SERVO KHÔNG NHẬN XUNG TỪ PLC: NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH XỬ LÝ

PLC đã thực hiện lệnh phát xung, Servo Drive không báo lỗi nhưng động cơ vẫn đứng yên. Nguyên nhân có thể nằm ở chương trình PLC, ngõ ra phát xung, sơ đồ đấu dây hoặc cấu hình nhận lệnh của Servo. Để xác định chính xác, cần kiểm tra tín hiệu theo từng vị trí thay vì vội kết luận Drive bị hỏng. 

Vậy tại sao Servo không nhận xung từ PLC? Làm thế nào để đo đạc, chẩn đoán đúng nguyên nhân và xử lý dứt điểm sự cố này trong thời gian ngắn? Hãy phân tích từ cơ chế phần cứng đến tham số phần mềm trong bài viết chi tiết dưới đây!

1. Tổng quan về cơ chế điều khiển servo bằng xung

Để chẩn đoán chính xác lỗi, trước hết kỹ thuật viên cần nắm vững cách thức PLC truyền tín hiệu xung sang Drive Servo.

Bản chất tín hiệu xung điều khiển

Tín hiệu xung (Pulse) phát ra từ ngõ ra tốc độ cao của PLC là một chuỗi các sóng vuông điện áp đóng cắt theo thời gian. Chuỗi xung này chứa đựng 2 thông số định lượng quyết định chuyển động của động cơ:

• Số lượng xung: Quyết định góc quay và quãng đường di chuyển của tải cơ khí (Vị trí – Position). Mỗi một xung nhận được tương ứng với một đơn vị dịch chuyển do cấu hình bánh răng điện tử quy định.
• Tần số xung: Quyết định tốc độ quay của động cơ (Speed – RPM). Tần số phát xung càng cao thì trục Motor Servo quay càng nhanh.

2. Dấu hiệu nhận biết Servo không nhận xung từ PLC

Một số biểu hiện thường gặp:

• PLC vẫn RUN nhưng servo không chạy.
• Lệnh phát xung đã được thực hiện nhưng động cơ không quay.
• Servo đã có nguồn nhưng không nhận lệnh vị trí.
• drive servo không báo lỗi nhưng động cơ đứng yên.
• PLC có tín hiệu điều khiển nhưng vị trí thực tế của servo không thay đổi.
• Servo chỉ chạy khi điều khiển bằng phần mềm hoặc chạy JOG nhưng không chạy khi nhận xung từ PLC.
• Đổi chương trình hoặc thay PLC khác thì servo hoạt động bình thường.

Điểm quan trọng là cần phân biệt PLC không phát xung với PLC có phát xung nhưng drive servo không nhận được xung.

Đây là hai vấn đề khác nhau và cần kiểm tra theo hai hướng riêng.

3. Nguyên nhân khiến Servo không nhận xung 

Qua hàng ngàn dự án thực tế tại nhà máy, các kỹ sư tự động hóa KTVC tổng hợp các nguyên nhân cốt lõi khiến cho Servo không nhận xung từ PLC:

3.1. Đấu sai sơ đồ phần cứng

Đây là nguyên nhân chiếm tới đa số các trường hợp máy mới lắp đặt hoặc vừa thay thế bộ Drive/PLC mới:

• Đấu dây không đúng với sơ đồ NPN/PNP: PLC và Drive Servo cần sử dụng đúng kiểu tín hiệu đầu vào/đầu ra tương ứng. Nếu đấu nhầm chân hoặc kết nối sai cực tính, tín hiệu xung từ PLC có thể không được Drive nhận đúng, dẫn đến tình trạng Servo không chạy hoặc chạy không theo lệnh. 
• Thiếu dây masse / COM chung: Nguồn 24V nuôi PLC và nguồn 24V nuôi ngõ vào Drive Servo không đấu nối chung chân 0V (GND) hoặc 24V+, khiến điện áp tham chiếu bị hở mạch.
• Cháy Optocoupler ngõ vào do cấp thẳng 24V: Đấu nguồn 24V từ PLC ngõ ra NPN trực tiếp vào chân PULSE- / SIGN- mà quên nối chân dương về ngõ vào 24V (OP C-PULSE / OP C-SIGN có trở sẵn) mà lại cắm nhầm vào chân PULSE+ / SIGN+ (chỉ chịu 5V). hậu quả là Opto quang cách ly bị đánh thủng.

3.2. PLC không có ngõ ra phát xung tốc độ cao

Không phải tất cả ngõ ra transistor của PLC đều có khả năng phát xung tốc độ cao.

Nếu sử dụng ngõ ra relay để điều khiển xung tốc độ cao thì hệ thống có thể không hoạt động đúng do relay có giới hạn về tần số đóng cắt.

Với ứng dụng điều khiển servo bằng xung, cần kiểm tra:

• PLC có hỗ trợ High Speed Pulse Output hay không.
• Ngõ ra nào được sử dụng để phát xung.
• Tần số xung tối đa của PLC.

Ví dụ: PLC có nhiều DO nhưng chỉ một số cổng được thiết kế để phát PTO/Pulse. Nếu đấu tín hiệu PUL vào một DO thông thường, chương trình có thể ON ngõ ra nhưng servo vẫn không nhận được xung điều khiển

3.3. PLC và Drive Servo không tương thích về tín hiệu 

PLC và servo drive cần tương thích về kiểu tín hiệu điều khiển và đặc tính điện. Nếu PLC dùng ngõ ra NPN/PNP không phù hợp với ngõ vào của drive, servo có thể không nhận được xung chính xác.

Cần kiểm tra:

• Kiểu ngõ ra PLC và ngõ vào drive.
• Mức điện áp tín hiệu Pulse.
• Yêu cầu điện trở hạn dòng và sơ đồ đấu dây của nhà sản xuất.

3.4. Servo chưa được Servo ON

Một trường hợp khá phổ biến là PLC đã phát xung nhưng servo vẫn không chuyển động vì drive chưa ở trạng thái Servo ON.

Tín hiệu Servo ON thường được sử dụng để cho phép drive kích hoạt động cơ.

Khi kiểm tra, cần xác nhận:

1. Servo Drive đã được cấp nguồn đầy đủ chưa.
2. Tín hiệu Servo ON đã được kích hoạt chưa.
3. Trạng thái Ready/Enable của drive đã đúng hay chưa.

Nếu servo có nguồn nhưng chưa Servo ON, việc PLC phát xung không đồng nghĩa động cơ sẽ chạy.

3.5. Tần số xung PLC vượt quá khả năng nhận của servo

Mỗi PLC và servo đều có giới hạn tần số xung.

Ví dụ: PLC phát xung ở tần số rất cao nhưng đầu vào Pulse của drive chỉ hỗ trợ đến một giới hạn nhất định. Khi đó tín hiệu có thể không được nhận đúng.

Cần kiểm tra: Tần số xung PLC → khả năng phát xung của PLC → giới hạn Pulse Input của servo drive.

3.6. Sai chế độ điều khiển hoặc tham số nhận xung

Servo Drive có thể không phản hồi dù PLC đã phát xung nếu drive chưa được cài đặt đúng chế độ điều khiển bằng xung (Pulse Train) hoặc cấu hình đầu vào chưa phù hợp.

Cần kiểm tra:

• Chế độ điều khiển: Drive đã chọn chế độ nhận lệnh xung từ PLC hay chưa.
• Kiểu xung đầu vào: Cấu hình Pulse/Direction (PUL/DIR) hoặc CW/CCW có khớp với tín hiệu PLC không.
• Tham số đầu vào: Kiểm tra thiết lập tỉ lệ xung, số xung trên mỗi vòng quay và các tham số liên quan theo tài liệu của nhà sản xuất.

Nếu cấu hình sai, drive có thể không nhận lệnh hoặc động cơ di chuyển không đúng vị trí, tốc độ mong muốn.

4. Quy trình chẩn đoán khắc phục sự cố xung Servo

Khi đối mặt với sự cố Servo không nhận xung từ PLC, kỹ thuật viên bảo trì có thể tiến hành chẩn đoán theo quy trình các bước chuẩn kỹ thuật từ Kỹ Thuật Vô Cực:

Bước 1: Kiểm tra nguồn

Kiểm tra:

• Nguồn PLC.
• Nguồn điều khiển servo.
• Nguồn động lực servo.
• Nguồn 24VDC cho tín hiệu điều khiển nếu hệ thống sử dụng.

Đảm bảo điện áp nằm trong phạm vi cho phép của thiết bị.

Bước 2: Kiểm tra Alarm của servo

Quan sát màn hình drive.

Nếu drive đang báo alarm, cần xử lý alarm trước. Một số lỗi có thể khiến servo không cho phép nhận lệnh chuyển động.

Bước 3: Kiểm tra Servo ON

Xác nhận tín hiệu Servo ON đã được kích hoạt và drive đã chuyển sang trạng thái Ready.

Bước 4: Kiểm tra chế độ điều khiển

Xác nhận drive đang sử dụng Position Control bằng Pulse Input nếu hệ thống được thiết kế theo phương pháp này.

Bước 5: Kiểm tra wiring

Kiểm tra toàn bộ:

PLC → PUL → Drive

và

PLC → DIR → Drive

Đồng thời kiểm tra COM và các chân tín hiệu liên quan.

Bước 6: Kiểm tra PLC có phát xung

Không chỉ nhìn LED output.

Nếu có điều kiện, sử dụng oscilloscope hoặc thiết bị đo phù hợp để kiểm tra tín hiệu tại đầu ra PLC.

Bước 7: Kiểm tra tín hiệu ngay tại đầu vào servo

Nếu PLC có xung nhưng drive không nhận, đo tiếp tại phía đầu vào Pulse của drive.

Từ đó có thể xác định lỗi nằm ở:

PLC → dây dẫn → servo.

Bước 8: Kiểm tra tham số servo

Đối chiếu manual để kiểm tra:

• Pulse input mode.
• Pulse logic.
• Direction logic.
• Electronic gear.
• Servo ON.
• Input assignment.

Bước 9: Kiểm tra lại chương trình PLC

Theo dõi điều kiện thực hiện lệnh phát xung và các interlock liên quan.

Không nên kết luận servo bị hỏng chỉ vì động cơ không nhận xung.

Cần loại trừ lần lượt:

PLC → chương trình → ngõ ra phát xung → dây tín hiệu → ngõ vào Pulse của Servo drive → drive điều khiển động cơ Servo. 

Nếu đã xác nhận PLC phát xung đúng, wiring đúng, mức tín hiệu phù hợp, Servo ON bình thường và các tham số đã được cấu hình chính xác nhưng drive vẫn không nhận tín hiệu, lúc đó mới nên xem xét khả năng lỗi phần cứng ở ngõ vào Pulse hoặc mạch điều khiển của drive.

5. Kết luận

Lỗi servo không nhận xung từ PLC có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân như PLC chưa phát xung, đấu dây PUL/DIR sai, tín hiệu NPN/PNP không tương thích, chưa bật Servo ON hoặc cài đặt sai chế độ điều khiển và tham số Pulse Input của drive.

Khi xử lý, nên kiểm tra tuần tự từ PLC đến servo drive. Nếu PLC chưa phát xung, cần kiểm tra chương trình và cấu hình PTO. Nếu PLC đã phát xung nhưng servo không phản hồi, hãy kiểm tra dây tín hiệu, mức điện áp, trạng thái Servo ON và các tham số liên quan trước khi thay thế thiết bị.

Kỹ Thuật Vô Cực hỗ trợ tư vấn giải pháp PLC, Servo và thiết bị tự động hóa theo nhu cầu thực tế. Liên hệ với chúng tôi, cung cấp model PLC, servo drive và hiện tượng lỗi để được hướng dẫn kiểm tra phù hợp, giúp hệ thống vận hành ổn định hơn.

THÔNG TIN LIÊN HỆ & ĐẶT HÀNG – CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT VÔ CỰC

• Hotline / Zalo tư vấn 24/7: 098.554.0011

• Website chính thức: kythuatvc.com

• Email hỗ trợ báo giá: giaiphapkythuatvc@gmail.com

• Kênh Youtube kỹ thuật: youtube.com/@kythuatvocuc

Hệ thống trụ sở & Chi nhánh toàn quốc:

• Trụ sở chính Hà Nội: Dự án Bình Minh Galaxy, số 586 phố Bích Hoà, xã Bình Minh, TP. Hà Nội.

• Chi nhánh 1 (TP.HCM): Số 29, Đường số 12, Khu phố 2, phường Hiệp Bình, TP. Hồ Chí Minh.

•  Chi nhánh 2 (Cần Thơ): B1 khu TĐC Chiến Thắng, khu vực Thạnh Lợi, phường Hưng Phú, TP. Cần Thơ.