Bộ đếm - Bộ định thời là gì? Chúng có cấu tạo như thế nào, nguyên lý hoạt động ra sao. Qua bài viết dưới đây, Amazen sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cơ bản cần thiết nhất để bạn có thể lựa chọn được Bộ đếm / Bộ định thời gian phù hợp với nhu cầu của bạn từ thông số, kích thước đến cách chọn mã nhé!
I. Bộ đếm (Counter)
1. Bộ đếm là gì?
- Bộ đếm hay còn gọi là counter là một thiết bị lưu trữ và hiển thị số lần một sự kiện hoặc quá trình cụ thể đã xảy ra, thường liên quan đến tín hiệu đồng hồ. Bộ đếm được sử dụng trong các thiết bị điện tử kỹ thuật số với mục đích đếm, chúng có thể đếm các sự kiện cụ thể xảy ra trong các ứng dụng khác nhau.
- Bộ đếm là thiết bị cơ học hoặc điện tử, được sử dụng để đếm và ghi nhớ số lượng các vật thể, tần số hoặc thời gian.
2. Cấu tạo của bộ đếm (Counter)
Bộ đếm được cấu tạo từ 3 bộ phận cơ bản:
- Màn hình hiển thị
- Khu vực cài đặt
- Các mạch bên trong đếm số lượng tín hiệu đầu vào, xử lý và xuất tín hiệu đầu ra
3. Các loại bộ đếm
Bộ đếm được chia thành 2 loại chính: bộ đếm đồng bộ (Synchronous Counter) và bộ đếm không đồng bộ (Asynchronous Counters).
- Bộ đếm đồng bộ: là bộ đếm có các bit đầu ra thay đổi trạng thái đồng thời, không có gợn sóng. Đầu vào đồng hồ trên tất cả các flip flops của bộ đếm đồng bộ sử dụng cùng một nguồn và tạo ra cùng một tín hiệu đồng hồ tại cùng một thời điểm. Bộ đếm đồng bộ có thể đếm từ 0 và tăng dần, sau đó bắt đầu một chu kỳ đếm mới sau khi được đặt lại. Không có độ trễ lan truyền trong bộ đếm này bởi vì, một lần nữa, tất cả các flip flops ở đây là nguồn xung nhịp song song. Đồng hồ kích hoạt tất cả các bộ đếm cùng lúc.
- Bộ đếm không đồng bộ: là bộ đếm không hoạt động theo đồng thời. Chỉ có flip-flop đầu tiên được tạo xung nhịp bên ngoài bằng cách sử dụng xung đồng hồ, trong khi đầu vào xung nhịp cho các flip-flop tiếp theo sẽ là đầu ra từ flip-flop trước đó. Bộ đếm không đồng bộ là bộ đếm có đầu ra không có tín hiệu xung nhịp. Bởi vì các flip flops trong các tín hiệu xung nhịp khác nhau, có thể có sự chậm trễ trong việc tạo ra đầu ra.
4. Sự khác biệt giữa bộ đếm đồng bộ và không đồng bộ
- Có độ trễ lan truyền trong bộ đếm đồng bộ. Tuy nhiên, có một độ trễ lan truyền đáng kể trong các bộ đếm không đồng bộ
- Tốc độ hoạt động của bộ đếm đồng bộ nhanh hơn bộ đếm không đồng bộ.
- Có ít lỗi hơn trong bộ đếm đồng bộ so với bộ đếm không đồng bộ.
- Trình tự của bộ đếm đồng bộ không cố định, trong khi trình tự của bộ đếm không đồng bộ là cố định.
- Thiết kế bộ đếm đồng bộ phức tạp hơn thiết kế bộ đếm không đồng bộ.
|
Các thông số so sánh
|
Bộ đếm đồng bộ
|
Bộ đếm không đồng bộ
|
|
Chậm trễ
|
Không có sự chậm trễ lan truyền
|
Độ trễ lan truyền đáng kể
|
|
Tốc độ hoạt động
|
Nhanh hơn
|
Chậm hơn
|
|
Lỗi
|
Ít lỗi hơn
|
Nhiều lỗi hơn
|
|
Trình tự
|
Không cố định
|
Đã sửa
|
|
Thiết kế
|
Phức tạp
|
Đơn giản
|
5. Ứng dụng của bộ đếm (Counter)
Bộ đếm được sử dụng để theo dõi số lượng sản phẩm được sản xuất trong một dây chuyền sản xuất hoặc thậm chí trong một nhà máy. Ngoài ra, bộ đếm còn được sử dụng để thu thập dữ liệu, giám sát từ xa, hệ thống tự động hóa.
Đếm sản phẩm được đóng gói
- Sản phẩm đã đóng gói được đưa vào một thùng chứa bằng một băng tải (kéo bởi động cơ M). Mỗi thùng chứa được 10 sản phẩm. Khi sản phẩm đã được đếm đủ thì băng tải dừng lại đề cho người vận hành đưa một thùng rỗng vào. Sau khi người vận hành ấn nút S1(NO) để tiếp tục thì băng tải hoạt động. Quá trình cứ lặp đi lặp lại cho đến khi nào ấn nút dừng S0 (NC).
- Sản phẩm trước khi đưa vào thùng sẽ đi qua cảm biến quang S2 (NC).
Phân tích
* Động cơ kéo băng tải:
Điều kiện hoạt động: – Nút nhấn S1 (NO) được tác động
Điều kiện dừng: – Nút nhấn dừng S0 (NC) được tác động, hoặc
– Đếm đủ 10 sản phẩm (bộ đếm C1).
Nếu sử dụng Set, Reset:
Điều kiện Set động cơ M: K1= S1
Điều kện Reset động cơ M: K1= S0 ¤ C1
Vì ưu tiên dừng máy nên sử dụng ưu tiên Reset. Ngoài ra khi đã đếm đủ 10 sản phẩm thì Counter Bit C1 luôn luôn =”1” nên ở ngõ R của khâu RS ta sử dụng cạnh lên đối với bit C1.
Vì đếm đến 10 sản phẩm thì phát tín hiệu để động cơ dừng, nên ở đây sử dụng bộ đếm lên.
Điều kiện ngõ vào đếm lên CU: = S2
Giá trị đặt cho bộ đếm PV:= 10
Điều kiện xóa bộ đếm R:= cạnh lên K1
Chú ý: Vì chân Reset(R) của bộ đếm sẽ xóa bộ đếm về 0 theo mức logic nên ta phải sử dụng cạnh lên ở ngõ vào.
Kiểm soát chỗ Garage gầm
Ví dụ như một Garage ngầm có 20 chỗ đậu xe. Ở ngõ vào có hai đèn báo: Đèn đỏ báo hiệu Garage đã hết chỗ, đèn xanh báo hiệu Garage còn chỗ trống. Đường vào và đường ra chỉ cho phép một xe chạy.
Phân tích
Nhận biết xe vào/ra
Vì Garage ngầm chỉ có một cửa ra vào cho một làn xe chạy, nên không thể lấy riêng lẻ một cảm biến để nhận biết xa vào và cảm biến còn lại để nhận biết xe ra vì sẽ có sự trùng lắp và không rõ ràng. Để giải quyết, kết hợp cả hai cảm biến này. Giản đồ xung cho xe vào rà ra Garage như sau:
Từ giản đồ thời gian ta nhận thấy:
Tín hiệu xe vào:= cạnh lên S2 AND mức logic “1” của S1 Tín hiệu xe ra:= cạnh lên S1 AND mức logic “1” của S2
Vì số lượng xe trong Ragage thay đổi khi có xe vào và ra, nên ở đây sử dụng bộ đếm lên và xuống. Ngoài ra, để đơn giản khi khởi động lại PLC thì bộ đếm xóa về 0, ta có thông tin cho các ngõ vào của bộ đếm như sau:
- Ngõ vào đếm lên CU:= Tín hiệu xe vào
- Ngõ vào đếm xuống:= Tín hiệu xe ra
- Ngõ vào giá trị đặt trước PV:= 20
- Ngõ vào xóa bộ đếm R:= SM0.1
- Đèn báo Garage còn chỗ trống (đèn xanh): = C1
- Đèn báo Garage hết chỗ trống (đèn đỏ): = C1
6. Top các thương hiệu Bộ đếm thông dụng trên thị trường
Thương hiệu Autonics
Đặc trưng
- Màn hình hiển thị LED 7 đoạn 4 số ( kích thước 6.5 x 10 mm )
- Tích hợp bộ đếm / bộ định thời linh hoạt cài đặt đếm xuôi / đếm ngược
- Ngõ vào 9 chế độ / Ngõ ra 11 chế độ, công suất đạt đến 5A
- Chức năng đếm hàng loạt, đếm điểm bắt đầu (giá trị)
- Hỗ trợ cài đặt thời gian ngõ ra bằng 0
- Dải cài đặt thời gian rộng, đa dạng từ –999 đến 9999
- Đạt tiêu chuẩn CE, cRUs, UL
- Xuất xứ: Hàn Quốc
Tham khảo Bộ đếm Autonics chính hãng tại: https://amazen.com.vn/bo-dem/autonics.html
Đặc trưng:
- Thương hiệu Hanyoung ( xuất xứ Hàn Quốc )
- Bộ điều khiển kỹ thuật số, đếm và định giờ 4 số
- Vận hành các chức năng bằng công tắc gạt phía trước
- Có thể chọn On–Delay / Off Delay
- Cài đặt thời gian On/Off độc lập trong chế độ Flicker
- Cài đặt thời gian ngõ ra one–shot từ 0.01 đến 99.99 giây mỗi 10ms
- Có nhiều chế độ linh hoạt ( 14 ngõ vào / 16 ngõ ra, ngõ ra relay, ngõ ra transistor )
- Vị trí dấu thập phân có thể di chuyển được ( trong bộ đếm )
- Bộ đếm có thể cài đặt giá trị tỷ lệ 6 chữ số (0.00001 ~ 999999)
- Bộ định thời với chức năng sao lưu bộ nhớ, dải cài đặt thời gian rộng ( 16 dải )
- Tốc độ đếm cao đến 10k [cps]
- Chức năng đếm Batch
- Chức năng khóa phím
- Đầu vào tùy chọn có điện áp hoặc không
- Đạt tiêu chuẩn chất lượng
Nơi cung cấp Bộ đếm Hanyoung uy tín, chất lượng: https://amazen.com.vn/bo-dem/hanyoung.html
Thương hiệu Selec
- Thiết kế nhỏ gọn, Xuất xứ Ấn Độ
- Bộ đếm Digital hiển thị tối đa được 6 số
Thương hiệu Omron
Ưu điểm
- Cài đặt chi tiết được giá trị cần đếm. Khi số lượng sản phẩm đủ thì băng tải sẽ tự động dừng hoặc sẽ có còi báo động
- Khả năng tự động lưu lại số lượng đã đếm khi bị mất điện
- Có USB kết nối với máy tính không dây. Cho phép kiểm soát số lượng từ xa thông qua máy tính
- Cho phép xuất file excel để kiểm soát số lượng tổng sản phẩm hàng ngày, hàng tháng
- Nhiều thiết bị có phần mềm sử dụng đi kèm
Bộ đếm Fotek
Bộ đếm Fotek được xuất xứ từ Đài Loan với giá thành cực kỳ phải chăng
Chi tiết tham khảo tại: Thiết bị tự động hóa Amazen
II. Bộ định thời (Timer)
1. Bộ định thời là gì?
- Rơ le (relay) thời gian hay còn được gọi là Timer (bộ định thời) là thiết bị dùng để tạo thời gian trễ, bằng cách dùng bộ mạch điện tử điều khiển thời gian đóng, cắt của các tiếp điểm rơ le.
- Rơ le thời gian là một loại khí cụ điện được sử dụng nhiều trong điều khiển tự động. Với vai trò điều khiển trung gian giữa các thiết bị điều khiển theo thời gian định trước.
- Rơ le thời gian có nhiệm vụ đóng tắt các thiết bị điện có trong hệ thống khi không sử dụng nữa để tránh lãng phí nguồn năng lượng điện không cần thiết. Được ứng dụng trong việc điều khiển tắt mở: ánh sáng, quạt thông gió, tưới nước, máy, sưởi ấm, cửa tự động và tạo tín hiệu âm thanh hình ảnh theo chu kỳ…
- Thời gian trễ của rơ le thời gian có thể cài đặt từ vài giây đến hàng giờ tùy theo ứng dụng thực tế.
2. Phân loại của bộ định thời gian (timer) và nguyên lý hoạt động
Trong mạch điều khiển tự động, người ta thường sử dụng hai loại rơ le thời gian ON Delay và OFF Delay. Ngoài ra còn có rơ le thời gian 24h, thường sử dụng để bật, tắt thiết bị theo các giờ trong ngày như đèn chiếu sáng hay máy bơm.
Timer ON Delay
Ký hiệu Timer ON Delay
Nguyên lý hoạt động của Timer ON Delay
Khi cấp nguồn vào cuộn dây (chân 2-7) của Timer ON Delay. Các tiếp điểm tức thời thay đổi trạng thái ngay lập tức.
Sau khoảng thời gian đặt trước, các tiếp điểm định thời sẽ chuyển trạng thái và duy trì ở trạng thái này. Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.
Timer OFF Delay
Tuy không đa dạng như Timer ON nhưng Timer OFF Delay cũng là một thiết bị không thể thiếu trong lĩnh vực tự động.
Ký hiệu Timer OFF Delay
Nguyên lý hoạt động của Timer OFF Delay
- Khi cấp nguồn vào cuộn dây của Timer OFF Delay, các tiếp điểm thay đổi trạng thái ngay lập tức
- Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tiếp điểm tức thời trở về trạng thái ban đầu. Nhưng tiếp điểm định thời vẫn duy trì trạng thái
- Sau một khoảng thời gian đặt trước, tiếp điểm định thời trở về vị trí ban đầu
Sơ đồ đấu dây Timer
3. Cấu tạo của Timer
Timer có cấu tạo cơ bản gồm các bộ phận sau:
- Nam châm điện
- Cơ cấu thời gian
- Tiếp điểm chính
Cấu tạo của Timer
Nam châm điện
Bộ phận này của Timer được cấu thành gồm có cuộn dây điện áp 12, lõi thép động 10, lò xo 9 và mạch từ tĩnh 11. Nó đóng vai trò nhận điện áp từ nguồn điện thao tác. Nghĩ là nguồn cấp cho mạch điện khống chế.
Cơ cấu thời gian
Bộ phận này gồm có bánh răng dẫn động 23 nối cứng với thanh hãm 4. Bánh răng này có thể truyền động được là nhờ lò xo 18. Sau đó, truyền chuyển động cho bánh răng 22 để làm quay tiếp điểm động 21.
Bộ phận chính của cơ cấu thời gian chính là hệ thống các bánh răng 15, 16, 13 nối tới trục quay tiếp điểm động bởi bánh ma sát 17. Nó sẽ làm quay bánh răng 3 để truyền động tới cơ cấu con lắc gồm bánh cóc 14, quả rung 2, móc 1. Cơ cấu con lắc để giữ cho tốc độ quay của tiếp điểm chuyển động là đều, tương tự như ở cơ cấu của đồng hồ.
Tiếp điểm chính
Tiếp điểm chính có cấu tạo gồm có đầu tiếp xúc tĩnh 22 và đầu tiếp xúc động 21. Ngoài 2 đầu tiếp xúc này thì nó còn 2 tiếp điểm phụ đóng, cắt không thời gian: tiếp điểm thuậ 5-8, tiếp điểm nghịch 5-7.
4. Lợi ích của Timer
- Kiểm soát hoạt động: cho phép kiểm soát hoạt động của thiết bị hoặc hệ thống trong một khoảng thời gian nhất định trước khi thực hiện một hành động tiếp theo. Điều này giúp tránh các tình huống không mong muốn và giảm thiểu các lỗi hoạt động.
- Bảo vệ: được sử dụng để bảo vệ các thiết bị và hệ thống khỏi các tác nhân gây hại như dao động, sốc điện, quá dòng, quá áp.
- Tiết kiệm năng lượng: có thể được sử dụng để tắt các thiết bị khi chúng không cần thiết hoạt động, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí.
- Điều khiển: cho phép điều khiển hoạt động của các thiết bị theo chu kỳ định sẵn, giúp cho việc quản lý và kiểm soát các thiết bị trở nên dễ dàng hơn.
- Áp dụng rộng rãi: được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong ngành điện, tự động hóa, điều khiển, điện tử, viễn thông, y tế, công nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.
5. Ứng dụng của timer
Timer thường được sử dụng trong các khu vực như hành lang chung cư, đèn đường, đèn công ty, văn phòng.... những vị trí mà mọi người đều có quyền sử dụng chung. Ứng dụng của Timer giúp giải quyết các vấn đề về bài toán tiết kiệm chi phí, năng lượng. Cụ thể bộ đặt thời gian Timer được ứng dụng chủ yếu trong các lĩnh vực:
- Công tắc điện ở hành lang trong các tòa nhà
- Trong các doanh nghiệp, văn phòng, công ty
- Hệ thống nhà xưởng....
- Mạch định thời điều khiển hoạt động cho máy bơm nước ứng dụng trong đời sống dân dụng, trong nuôi trồng thuỷ hải sản, trong hệ thống tưới tiêu tự động…
6. Một số thương hiệu Timer phổ biến trên thị trường hiện nay
Thương hiệu Autonics
Ưu điểm của Timer Autonics
- Kích thước nhỏ gọn, cài đặt thời gian dễ dàng và đơn giản
- Bộ đặt thời gian Autonics có độ chính xác và độ tin cậy cao, mang lại hiệu quả tối ưu
- Tuổi thọ cao, chi phí hợp lý
- Autonics Timer dễ dàng sử dụng, sửa chữa và bảo trì
Chi tiết tham khảo thêm thông tin tại: https://amazen.com.vn/bo-dinh-thoi/autonics.html
Thương hiệu Hanyoung
Ưu điểm của Timer Hanyoung
- Nó có kiểu dáng thiết kế hiện đại, nhỏ gọn, thuận tiện cho việc lắp đặt ở nhiều vị trí khó
- Cài đặt các thông số đơn giản và nhanh chóng
- Dễ dàng bảo trì bảo dưỡng
- Tuổi thọ và độ bền cao. Nó có khả năng chống chịu điều kiện lý hóa tốt
Mua timer giá tốt tại: Thiết bị tự động hóa Amazen
Thương hiệu Chint
Ưu điểm nổi bật của Timer Chint
- Thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm tối đa vị trí lắp đặt
- Dễ dàng cài đặt
- Độ bền cao
- Giá cả phải chăng phù hợp với nhiều người dùng
Tham khảo thêm thông tin về Timer hãng Chint: https://amazen.com.vn/thuong-hieu/chint/bo-dem-bo-dinh-thoi.html
Thương hiệu Fotek
- Xuất xứ: Đài Loan
- Nó có kiểu dáng thiết kế hiện đại, nhỏ gọn, thuận tiện cho việc lắp đặt ở nhiều vị trí khó
- Cài đặt các thông số đơn giản và nhanh chóng
- Dễ dàng bảo trì bảo dưỡng
- Tuổi thọ và độ bền cao. Nó có khả năng chống chịu điều kiện lý hóa tốt
Lời kết
Trong trường hợp bạn có nhu cầu tìm hiểu, cần tư vấn kỹ thuật và đặt mua Bộ đếm/Bộ định thời, hãy liên lạc ngay với Amazen thông qua:
Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
Email: amazen@amazen.com.vn
Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng sẽ mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết mọi sản phẩm biến tần mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.