Module ngõ ra số DC 5069-OB16 Allen-Bradley Compact 5000

Thông số kỹ thuật 5069-OB16

Rockwell Automation Technical Data 5069-TD001P xác nhận 5069-OB16 có 16 sourcing outputs, điện áp 10–32 VDC, dòng tải 0,5 A/kênh và tối đa 8 A/module. Tài liệu cũng xác nhận kích thước 144,6 × 22 × 105,4 mm, trọng lượng khoảng 175 g và RTB phải được đặt mua riêng.

5069-OB16 là module sourcing output

5069-OB16 sử dụng ngõ ra transistor kiểu sourcing. Khi một kênh output được bật, module cấp điện áp dương từ nguồn trường LA+ ra chân OUT tương ứng; tải được đấu từ chân OUT về phía LA- của nguồn DC.

Có thể hiểu đơn giản:

• LA+: cực dương nguồn trường.
• LA-: 0 VDC của nguồn trường.
• OUT 0 đến OUT 15: 16 ngõ ra sourcing.
• Khi output ON, chân OUT cấp điện áp dương tới tải.
• Dòng điện đi từ LA+ → mạch output → tải → LA-.

Sơ đồ chính hãng Rockwell thể hiện một nguồn 24 VDC được nối vào LA+ và LA-, sau đó 16 tải được đấu từ OUT0…OUT15 về phía LA-.

Sơ đồ đấu dây 5069-OB16

Các chân ngõ ra của module được đánh số:

• OUT 0
• OUT 1
• OUT 2
• OUT 3
• OUT 4
• OUT 5
• OUT 6
• OUT 7
• OUT 8
• OUT 9
• OUT 10
• OUT 11
• OUT 12
• OUT 13
• OUT 14
• OUT 15
• LA+
• LA-

Rockwell lưu ý rằng LA+ và LA- được sử dụng để cấp nguồn field-side cho module. Đây là điểm quan trọng khi đấu tủ: chỉ cấp MOD Power/backplane là chưa đủ để các output điều khiển tải hoạt động.

Ví dụ đấu một van điện từ 24 VDC

Giả sử sử dụng OUT0 để điều khiển một van điện từ 24 VDC:

1. Cấp +24 VDC vào LA+.
2. Cấp 0 VDC vào LA-.
3. Đấu OUT0 tới cực dương của cuộn van.
4. Đầu còn lại của cuộn van đấu về 0 VDC/LA-.
5. Trong PLC, khi OUT0 được bật, module sourcing điện áp dương tới van.

Dòng tải của thiết bị phải nằm trong giới hạn của module. Với 5069-OB16, tải điện trở tối đa là 0,5 A mỗi kênh và tổng dòng tải toàn module không được vượt 8 A.

LA Power khác SA Power như thế nào?

Đây là một trong những điểm dễ nhầm nhất khi sử dụng Compact 5000 I/O.

Rockwell ghi rõ 5069-OB16 không lấy dòng tải từ SA Power bus. Tuy nhiên vì đây là module DC, module vẫn phải được đặt trong một hệ thống sử dụng DC SA power bus. Nguồn thực tế cấp cho tải output được đưa trực tiếp vào module qua hai chân LA+ và LA-.

Thiết kế này cho phép tách nguồn tải output khỏi nguồn logic nội bộ của module và thuận tiện hơn khi thiết kế phân phối nguồn trong hệ Compact 5000.

16 kênh, mỗi kênh tối đa 0,5 A

5069-OB16 có 16 output transistor sourcing trong một nhóm 16 kênh. Dòng tải điện trở tối đa:

• 0,5 A trên mỗi kênh.
• 8 A trên toàn module.
• Điện áp tải: 10–32 VDC.

Ví dụ, nếu sử dụng đủ 16 output cùng lúc ở mức 0,5 A/kênh thì tổng dòng bằng:

16 × 0,5 A = 8 A

Đây cũng chính là giới hạn tải tối đa của module theo Rockwell.

Không dùng trực tiếp cho tải vượt 0,5 A

Nếu van điện từ, contactor DC hoặc tải khác cần dòng lớn hơn 0,5 A liên tục, không nên nối trực tiếp vào 5069-OB16.

Có thể cân nhắc:

• Dùng relay trung gian.
• Dùng solid-state relay phù hợp.
• Dùng contactor có cuộn hút dòng thấp.
• Chọn module output có dòng kênh lớn hơn, ví dụ một model Compact 5000 high-current phù hợp.

Dòng xung tối đa 1 A trong 10 ms

Rockwell cho phép dòng surge trên mỗi điểm của 5069-OB16 đạt tối đa 1 A trong 10 ms, với chu kỳ lặp lại tối thiểu 2 giây.

Đây là khả năng chịu xung ngắn, không phải dòng tải liên tục. Không nên chọn tải 1 A rồi xem thông số surge này như dòng làm việc bình thường.

Dòng rò khi output OFF

5069-OB16 sử dụng transistor output nên khi OFF vẫn có dòng rò nhỏ. Rockwell công bố:

• Dòng rò OFF tối đa: <0,5 mA mỗi điểm.
• Điện áp OFF tối đa: 5 VDC với tải tối thiểu 1 mA.

Với tải có trở kháng cao hoặc thiết bị nhạy dòng, dòng rò có thể khiến tải không tắt hoàn toàn. Rockwell hướng dẫn trong trường hợp cần hạn chế ảnh hưởng của leakage current, với hệ 24 VDC có thể sử dụng điện trở tải 5,6 kΩ / 0,5 W mắc song song với tải transistor theo đúng hướng dẫn kỹ thuật.

Sụt áp khi output ON dưới 0,2 VDC

Rockwell công bố điện áp rơi trên output khi ON tối đa <0,2 VDC. Với nguồn 24 VDC và tải phù hợp, điện áp thực tế tới tải vì vậy gần với điện áp nguồn trường LA.

Thời gian đáp ứng của 5069-OB16

Thời gian từ backplane tới screw terminal của 5069-OB16 cho cả hai chiều OFF→ON và ON→OFF là:

≤100 µs, ±10 µs tại 25°C và tải 0,5 A.

Đây là tốc độ phù hợp với phần lớn ứng dụng digital output tiêu chuẩn như van điện từ, relay, đèn báo và cơ cấu chấp hành thông thường.

5069-OB16 không phải 5069-OB16F

Hai model có tên rất giống nhau nhưng không nên coi là hoàn toàn giống nhau.

5069-OB16F dành cho ứng dụng cần output nhanh và điều khiển theo lịch thời gian chính xác hơn. Rockwell Installation Instructions cũng nêu rõ chức năng time-scheduled output control được sử dụng trên 5069-OB16F.

Nếu máy chỉ điều khiển van, relay, đèn và cơ cấu DC thông thường, 5069-OB16 thường là lựa chọn hợp lý hơn. Nếu cần đồng bộ output theo timestamp hoặc xung rất ngắn, cần xem xét 5069-OB16F.

5069-OB16 và 5069-OB16K khác nhau như thế nào?

Rockwell mô tả 5069-OB16K là phiên bản conformal-coated sourcing output module. Các thông số output chính của 5069-OB16 và 5069-OB16K được hãng trình bày chung trong cùng bảng kỹ thuật.

Nếu môi trường yêu cầu lớp phủ bảo vệ bo mạch phù hợp hơn với điều kiện công nghiệp khắc nghiệt, có thể cân nhắc phiên bản K sau khi kiểm tra yêu cầu môi trường cụ thể.

Các chức năng chẩn đoán và bảo vệ

5069-OB16 hỗ trợ nhiều chức năng chẩn đoán và bảo vệ ở cấp kênh/module. Rockwell liệt kê:

• Field power loss detection – áp dụng với phần cứng Series B.
• No-load detection trên từng kênh.
• Phát hiện short circuit / overload / overtemperature từng kênh.
• Bảo vệ short circuit / overload.
• Bảo vệ reverse voltage.
• Bảo vệ overvoltage tối đa 36 V bằng fuse.

Đặc biệt, Field Power Loss Detection chỉ được Rockwell ghi cho Series B hardware. Khi sử dụng thiết bị đời cũ cần kiểm tra Series trên nhãn module thay vì mặc định mọi 5069-OB16 đều hỗ trợ tính năng này.

Inductive Kickback Suppression

Sơ đồ chức năng chính hãng thể hiện 5069-OB16 có mạch Inductive Kickback Suppression ở phía output. Đây là tính năng hữu ích khi module điều khiển các tải cảm như relay và van điện từ.

Tuy nhiên với tải cảm thực tế, vẫn nên thiết kế chống surge theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất tải và tiêu chuẩn wiring của Rockwell, đặc biệt khi dây dài hoặc tải đóng cắt thường xuyên.

Trạng thái output khi PLC lỗi hoặc chuyển Program Mode

5069-OB16 cho phép cấu hình trạng thái từng output khi hệ thống chuyển sang fault/program mode.

Các lựa chọn theo từng điểm gồm:

• Hold Last State: giữ trạng thái cuối.
• On: ép output ON.
• Off: ép output OFF – giá trị mặc định.

Thời gian giữ trạng thái fault có thể cấu hình:

• 1 giây.
• 2 giây.
• 5 giây.
• 10 giây.
• Forever – mặc định.

Đây là chức năng quan trọng khi thiết kế fail-safe logic cho máy. Tuy nhiên 5069-OB16 vẫn là module I/O tiêu chuẩn, không phải safety output module.

5069-OB16 có phải Safety Output không?

Không. 5069-OB16 là digital sourcing output module tiêu chuẩn của Compact 5000 I/O. Không nên sử dụng module này như thiết bị safety output duy nhất để điều khiển các chức năng bảo vệ người.

Những chức năng như:

• Emergency Stop.
• Safety door.
• Safety light curtain.
• STO.
• Safety contactor monitoring.

cần được thiết kế bằng controller và safety I/O có chứng nhận phù hợp với mức SIL/PL yêu cầu của hệ thống.

LED trạng thái trên 5069-OB16

Module có:

• 1 LED xanh/đỏ: Module Status.
• 16 LED vàng/đỏ: trạng thái từng output.

Nhờ có LED riêng cho từng điểm OUT0–OUT15, kỹ thuật viên có thể kiểm tra nhanh trạng thái lệnh tại module khi commissioning hoặc xử lý sự cố.

Kích thước 5069-OB16

Rockwell công bố kích thước của nhóm digital I/O một-slot có 5069-OB16 là:

• Chiều cao: 144,6 mm.
• Chiều rộng: 22 mm.
• Chiều sâu: 105,4 mm.
• Slot width: 1.
• Khối lượng: khoảng 175 g.

Module sử dụng DIN rail thép mạ phù hợp tiêu chuẩn EN50022 kích thước 35 × 7,5 mm.

RTB không đi kèm module

Đây là điểm rất quan trọng khi đặt hàng 5069-OB16.

Rockwell ghi rõ Removable Terminal Block – RTB không được giao kèm Compact 5000 I/O module và phải đặt mua riêng.

5069-OB16 có thể sử dụng:

Rockwell Configurator cũng ghi rõ 5069-OB16 cần terminal kit 5069-RTB18-SCREW hoặc 5069-RTB18-SPRING.

Thông số dây và RTB

Technical Data hiện hành của Rockwell quy định:

• Dây đồng solid hoặc stranded shielded: 0,34–1,5 mm², tương đương 22–16 AWG.
• Dây có cấp nhiệt từ 105°C trở lên.
• Spring RTB: đường kính ngoài tối đa 2,9 mm kể cả cách điện.
• Screw RTB: đường kính ngoài tối đa 3,5 mm kể cả cách điện.
• Tuốt dây Spring RTB: 10 mm.
• Tuốt dây Screw RTB: 12 mm.
• Torque Screw RTB: 0,4 N·m.

Điều kiện môi trường

Do module là thiết bị open-style, 5069-OB16 phải được lắp bên trong tủ điện hoặc enclosure phù hợp với môi trường và yêu cầu an toàn của hệ thống.

Chứng nhận của 5069-OB16

Trang sản phẩm Rockwell hiện liệt kê nhiều chứng nhận cho 5069-OB16, bao gồm CE, c-UL-us, ATEX, IECEx, KC và các chứng nhận khác tùy khu vực/sản phẩm. Rockwell lưu ý chứng nhận thực tế có thể phụ thuộc thời điểm sản xuất, vì vậy cần kiểm tra label của đúng module khi yêu cầu chứng từ cho dự án.

5069-OB16 hiện còn sản xuất không?

Có. Tại thời điểm kiểm tra, trang chính thức Rockwell Automation đang ghi vòng đời của 5069-OB16 là Active. Hãng vẫn cung cấp tài liệu, bản vẽ 2D/3D, firmware và dịch vụ hỗ trợ cho model.

Trang Rockwell hiện cũng có firmware dành cho 5069-OB16/5069-OB16K và các tài liệu Technical Data, User Manual, Installation Instructions của Compact 5000 I/O.

Ứng dụng thực tế của 5069-OB16

Điều khiển van điện từ 24 VDC

5069-OB16 phù hợp để điều khiển nhiều van điện từ DC trong máy tự động nếu dòng làm việc của mỗi cuộn coil nằm trong giới hạn output.

Ví dụ ứng dụng:

• Van khí nén xy lanh.
• Van chân không.
• Van chuyển hướng.
• Van đóng/mở chất lỏng.

Điều khiển relay trung gian

Có thể sử dụng các output sourcing để kích relay trung gian 24 VDC. Relay sau đó đóng cắt tải công suất lớn hơn hoặc cách ly phần điều khiển với cơ cấu ngoài.

Điều khiển đèn báo

16 output có thể điều khiển:

• Đèn báo trạng thái.
• Đèn tower light.
• Buzzer DC phù hợp.
• Đèn báo vị trí trên máy.

Máy đóng gói

Module có thể điều khiển nhiều van và relay trong các máy:

• Đóng gói.
• Dán nhãn.
• Chiết rót.
• Đóng nắp.
• Phân loại.

Dây chuyền lắp ráp tự động

5069-OB16 phù hợp với hệ CompactLogix để điều khiển cơ cấu chấp hành, van khí, relay và đèn trạng thái trong cell lắp ráp.

Hệ thống conveyor

Output có thể được dùng để điều khiển relay, van stopper, đèn báo và các actuator DC dòng nhỏ trong hệ thống băng tải.

Lưu ý khi sử dụng 5069-OB16

Không quên nguồn LA+

Output cần nguồn field-side qua LA+ và LA-. Nếu chỉ cấp nguồn controller/backplane mà không cấp LA power thì tải output không thể hoạt động bình thường.

Không vượt 0,5 A trên từng kênh

Dòng tải điện trở liên tục của mỗi channel tối đa 0,5 A. Không được sử dụng thông số surge 1 A/10 ms như dòng tải liên tục.

Tổng module không vượt 8 A

Cần cộng dòng của tất cả output có khả năng bật đồng thời trong trường hợp tải lớn.

Kiểm tra dòng rò với tải nhạy

Output transistor có leakage nhỏ ngay cả khi OFF. Với tải trở kháng cao, cần kiểm tra xem dòng <0,5 mA có gây sáng mờ hoặc giữ relay ở trạng thái không mong muốn hay không.

Không quên RTB khi đặt hàng

5069-RTB18-SCREW hoặc 5069-RTB18-SPRING phải được đặt riêng nếu hệ thống chưa có RTB tương ứng.

Kiểm tra Series của module

Một số tính năng như Field Power Loss Detection được tài liệu hiện hành ghi là chỉ có trên Series B hardware. Với máy đang sử dụng module cũ, nên kiểm tra Series trên nhãn trước khi cấu hình tính năng.

So sánh 5069-OB16, 5069-OB16K và 5069-OB16F

5069-OB16 phù hợp nhất khi cần 16 output DC sourcing tiêu chuẩn. 5069-OB16K phù hợp khi cần biến thể conformal-coated; 5069-OB16F phù hợp với ứng dụng tốc độ cao hoặc cần scheduled outputs.

Câu hỏi thường gặp về 5069-OB16

5069-OB16 có bao nhiêu ngõ ra?

Module có 16 kênh output sourcing, được bố trí thành một nhóm 16 kênh.

5069-OB16 là NPN hay PNP?

Rockwell sử dụng thuật ngữ sourcing output. Về nguyên lý kết nối tải DC, output sourcing cấp điện áp dương tới tải, thường tương ứng cách gọi PNP output trong nhiều hệ thống điều khiển công nghiệp.

5069-OB16 dùng nguồn bao nhiêu?

Phân loại output là 12/24 VDC source; nguồn field-side LA hoạt động trong khoảng 10–32 VDC, với giá trị danh định 24 VDC.

Dòng tối đa mỗi output là bao nhiêu?

Tối đa 0,5 A/kênh đối với tải điện trở tại 10–32 VDC.

Tổng dòng tối đa của module là bao nhiêu?

Tối đa 8 A đối với tải điện trở của toàn module.

5069-OB16 có điều khiển van điện từ 24 VDC được không?

Có, nếu điện áp và dòng điện của cuộn van nằm trong giới hạn của output. Với van có dòng khởi động hoặc dòng liên tục lớn, cần kiểm tra datasheet cuộn coil trước khi đấu trực tiếp.

5069-OB16 có chống ngắn mạch không?

Có. Rockwell công bố module hỗ trợ phát hiện short circuit/overload/overtemperature từng kênh và bảo vệ short circuit/overload.

5069-OB16 có báo mất nguồn tải không?

Field Power Loss Detection được hỗ trợ trên Series B hardware. Cần kiểm tra Series thực tế của module.

RTB có đi kèm module không?

Không. Rockwell ghi rõ RTB không ship kèm Compact 5000 I/O module và phải đặt riêng.

5069-OB16 dùng RTB nào?

Có thể sử dụng 5069-RTB18-SCREW hoặc 5069-RTB18-SPRING.

Kích thước module là bao nhiêu?

Kích thước khoảng 144,6 × 22 × 105,4 mm.

5069-OB16 nặng bao nhiêu?

Khối lượng xấp xỉ 175 g.

Nhiệt độ hoạt động bao nhiêu?

Từ 0 đến 60°C.

5069-OB16 có phải safety output không?

Không. Đây là Compact 5000 digital output tiêu chuẩn; các chức năng safety phải dùng safety controller và safety I/O phù hợp.

5069-OB16 còn sản xuất không?

Có. Rockwell Automation hiện ghi trạng thái vòng đời của model là Active.

Tài liệu chính hãng nên kiểm tra

• Trang sản phẩm Allen-Bradley 5069-OB16.
• Compact 5000 I/O Modules and EtherNet/IP Adapters Technical Data – 5069-TD001.
• Compact 5000 Digital 16-point Sourcing Output Modules Installation Instructions – 5069-IN007.
• Compact 5000 I/O Modules User Manual – 5000-UM004.
• 2D Drawing của 5069-OB16.
• 3D STEP model của 5069-OB16.
• Dimensional Drawing chính hãng.

Rockwell hiện cung cấp trực tiếp Technical Data 5069-TD001, User Manual 5000-UM004, Installation Instructions, bản vẽ 2D và STEP 3D từ trang model 5069-OB16.

Thông tin đặt hàng 5069-OB16

• Tên sản phẩm: Compact 5000 DC Output Module.
• Mã sản phẩm: 5069-OB16.
• Hãng: Allen-Bradley / Rockwell Automation.
• Số kênh: 16.
• Kiểu: sourcing transistor output.
• Điện áp: 12/24 VDC, field-side 10–32 VDC.
• Dòng mỗi kênh: tối đa 0,5 A.
• Tổng dòng module: tối đa 8 A.
• Surge: 1 A/10 ms mỗi điểm, lặp lại mỗi 2 giây.
• Output delay: ≤100 µs ±10 µs.
• MOD Power: 75 mA tại 18–32 VDC.
• Field power: LA+ / LA-.
• Kích thước: 144,6 × 22 × 105,4 mm.
• Khối lượng: khoảng 175 g.
• RTB: 5069-RTB18-SCREW hoặc 5069-RTB18-SPRING, đặt riêng.
• Lắp đặt: DIN rail EN50022 35 × 7,5 mm.
• Nhiệt độ hoạt động: 0–60°C.
• Trạng thái vòng đời: Active.

Liên hệ

Vui lòng liên hệ Hải Phòng Tech để biết thêm thông tin về sản phẩm.