Chống nhiễu tín hiệu analog 4-20mA cho PLC - Biến Tần | Có sẵn

Nhiễu tín hiệu là gì ? Xử lý nhiễu tín hiệu analog 4-20mA

04-05-2019 Nồi Hơi Đốt Củi

Nhiễu tín hiệu analog là gì ? Tại sao cũng một thiết bị sản xuất cùng một tủ điện nhưng đặt khu vực này chạy ok. Đặt khu vực khác tín hiệu báo về không chính xác ? Lý do nên sử dụng tín hiệu analog 4-20mA trong công nghiệp ?Tại sao phải xử lý lọc nhiễu tín hiệu analog cho plc, biến tần ?

Vấn đề analog và xử lý tín hiệu analog trong công nghiệp đang là đề tài nóng cho nhiều bạn sinh viên và cũng là bài toán khó cho rất nhiều nhà máy hiện nay.

Một số vẫn phát hiện nhiễu nhưng chưa có giải pháp lọc nhiễu hoặc một số thì không biết nguyên nhân tại vấn đề gì ( Lý do bình thường hoạt động không vấn đề gì nhưng khi khỏi động các máy khác xung quanh thì khu vực tín hiệu cữ lại phát sinh vấn đề…).

Để biết được điều đó ta hãy tìm hiểu sâu về các dòng tín hiệu analog dưới đây và giải pháp lọc nhiễu hiệu quả ổn định dây chuyền sản xuất

Tín hiệu analog là gì ?

analog là gì

.Tín hiệu analog là dạng tín hiệu tương tự di chuyển liên tiếp

Dòng tín hiệu analog ( sóng analog ) là một dạng tín hiệu tương tự là tín hiệu dòng điện liền nhau nhìn trên bản đồ có biên độ, tần số và cột thời gian biểu thị đường độ khác nhau tại từng thời điểm

Analog có nhiều loại như analog 4-20mA, 0-10V, 0-5V, 0-20mA…..

Ví dụ như: tín hiệu analog 4-20mA là một tín hiệu dạng dòng thay đổi theo từng thời điểm khác nhau cụ thể là dòng điện tăng giảm trên đồ thị

Nhiễu tín hiệu analog là gì ?

Đây là một bài toán khó đối với nhiều nhà máy. Vì khẳng định rằng; một khi đã nhiễu thì rõ ràng tín hiệu báo về chắc chắn sẽ không chính xác. Thậm chí đứt đoạn hoặc là mất luôn tín hiệu

  • Vậy nhiễu tín hiệu analog 4-20mA là gì ?
  • Tại sao lại chỉ đề cập đến vấn đề nhiễu analog 4-20mA mà không phải là các dòng analog khác ?
  • Và làm thế nào đề xử lý nhiễu analog 4-20mA trong plc / biến tần để đảm bảo dây chuyền nhà máy hoạt động ổn định ?
nhiễu tín hiệu analog 4-20ma

Đồ thị thể hiện nhiễu tín hiệu analog

Bình thường; trên màn hình HMI hoặc máy tính thì tín hiệu analog 4-20mA là dạng liên tục tăng giảm theo từng thời điểm ( Đó là lúc không bị nhiễu )

Còn lúc bị nhiễu sẽ xuất hiện tín hiệu analog dạng như hình răng cưa chập chờn không đều nhau. Thậm chí tín hiệu báo về chậm

Nguyên nhân gây nhiễu tín hiệu analog do đâu ?

Một vài nguyên nhân điển hình như:

  • Tín hiệu analog đi qua biến tần, đi qua các động cơ có motor công suất lớn, khu vực tín hiệu đi qua gần các máy hàn….
  • Bị nhiễu do từ trường xung quanh lớn hoặc nhà máy xây dựng ngay gần trạm điện hay có đường dây cao thế đi ngang qua…..

Vì sao lại chọn dòng 4-20mA làm chủ đề nhiễu ?

tín hiệu 4-20ma trong công nghiệp

Ứng dụng tín hiệu 4-20mA trong công nghiệp giúp cảm biến nhiệt độ báo tín hiệu về chính xác hơn

Vì đối với các dòng analog tổng hợp thì dòng điện analog 4-20mA là một dòng dùng phổ biến. Có độ mịn và độ chuẩn xác cao hơn các dòng điện áp như 0-10V, 0-5V…

Đồng thời; 4-20mA không chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và khả năng truyền tín hiệu đi xa hơn các dòng analog còn lại

Chính vì thế; dòng analog 4-20mA đã bị nhiễu thì chắc chắn các dòng analog còn lại sẽ bị nhiễu. Cho nên việc xử lý nhiễu analog 4-20mA đồng nghĩa với việc xử lý tốt các tín hiệu analog khác

Các dòng tín hiệu analog phổ biến

Trước khi đi vào vấn đề xử lý lọc nhiễu tín hiệu analog. Mình sẽ sơ lược một vài dòng analog thông dụng để bạn đọc nắm bắt thêm

  • Tín hiệu analog 4-20mA / 0-20mA
  • Tín hiệu analog 0-10 V, 0-5V, 1-5V, 2-10V

Là loại tín hiệu dạng dòng hoặc áp  được output ra từ các loại thiết bị đo như cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ; cảm biến đo chênh áp hay các dòng cảm biến đo mức báo mức chất lỏng…. Đồng thời sau khi tín hiệu analog output ra sẽ đấu nối về bộ hiển thị – Điều khiển hoặc đấu về PLC lập trình hoặc biến tần….

Ví dụ tín hiệu analog 4-20mA

Bài toán đặt ra ở đây:

Cảm biến siêu âm ulm-70n-06 xuất xứ dinel

Cảm biến siêu âm ulm-70n-06 xuất xứ dinel

Một bể nước nóng có độ sâu 2 mét dùng để sản xuất thép. Người dùng muốn biết được mức nước trong bể hiện tại là bao nhiêu lít đồng thời họ muốn: Nước dâng lên tới 1.5m thì cảm biến báo đầy mục đích ngưng ko bơm nước vào và khi nước rút xuống còn 500 mm thì cảm biến báo tín hiệu cạn nước để bơm thêm nước vào

Trong trường hợp này ta cần một thiết bị đo mức siêu âm phạm vi đo 0-2 mét có dòng tín hiệu ra tương ứng 4-20mA. Điều này có nghĩa là khi nước cạn hết tín hiệu sẽ là 4mA. Khi nước dâng lên max 2 mét thì tín hiệu là 20mA. Việc điều khiển này sẽ calip trực tiếp trên bộ hiển thị

Chống nhiễu tín hiệu analog 4-20ma 0-10v 0-5v

Tại sao phải xử lý nhiễu tín hiệu analog 4-20mA ?

Lợi ích của việc chống nhiễu đó là giảm thiểu sai số giúp máy móc điều khiển chính xác hơn; sản phẩm được tạo ra ngon hơn đạt tiêu chuẩn chất lượng. Đồng thời tín hiệu số hiển thị trên màn hình vi tính, bộ hiển thị hay PLC sẽ không bị chạy số liên tục

Ví dụ:

Dùng cảm biến nhiệt độ lắp trong phòng chứa rau củ quả tươi nếu không đạt đúng nhiệt độ sẽ dẫn đến hư hỏng rau củ quả trong thời gian ngắn

Hoặc máy ép dùng để uốn cây thép từ thẳng thành tròn dựa trên nguyên lý điều khiển bằng cây xi lanh output tín hiệu biến trở. Nếu muốn điều khiển được phải đưa tín hiệu biến trở này về dòng 4-20mA đưa về plc điều khiển. Tuy nhiên;tín hiệu sẽ bị nhiễu vì xung quanh máy này thường có các máy hàn, máy hiệu chỉnh khác với các dòng motor công suất lớn dẫn đến việc plc điều khiển máy ép chạy không chính xác làm cho thanh thép uốn không tròn

Bộ chống nhiễu tín hiệu K109S / Z109REG2-1

Bộ chuyển đổi tín hiệu Seneca K109S

Bộ chuyển đổi tín hiệu Seneca K109S

K109S được thiết kế lọc nhiễu trong phạm vi 1500 Vac dùng để khuếch đại tín hiệu analog truyền đi xa hơn hoặc dùng chống nhiễu cho PLC

Z109REG2-1 là một bộ lọc nhiễu có khả năng lọc 3750 Vac với độ chính xác rất cao. Đặc biệt; dòng này chúng ta có thể hiệu chỉnh trên phần mềm máy tính một cách tùy ý để tăng thêm tính chính xác của thiết bị

Bộ chống nhiễu tín hiệu Z109REG2-1 Seneca

Bộ chống nhiễu tín hiệu Z109REG2-1 Seneca

Dòng Z109REG2-1 được sử dụng phổ biến nhằm xử lý nhiễu cho biến tần, các máy có công suất lớn, khu vực điện áp điện cao thế….

Bạn có thể tham khảo chi tiết hơn tại:

Bộ chống nhiễu 4-20mA Z109REG2-1 hãng seneca

Cách đấu dây bộ chống nhiễu tín hiệu analog 4-20mA

Việc xử lý nhiễu tín hiệu radar đo xi măng hay cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng đang rất được nhiều nhà máy quan tâm

Bài toán đặt ra ở đây thường là:

Mặc dù đã đấu đúng thiết bị radar đo mức bột xi măng, bột cám, đo mức xăng dầu…. Và test thử bên ngoài rất ok. Tuy nhiên; khi lắp đặt cho chạy thử thì tín hiệu nhấp nháy liên tục, hoặc thậm chí mất luôn tín hiệu…..

Dưới đây là một ví dụ đấu dây điển hình để kết nối với bộ chống nhiễu tín hiệu analog K109S

Lấy từ ví dụ trên cảm biến siêu âm output 4-20mA đấu về bộ hiển thị tuy nhiên bị nhiễu nên tín hiệu hiển thị về báo không chính xác mức nước vì vậy ta sẽ đấu thêm bộ chống nhiễu K109S vào để đảm bảo mức nước trong bồn chứa tương ứng với mức nước hiển thị bên ngoài

Các thiết bị cần thiết làm thí nghiệm :

Bộ nguồn 24V

Cảm biến siêu âm

Bộ hiển thị mức chất lỏng

Bộ chống nhiễu K109S gắn trên Din rail

Quy trình đấu dây xử lý nhiễu tín hiệu analog 4-20mA

Con siêu âm ra 4-20mA sẽ có 2 chân đấu dây truyền tín hiệu ra dạng 2 dây. Bao gồm 1 chân âm và 1 chân dương ( Thông thường chân số 1 là chân – )

bộ chống nhiễu seneca k109s

Đấu dây bộ chống nhiễu 4-20ma model k109s hãng seneca italy

Đầu tiên ta đấu chân âm và chân dương cảm biến siêu âm vào chân 1 và chân 3 bộ K109s. Tiếp đó dùng 1 dây đấu cầu vào chân số 2 và số 4 như hình

Cấp nguồn 24V vào chân số 7 và chân số 8 . Sau đó lấy chân số 5 và 6 bộ K109S lần lượt đấu vào chân 9 và chân 7 . Tiếp đó dùng 1 dây đấu cầu chân 7 và chân 8 của bộ hiển thị

cách đấu dây bộ hiển thị nhiệt độ analog

Cách đấu dây cảm biến nhiệt độ, cảm biến siêu âm vào bộ hiển thị

Tiếp đó cấp nguồn 220V vào chân 1 và chân 2 B

Báo giá các bộ chống nhiễu tín hiệu analog:

Để biết thêm chi tiết về các bộ chống nhiễu analog hay tư vấn kỹ thuật các loại cảm biến công nghiệp hoặc xử lý vấn đề lọc nhiễu bạn có thể liên hệ tại:

HUNG PHAT AUTOMATION TECHNOLOGY CO.,LTD

Trưởng Phòng Kinh Doanh

Kỹ Sư Cơ Điện

0931 429 989  –  0972 56 05 06 – Mr. Thành

Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn

Địa chỉ: Rosita Khang Điền; Phường Phú Hữu, Q9, TP.HCM

 

Our Score
Our Reader Score
[Total: 2 Average: 4]

Sản phẩm liên quan

Đối tác

  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco
  • huphaco