Đo nhiệt độ là một việc hết sức quan trọng trong hệ thống. Đối với các hệ thống như lò đốt, lò nung, sấy… Điều khiển nhiệt độ là một điều quan trọng. Tín hiệu nhiệt độ quan trong như thế nhưng không phải ai cũng biết xử lý tín hiệu nhiệt độ. Trong bài viết này mình sẽ giới thiệu cho các bạn một phương pháp xử lý tín hiệu nhiệt độ đó chính là thiết bị chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ.
Vậy thiết bị chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ là gì? tại sao chúng ta phải sử dụng nó? Có những thiết bị chuyển đổi nào? Cùng mình tìm hiểu thôi nhé.
Thiết bị chuyển đổi nhiệt độ là gì?
Thiết bị chuyển đổi nhiệt độ là một thiết bị có thể chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ sang một tín hiệu analog 4-20mA, 0-10V… Ngoài ra nó còn có thể chuyển đổi thành một tín hiệu được dùng nhiều để truyền đi xa đó là tín hiệu Modbus RTU RS485.
Tại sao nên dùng thiết bị chuyển đổi nhiệt độ?
Như đã nói thiết bị chuyển đổi nhiệt độ dùng để chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ thành một tín hiệu analog hoặc modbus. Vậy chuyển đổi như thế để làm gì?
Dùng để truyền tín hiệu đi xa
Chuyển đổi tín hiệu dùng để chuyển đổi tín hiệu đi xa hơn. Chống nhiễu tốt hơn. Các bạn biết đó tín hiệu nhiệt độ là tín hiệu điện trở. Nó giống như là một cái biến trở, khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng theo.
Trên dây dẫn để truyền tín hiệu về cũng có điện trở. Ở khoảng cách ngắn nó ảnh hưởng gì bởi vì điện trở này quá nhỏ. Tuy nhiên dây dẫn mà càng dài thì điện trở càng tăng thêm. Do đó điện trở từ cảm biến nhiệt độ sẽ công thêm điện trở của dây dẫn.
Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ sẽ công thêm tín hiệu điện trở của dây. Điều này dẫn đến sai số.
Sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu sẽ giúp bạn xử lý vấn đề này mà. Tín hiệu analog và tín hiệu modbus khác so với tín hiệu điện trở. Độ chính xác vẫn đảm bảo an toàn tuyệt đối và độ chính xác cao.
Đưa tín hiệu về bộ điều khiển PLC
Nếu bạn sử dụng thiết bị chuyển dụng để đọc tín hiệu nhiệt độ thì điều này không ảnh hường. Tuy nhiên khi bạn sử dụng PLC thì bạn phải chuyển đổi tín hiệu đấy.
PLC không thể nào đọc được tín hiệu điện trở. Nó chỉ đọc được tín hiệu analog là 4-20mA hoặc 0-10V. Bạn muốn nâng cấp từ các bộ đọc nhiệt độ chuyên dụng cho cảm biến nhiệt độ lên PLC để điều khiển tự động.
Thiết bị chuyển đổi tín hiệu sẽ giúp bạn chuyển đổi nhiệt độ thành analog. Từ đó bạn có thể giải quyết các vấn đề liên quan để nhiệt độ. Nếu các bạn dùng trong các hệ thống DCS, Scadar thì thiết bị chuyển đổi nhiệt độ thành modbus là lựa chọn hợp lý.
Chống nhiễu cho tín hiệu nhiệt độ
Trong nhà máy hoặc xưởng sản xuất không chỉ có cảm biến nhiệt độ mà còn nhiều thiết bị khác nữa. Những thiết bị có tần số như là biến tần, động cơ có thể là nguyên nhân gây ra nhiễu cho cảm biến.
Việc xác định được nguyên nhân nhiễu khá khó khăn. Với thiết bị chuyển đổi, các nhà sản xuất luôn tích hợp sẵn các phương pháp lọc nhiễu trên thiết bị. Vì thế nó có khả năng lọc nhiễu giúp tín hiệu nhiệt độ chính xác hơn nhiều.
Có những thiết bị chuyển đổi nhiệt độ nào
Hiện tại có rất nhiều thiết bị chuyển đổi nhiệt độ khác nhau. Nhưng đa phần nó sẽ là những loại sau đây.
Thiết bị chuyển đổi gắn trên cảm biến
Thiết bị này gắn bên trong của cảm biến. Giúp tiết kiệm không gian lắp đặt. Không những thế nó còn làm đẹp các vị trí bên trong tủ điện. Sử dụng phần mềm để cài đặt, không thể thay đổi được. Chi tiết về thiết bị này các bạn có thể tham khảo tại đây.
Thông tin kỹ thuật
- Nguồn cấp: 5-30Vdc
- Cấp bảo vệ: IP20
- Nhiệt độ hoạt động: -40..+85°C
- Kết nối: 6 terminal có trên thiết bị
- Thời gian phản hồi: 220ms
- Đầu vào: Pt100, Ni100
- Đầu ra 4-20mA 2 dây
- Cài đặt bằng phần mềm
Điểm mạnh
Điểm mạnh của thiết bị này chính là nhỏ gọn, gắn trực tiếp trên cảm biến. Độ chính xác cao. Nó xuất ra tín hiệu 4-20mA loop power. Tín hiệu này là tín hiệu được sử dụng rất phổ biến.
Đầu ra của nó chỉ có 2 dây. Một dây nguồn và một dây tín hiệu. Tránh sự nhầm lẫn giữa các dây nối. Ngoài ra nó còn Scale tín hiệu cho bất cứ dải đo nào trên cảm biến nhiệt độ.
Ví dụ: cảm biến nhiệt độ của bạn có thể đo được -200..+650°C. Nhưng thực tế sử dụng bạn chỉ cần đo -20..+200°C. Bộ chuyển đổi sẽ scale nhiệt độ này xuất tín hiệu 4-20mA tương ứng với -20..+200°C.
Điểm yếu
Điểm yếu của loại này là không có cách ly chống nhiễu. Để tiết kiệm không gian thiết kế cách ly chống nhiễu được nhà sản xuất cắt đi.
Thiết bị lắp tủ điện
Thiết bị chuyển đổi này được lắp tại tủ điện của bạn. Thiết kế mỏng nhẹ, không chiếm qua nhiều diện tích của tủ điện. Với diện tích của PLC siemen S7-1200 có thể lắp được khoảng 16 bộ chuyển đổi.
Thông tin kỹ thuật
- Nguồn cấp: 19,2…30Vdc
- Cách ly: 1500Vac
- Cấp bảo vệ: IP20
- Kích thước: 6,2 x 93,1 x 102,5mm
- Nhiệt độ hoạt động: -20..+65 °C
- Input: Pt100
- Output: dòng: 4-20mA, áp: 0-10V
- Cài đặt: Dip-Switch
- Sai số: 0,1%
Điểm mạnh
Thiết bị khắc phục được các điểm yếu của cảm biến gắn trong trên cảm biến. Có khả năng cách ly chống nhiễu. Lắp đặt đơn giản và dễ dàng. Cài đặt bằng Dip-Switch có thể thay đổi được bất kì lúc nào.
Điểm yếu
Lắp trên tủ điện, chiếm diện tích tủ điện. Tuy không quá lớn nhưng vẫn chiếm một phần tủ điện.
Thiêt bị chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ đa năng
Đây là thiết bị dùng để chuyển đổi nhiều tín hiệu nhiệt độ khác nhau. Nó đọc được cho cả Pt100, Pt100, Ni100, NTC, can nhiệt… chuyển đổi thành tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V, 0-5V, 1-5V…
Thông tin kỹ thuật
- Nguồn cấp: 10-40Vdc
- Công xuất lớn nhất: 2,5W
- Cách ly chống nhiễu: 3750Vac
- Led báo trạng thái: Báo nguồn, báo lỗi, cảnh báo
- Thời gian phản hồi: 35ms
- Độ chính xác: 0,10%
- Nhiệt độ hoạt động: -20..+65 °C
- Kích thước: 17,5 x 100 x 112 mm
- Input:
- VOLTAGE (mV, V): khoảng 75 mV to 20 V
- CURRENT (mA): khoảng 20 mA
- RTD: Pt100, Pt500, Pt1000, Ni100, KTY81, KTY84, NTC; 3-4 dây
- Can nhiệt: Type J, K, R, S, T, E, B, N
- Chiết áp: 500 Ω ..100 kΩ
- Điện trở: 500 Ω..25 kΩ
- STROBE: Alternative to output relay
- Ouput:
- Voltage: 0-10V, 1-5V, 0-5V, 2-10V
- Current: 4-20mA
- Cài đặt: bằng dip-switch, phần mềm.
Điểm mạnh
Có thể đọc được nhiều loại cảm biến khác nhau. Cho ra tín hiệu 4-20mA, 0-10V, 0-5V… phù hợp với nhiều thiết bị điều khiển khác nhau. Ngoài ra còn có khả năng cách ly tín hiệu rất cao lên đến 3750Vac
Có tích hợp thêm relay cảnh báo. Khi có tín hiệu vượt ngoài có thể đặt relay để báo. Cài đặt dễ dàng bằng Dip-Switch và bằng phần mềm.
Điểm yếu
Giá thành tương đối cao. Chiếm chỗ tủ điện lớn hơn so với các loại nhỏ gọn hơn ở trên. Chỉ có 1 in và 1 out.
Bộ chia tín hiệu nhiệt độ
Trong nhiều trường hợp các bạn cần tín hiệu về 2 thiết bị HMI và PLC. Các bộ chuyển đổi thông thường sẽ cần thêm một bộ chia tín hiệu để có thể đưa về 2 thiết bị. Tuy nhiên với bộ chia tín hiệu thì có thể làm được điều đó mà không phải thông qua các thiết bị khác nữa.
Thông tin kỹ thuật
- Nguồn cấp: 10-40Vdc
- Công suất lớn nhất: 2W
- Cách ly tín hiệu: 1500Vac 4 chiều
- Cấp bảo vệ : IP20
- Thời gian phản hồi: <25ms
- Input: 1 input
- VOLTAGE: 0..10 V
- CURRENT: 0..20 mA
- Chiết áp: 1 kΩ ..100 kΩ
- Can nhiệt: J,K,R,S,T,B,E,N
- RTD: Pt100, Pt500, Pt1000, Ni100
- Output: 2 output
- VOLTAGE: Configurable range 0..10 V
- CURRENT: Configurable range 0..20 mA
- Kích thước: 17,5 x 100 x 112 mm
- Cài đặt: phần mềm, Dip-switch.
Thiết bị hiển thị nhiệt độ
Thiết bị hiển thị nhiệt độ sẽ giúp các bạn hiển thị nhiệt độ. Với giá thành rẻ hơn so với các bộ như HMI, Scadar, Thiết bị hiển thị được dùng rất nhiều để hiển thị giá trị nhiệt độ tại chỗ.
Nếu trung tâm điều khiển của bạn quá xa. Tín hiệu về trung tâm có thể điều khiển dễ dàng. Tuy nhiên khi vận hành vẫn phải cần đến giá trị hiển thị để có thể vận hành chính xác được.
Bộ hiển thị lúc này là một giải pháp hợp lý để hiển thị tín hiệu nhiệt độ.
Thông tín kỹ thuật
- Nguồn cấp: 80-265Vac
- Hiển thị: LED 4,6,8,4+7 số
- Tín hiệu đầu vào: mA, V, chiết áp, Pt100, TC (J, K, R, S, T, B, E, N)
- Tín hiệu đầu ra: mA, V, relay cảnh báo
- Cách ly: 1500Vac
- Nguồn cấp cho cảm biến: 17V
- Xuất xứ: Italia
Cách chọn thiết bị chuyển đổi nhiệt độ
Để có thể có được một thiết bị chuyển đổi nhiệt độ chuẩn. Bạn cần phải biết những thông tin sau trươc khi mua bất kì một thiết bị chuyển đổi nào.
Chọn đầu vào
Đầu vào hay còn gọi là input. Để chọn chính xác khi sử dụng bạn phải biết chính xác tín hiệu đầu vào của nó. Có nhiều bạn khi đi mua thiết bị chuyển đổi lại không biết đầu vào. Nếu các bạn không biết đầu vào đương nhiên khi sử dụng không bao giờ nó ra tín hiệu cho các bạn.
Cho nên khi mua các bạn sẽ phải biết đầu vào của nó là gì? 4-20mA, 0-10V, điện trở, nhiệt độ… Nếu bạn không biết đầu vào. Hãy chụp lại cảm biến, người tư vấn sẽ hỗ trợ bạn tìm tín hiệu đầu vào cho bạn.
Chọn đầu ra
Khi đã xác định được đầu vào rồi thì bạn phải xác định đầu ra. Việc xác định đầu ra phụ thuộc vào thiết bị bạn sử dụng. Nếu bạn dùng PLC đầu ra thường là 0-10V. Nếu bạn dùng biến tần có thể là 0-10V hoặc 4-20mA.
Việc tiếp theo khi xác định đầu ra chính là các bạn cần mấy tín hiệu ra. Ví dụ các bạn cần đưa tín hiệu về cho 2 thiết bị thì các bạn cần 2 tín hiệu ra. Nhớ rằng 2 tín hiệu ra này là tín hiệu gì? 4-20mA, 0-10V? Xác định rõ việc này giúp bạn có thể chọn đúng thiết bị sử dụng.
Thiết bị chuyển đổi của hãng nào tốt?
Có rất là nhiều hãng sản xuất bộ chia này. Ví dụ như drago Đức, Ormron, Seneca,… Tuy nhiên bộ chuyển đổi của hãng Seneca đang được sử dụng khá nhiều tại Việt Nam. Bộ chuyển đổi của hãng đạt chuẩn G7. Thương hiệu lâu đời và chất lượng hàng đầu về bộ chuyển đổi
Hãng Seneca có rất nhiều thiết bị chuyển đổi khác nhau như: chuyển đổi nhiệt độ, chuyển đổi modbus rtu rs485, chuyển đổi dòng điện….
Công ty hưng phát là đơn vị phân phối bộ chuyển đổi đến từ hãng Seneca. Công ty chuyên cung cấp các mặt hàng, giải pháp chuyển đổi tín hiệu của Seneca. Nếu bạn có bất kì câu hỏi nào về bộ chuyển đổi hãy liên hệ với mình theo thông tin sau:
Liên Hệ
Kỹ Sư Cơ Điện Tử – Mr. Trọng
Zalo/Mobi: 0975 116 329
Mail: trongle@huphaco.vn
BÀI VIẾT LIÊN QUAN