, máy bơm và máy nén, nơi các bước khác nhau của quy trình có thể yêu cầu các hành vi hẹn giờ khác nhau.

Cách chọn bộ hẹn giờ phù hợp

Việc lựa chọn bộ hẹn giờ phù hợp phụ thuộc vào cách bạn muốn thiết bị hoạt động trong hệ thống của mình. Hãy xem xét chế độ hoạt động, phạm vi thời gian, cấu hình tiếp điểm và các điều kiện môi trường.

i) Xác định loại hoạt động: Trước hết, bạn hãy suy nghĩ xem bạn muốn thiết bị của mình hoạt động như thế nào. Nếu bạn muốn có thời gian trễ trước khi bật nguồn, thì bạn cần sử dụng bộ hẹn giờ trễ bật (On-Delay). Ngược lại, nếu bạn muốn có thời gian trễ trước khi tắt nguồn, thì bạn nên chọn bộ hẹn giờ trễ tắt (Off-Delay).

ii) Kiểm tra phạm vi thời gian: Tiếp theo, bạn kiểm tra khoảng thời gian. Sau đó, bạn quyết định xem cần thiết lập thời gian trễ tính bằng giây, phút hay giờ.

iii) Chọn Loại liên hệ: Sau đó, bạn chọn loại tiếp điểm phù hợp, ví dụ như SPDT hoặc DPDT, để phù hợp với mạch điện của bạn.

iv) Xem xét yếu tố môi trường: Cuối cùng, bạn cần xem xét môi trường hoạt động. Nếu máy của bạn hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, thì bạn nên sử dụng bộ hẹn giờ công nghiệp để đảm bảo an toàn.

Các sự cố thường gặp và cách khắc phục

Việc khắc phục sự cố rơle hẹn giờ sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều khi bạn hiểu được các lỗi thường gặp xuất hiện như thế nào trong các ứng dụng thực tế. Dưới đây là những vấn đề điển hình, nguyên nhân của chúng, cùng với các nghiên cứu điển hình ngắn gọn minh họa cách các kỹ thuật viên giải quyết chúng tại hiện trường.

i) Đồng hồ bấm giờ không đếm

Nếu bộ hẹn giờ không bắt đầu đếm thời gian, vấn đề thường liên quan đến nguồn điện hoặc cài đặt. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm điện áp đầu vào không chính xác, cực tính bị đảo ngược trên các mẫu sử dụng nguồn một chiều (DC) hoặc thời gian cài đặt sẵn vô tình bị đặt về 0.

Ví dụ:

Một công nhân tại một nhà máy sản xuất ô tô đã báo cáo rằng bộ hẹn giờ trì hoãn của băng tải không hoạt động. Kỹ thuật viên phát hiện ra rằng bảng điều khiển vừa được nối lại dây điện, và bộ hẹn giờ 24V DC đã bị kết nối nhầm với nguồn điện 12V DC. Ngay sau khi được cấp nguồn điện áp chính xác, bộ hẹn giờ đã bắt đầu đếm thời gian bình thường.

ii) Đầu ra không bao giờ bật/tắt

Khi bộ hẹn giờ kết thúc thời gian trễ nhưng tín hiệu đầu ra không thay đổi, nguyên nhân thường liên quan đến hệ thống dây dẫn. Việc sử dụng tiếp điểm sai (NO thay vì NC) hoặc đầu nối bị lỏng có thể khiến tín hiệu đầu ra không chuyển đổi được.

Ví dụ:

Trong một máy đóng gói thực phẩm, bộ hẹn giờ trì hoãn tắt được thiết kế để giữ cho quạt hàn tiếp tục hoạt động trong 10 giây sau khi tắt máy. Tuy nhiên, quạt lại tắt ngay lập tức. Kỹ thuật viên phát hiện ra rằng người lắp đặt đã nối dây tải vào tiếp điểm NC thay vì tiếp điểm NO có chức năng trì hoãn. Sau khi khắc phục lỗi nối dây, quạt đã hoạt động với thời gian trì hoãn đúng quy định.

iii) Thời gian trễ không chính xác

Sự không nhất quán về thời gian có thể do dao động điện áp, chất lượng điện năng kém hoặc các bộ phận cơ khí bị mòn (trong các bộ hẹn giờ khí nén).

Ví dụ:

Một nhà máy sử dụng bộ hẹn giờ khí nén trên thiết bị dập đã nhận thấy độ trễ thay đổi trong những tháng hè nóng bức. Nguyên nhân của vấn đề được xác định là do sự thay đổi độ nhớt của không khí bên trong buồng hẹn giờ khí nén, gây ra bởi nhiệt độ môi trường xung quanh. Việc chuyển sang sử dụng bộ hẹn giờ điện tử đã loại bỏ hiện tượng sai lệch này và cải thiện độ lặp lại của chu kỳ.

iv) Bộ hẹn giờ bị quá nhiệt

Tình trạng quá nhiệt xảy ra khi tải vượt quá mức định mức của điểm tiếp xúc, hệ thống thông gió bị tắc nghẽn hoặc bộ hẹn giờ được lắp đặt quá gần các bộ phận sinh nhiệt.

Ví dụ:

Một nhà máy xử lý nước thải đã báo cáo tình trạng hỏng hóc lặp đi lặp lại của các bộ hẹn giờ trong tủ điều khiển máy bơm. Kết quả điều tra cho thấy các bộ hẹn giờ được lắp đặt ngay phía trên một máy biến áp tỏa nhiệt cao mà không có khe hở thông gió. Nhiệt độ quá cao đã gây ra sự cố hỏng hóc sớm. Việc di dời các bộ hẹn giờ và bổ sung các khe thông gió đã giúp giảm nhiệt độ và giải quyết triệt để vấn đề.

Kết luận

Hiểu rõ sự khác biệt giữa bộ hẹn giờ trễ bật (On-Delay) và bộ hẹn giờ trễ tắt (Off-Delay) sẽ giúp bạn lựa chọn thiết bị phù hợp để đảm bảo máy móc vận hành an toàn và có thể dự đoán được. Bộ hẹn giờ trễ bật làm chậm thời điểm bắt đầu của một quá trình, trong khi bộ hẹn giờ trễ tắt đảm bảo quá trình dừng lại một cách có kiểm soát.

Nếu quý vị cần các giải pháp đồng bộ thời gian đáng tin cậy cho tự động hóa hoặc điều khiển công nghiệp, Oohmage cung cấp các bộ hẹn giờ chất lượng cao, được thiết kế để đảm bảo độ bền, độ chính xác và dễ lắp đặt.

Câu hỏi thường gặp