Bộ cách ly tín hiệu 4-20mA

Bộ cách ly tín hiệu 4-20ma | Z109REG2-1 Seneca

Mặc dù, tín hiệu 4-20mA là dạng tín hiệu có khả năng truyền tải đi xa hơn so với những các loại tín hiệu thông thường. Đồng thời, nó cũng giảm ảnh hưởng bị nhiễu tín hiệu. Tuy nhiên, đối với nhiều loại động cơ, và một số thiết bị module như biến tần lại tạo ra những loại sóng hài, sóng tần số cao. Điều này nó vẫn sẽ ảnh hưởng đến đường truyền tín hiệu 4-20mA. Ngoài ra, còn một vấn đề tồn tại song song với sự nhiễu tín hiệu đó là sự cách ly tín hiệu. Vậy, lý do gì chúng ta nên cần phải dùng những thiết bị có khả năng cách ly tín hiệu và chống nhiễu tín hiệu. Bài viết hôm nay mình sẽ chia sẽ kiến thức về bộ cách ly tín hiệu 4-20mA.

Vì sao cần phải cách ly tín hiệu 4-20mA

Trước khi tìm hiểu về cách hoạt động của bộ cách ly tín hiệu 4-20mA. Mình sẽ mô tả cho các bạn hiểu trước về phần nguyên nhân cùng với lý do mà chúng ta cần dùng bộ cách ly tín hiệu.

Tránh nhiễu tín hiệu từ sóng hài

Sóng hài là những dạng sóng không phải là hình sin hoặc cos. Đây là những dạng sóng sẽ gây nhiễu tín hiệu các thiết bị đo lường. Chúng được sản sinh từ các động cơ có công suất lớn, biến tần, tần số 50/60Hz của dòng điện 3pha. Ngoài ra, còn có một số linh kiện điện tử như tụ bù, điện trở, diot…

Các dạng sóng hài trong công nghiệp
Các dạng sóng hài trong công nghiệp

Hậu quả của sóng hài lên các thiết bị điện:

  • Đới với động cơ: sóng hài sẽ làm giảm hiệu suất hoạt động của động cơ, làm động cơ nóng nhanh gây tiếng ồn…
  • Trong các máy biến áp, sóng hài sẽ gây nên hao tổn dưới dạng nhiệt năng. Hậu quả nghiêm trọng có thể làm nổ máy biến áp.
  • Đối với các thiết bị đèn điện: sẽ làm các thiết bị đó hoạt động chập trờn
  • Đối với lĩnh vực wifi hay blutooth thì sóng hài gây ra hiện tượng nhiễu sóng. Hay đơn giản làm cản trở sự thu và phát sóng đối với các thiết bị khác.
  • Trong hệ thống dùng dòng điện 3 pha, thì sóng hài sẽ làm mất cân bằng. Nó sẽ làm xuất hiện dòng điện lớn chạy trong đường dây trung tín. Làm ảnh hưởng với con người và các thiết bị điện.
  • Trong mạch điện, sóng hài sẽ làm ành hưởng tới một số linh kiện điện tử như tụ điện, điện trở…Điển hình như tụ điện, sóng hài sẽ dễ dàng gây linh kiện quá nhiệt sẽ dẫn đến nổ tụ (Hay xảy ra đới với các máy hàn Tig, hàn que).
  • Đối với các thiết bị đo lường, sóng hài sẽ làm nhiễu các tín hiệu đường truyền giữa thiết bị đo lường với PLC hoặc Modules. Dẫn đến, các PLC hoặc Module sẽ đọc sai giá trị đo.

Bảo vệ các thiết bị điện

Bộ cách ly tín hiệu bảo vệ các thiết bị điện bằng cách nào?

Giải sử, thiết bị chuyển đổi sẽ có 3 ngõ: ngõ vào, ngõ ra, nguồn cấp.  

  • Trường hợp 1: Khi nguồn điện vào của thiết bị không được ổn đinh. Nguyên do có thể không may xảy ra hiện tượng quá tải điện áp, hoặc sấm sét đánh vào trạm biến áp và lan vào các thiết bị cung cấp nguồn điện với dòng điện cực lớn. Dẫn đến nguồn vào của thiết bị chập trờn. Lúc này, hậu quả sẽ dẫn đến là bộ chuyển đổi bị cháy đồng thời nó sẽ truyền tải điện tới các thiết bị được kết nối. Tức là, nếu như cảm biến nối với bộ chuyển đổi và PLC cũng vậy. Thì dòng điện quá áp sẽ đánh chết các thiết bị này.
  • Trường hợp 2: Ngõ vào từ các thiết bị đo lường, hoặc các thiết bị khác nhưng không may gặp trục trăc. Nguyên nhân có thể là thiết bị bị hư, bị phóng điện… Nên dẫn đến, đường truyền dây tín hiệu có thể ảnh hưởng và ảnh hưởng đến bộ chuyển đổi.

Đó là những trường hợp thỉnh thoảng đôi khi sảy ra trong nhà máy. Thế nên, đó cũng là lý do chúng ta cần phải dùng những thiết bị có khả năng cách ly điện áp.

Cách ly tín hiệu 4-20mA giữa 3 ngõ
Cách ly tín hiệu 4-20mA giữa 3 ngõ

 

Quay lại câu hỏi trên, bộ cách ly tín hiệu nó bảo vệ như thế nào? Cơ chế bảo vệ của nó khá là đơn giản, nó sẽ cách ly tín hiệu 3 ngõ: ngõ vào, ngõ ra và nguồn vào. Hễ khi có một vấn đề nào xảy ra, thì các ngõ còn lại không bị ảnh hưởng. Dẫn đến, một chuỗi thiết bị theo sau được bảo vệ.

Bộ cách ly tín hiệu 4-20mA

Vậy bộ cách ly tín hiệu 4-20mA là gì? Ứng dụng của nó trong nhà máy của bộ cách ly tín hiệu 4-20mA là gì?

Bộ cách ly tín hiệu 4-20mA là gì?

Bộ cách ly tín hiệu 4-20mA là bộ chuyển đổi dùng để bảo vệ các tín hiệu ngõ vào, ngõ ra 4-20mA tuyến tính và nguồn cấp. Sự cách ly tín hiệu của nó lên đến 3750 Vac. Nghĩa là, nếu không may có một dòng điện quá tải chạy qua một trong 3 ngõ này mà có giá trị điện áp thấp hơn 3750 Vac. Thì bộ cách ly tín hiệu này sẽ bảo vệ được những thiết bị liên quan khác.

Bộ cách ly điện áp 3 ngõ lên đến 3750V
Bộ cách ly điện áp 3 ngõ lên đến 3750V

Trong nhà máy, hiến khi có dòng điện nào mà lên đến 3750 Vac cả, khả năng cao ở khu vực gần đấy có hiện tượng bị sét đánh nên mới xuất hiện dòng điện điện áp cao như vậy.

Ngoài ra, bộ cách ly tín hiệu không chỉ cách ly điện áp mà còn dùng để hiệu chỉnh tín hiệu ngõ vào. Hiệu chỉnh tín hiệu ngõ vào là như thế nào?

Khi các loại tín hiệu của các thiết bị đo lường như cảm biến nhiệt độ PT100, cảm biến áp suất 4-20mA, cảm biến điện dung 4-20mA hay một số các loại thiết bị khác. Có hai nguyên nhân dẫn đến tín hiệu bị nhiễu một là loại cảm biến đó dùng đã lâu. Hai là tín hiệu ngõ ra của cảm biến bị nhiễn bởi sóng hài.

Dẫn đến, tín hiệu thiết bị đo lường bị chập trờn. Ví dụ như bình thường tín hiệu là 4-20mA, nhưng sau một khoảng thời gian thì tín hiệu có thể là 3,98mA – 19,89mA. Vậy bây giờ có phải bạn phải tìm thiết bị đọc tín hiệu với giải đo trên không? Tuy nhiên đối với bộ cách ly 4-20mA nó sẽ có khả năng hiệu chỉnh lại tín hiệu.

Hiệu chỉnh tín hiệu ngõ vào
Hiệu chỉnh tín hiệu ngõ vào

Đơn giản là mình chỉ cần điều chỉnh thông số tín hiệu ngõ vào giống như tín hiệu của thiết bị trên máy tính. Sau đó điều chỉnh lại ngõ ra là 4-20mA. Quá trình trên chúng ta sẽ được hiểu là hiệu chỉnh tín hiệu.

Ứng dụng bộ cách ly tín hiệu 4-20mA

Ứng với tên gọi của bộ cách ly tín hiệu 4-20mA. Bộ chuyển đổi tín hiệu Z109REG2-1 vừa dùng để bảo vệ tín hiệu các ngõ lến đến 3750 Vac và hiệu chỉnh lại các tín hiệu ngõ vào.

Ngoài những chức năng trên, bộ cách ly tín hiệu này chúng ta còn có thể dùng để chuyển đổi nhiều loại thiết bị đo lường. Hiện nay, các loại thiết bị đo lường hay dùng nhiều nhất trong các nhà máy điển hình như:

  • Đo nhiệt độ môi trường: Cảm biến nhiệt độ Pt100, cảm biến can K…
  • Đo mức chất lỏng trong bình chứa: Có thể dùng cảm biến áp suất 4-20mA để hiển thị chiều cao, các loại cảm biến điện dung có tín hiệu tuyến tính 4-20mA
  • Một số thiết bị khác như: cảm biến nhiệt độ NTC, điện trở, biến trở…
Ứng dụng bộ cách ly tín hiệu 4-20mA
Ứng dụng bộ cách ly tín hiệu 4-20mA

Đấy là các loại thiết bị mà các nhà máy công nghiệp thường dùng trong các hệ thống giám sát SCADA để điều khiển và hiển thị hoặc dùng để nối với các bộ PLC trong tủ điện… Bên cạnh đó, nó còn có thể điều khiển Relay dùng để báo thông báo tín hiệu: Alarm đèn…

Ưu & nhược điểm bộ cách ly tín hiệu 4-20mA

Bộ chuyển đổi và cách ly tín hiệu 4-20mA có một số ưu và nhược điểm sau. Các bạn lưu ý về nó nhé!

Về ưu điểm

  • Cách ly điện áp giữa các ngõ lên đến 3750Vac
  • Có khả năng chống lại sự quá áp đột ngột lên đến 400W/s
  • Là thiết bị có độ chính xác lên đến 0,1%.
  • Lắp được ở nhưng môi trường bằng với nhiệt độ ngoài trời. Đặc biệt là gắn trong tủ điện.
  • Có ngõ ra Relay dùng để báo Alarm: đèn, còi…
  • Đọc được các tín hiệu như: tín hiệu điện áp từ 75mV đến 20V, dòng điện từ 0 đến 20mA, các loại cảm biến nhiệt độ 2-3-4 dây, cảm biến can nhiệt và một số loại có cơ chế hoạt động như biến trở.
  • Đảm bảo các tiêu chuẩn các thiết bị điện EN 61000-6-4, EN 61000-6-2.

Về nhược điểm

  • Quá trình nối dây phải có nhân viên kỹ thuật đấu nối. Vì nếu không may người thiếu kinh nghiệm, sẽ có thể làm hư thiết bị.
  • Người dùng nên có sự am hiểu về tiếng anh và kỹ năng đọc hiểu Datasheet của nó.

Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết của tôi. Chúc các bạn một ngày tốt lành!


SALES ENGINEER: Nguyễn Thành Đạt
SĐT: 0342962936

 



Bài viết liên quan

Làm thế nào chuyển đổi và phân biệt tín hiệu Analog và Digital?

Làm thế nào chuyển đổi và phân biệt tín hiệu Analog và Digital?

Tóm Tắt Nội Dung1 Cách phân biệt tín hiệu Analog và Digital1.1 Tín hiệu Analog là gì?1.2 Tín hiệu Digital là gì?1.3 Tín hiệu Digital và Analog khác nhau như thế nào?2 Các thiết bị dùng để chuyển đổi tín hiệu Analog Digital2.1 Bộ chuyển đổi nhiệt độ sang Analog2.2 Bộ chuyển đổi điện trở, […]

Bộ chống sét tin hiệu 4-20mA

Bộ chống sét tín hiệu 4-20mA | Khi nào dùng bộ chống sét tín hiệu Analog?

Tóm Tắt Nội Dung1 3 nguyên nhân làm lỗi tín hiệu analog và digital1.1 Nhiễu tín hiệu tuyến tính 4-20mA1.2 Lỗi tín hiệu dòng 4-20mA1.3 Bị sét đánh lên thiết bị điện tử-đo lường2 Bộ chống sét tín hiệu 4-20mA Analog/Digital2.1 Nguyên lý chống sét tín hiệu Analog2.2 Thông số kỹ thuật bộ chống sét2.3 […]

Bộ phát dòng 4-20mA 0-10V

Bộ phát dòng 4-20mA 0-10V | SENECA – TEST 4

Tóm Tắt Nội Dung1 Bộ phát dòng 4-20mA 0-10V là gì?1.1 Khi nào cần dùng bộ phát dòng 4-20mA?1.2 Thông số kỹ thuật bộ phát dòng 4-20mA 0-10V1.3 Ưu và nhược điểm bộ phát dòng2 Ứng dụng bộ phát dòng 4-20mA 0-10V2.1 Dùng để phát tín hiệu Analog 4-20mA 0-10V2.2 Dùng để đo tín hiệu […]