Cảm biến nhiệt độ đầu ra 4-20mA
Hay còn gọi cảm biến nhiệt độ dùng cho PLC. Bởi bản thân con lập trình PLC nó không nhận được trực tiếp tín hiệu cảm biến pt100. Nên bắt buộc phải có một module trung gian để giúp PLC đọc được trực tiếp giá trị nhiệt độ báo về.
Đấy chính là lý do vì sao ? Người dùng lại sử dụng cảm biến nhiêt độ 4-20mA trong các dây chuyền sản xuất quan trọng cần độ chính xác cao
Vậy câu hỏi đặt ra ?
Module chuyển đổi pt100 sang 4-20mA là gì ? Phạm vi chuyển đổi của con này được tối đa bao nhiêu độ C ra analog khi truyền về PLC ?
Ứng dụng cảm biến nhiệt độ 4-20mA
Sử dụng đo nhiệt độ nước nóng, giám sát nhiệt độ phòng, nhiệt độ dầu hoặc các lò sấy, lò ấp trứng….Thì nhà sản xuất chỉ dùng các dòng các dòng cảm biến pt100 ra tín hiệu điện trở ohm rồi đấu về các bộ hiển thị hoặc điều khiển đóng ngắt nhiệt dạng on/off
Còn thực tế cảm biến pt100 ra 4-20mA được ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất cần độ chuẩn xác cao:
- Đo nhiệt độ các bồn sữa, nước ngọt cần tiêu chuẩn an toàn thực phẩm
- Cảm biến đo nhiệt các bồn xăng dầu; đường ống khí gas theo thiêu chuẩn Atex
- Hoặc sử dụng các loại đầu đo này giám sát nhiệt độ lò hơi; hóa chất, axit……
Thậm chí; có những khu vực mặc dù đầu dò nhiệt xuất tín hiệu analog 4-20mA đưa về PLC giám sát. Tuy nhiên; họ vẫn muốn cây đo nhiệt độ phải gắn thêm một màn hình hiển thị để quan sát trực tiếp tại chỗ
Sự hình thành cảm biến nhiệt độ đầu ra 4-20mA
Như đã phân tích ở đầu đề. Các thiết bị lập trình PLC chỉ đọc được các tín hiệu phổ thông analog như 4-20mA 0-5V 0-10V; RS485, RS232 dựa trên các card chuyển đổi (Thông thường 1 cái card gắn cho PLC tầm 4-5 triệu tùy hãng )
Đặc biệt là 2 tín hiệu 4-20ma và rs485 được sử dụng rất nhiều trong các môi trường đo nhiệt độ từ các loại cảm biến pt100 2-3-4 dây hoặc các loại thermocouple. Đơn giản là vì 2 dòng tín hiệu này truyền được xa – Độ chính xác cao và khả năng lọc nhiễu tốt
Có bao nhiêu loại cảm biến nhiệt độ 4-20mA
Mặc dù cảm biến nhiệt độ có cùng một tín hiệu 4-20mA đầu ra nhưng phương pháp tạo ra nó hoàn toàn khác nhau. Nó tùy thuộc vào các nhân tố lắp đặt và môi trường nhiễu hay không nhiễu
Phổ biến nhất là 2 loại cảm biến nhiệt độ 4-20mA:
- Được tạo nên bằng cách gắn trực tiếp con transmitter pt100 4-20mA vào thẳng đầu dò củ hành
- Xuất phát từ việc gắn Module chuyển đổi Pt100 sang 4-20mA trong tủ điện trên các thanh Din Rail
Phương pháp 1 hầu như sử dụng cho tất cả các trường hợp sử dụng cảm biến nhiệt độ trong công nghiệp. Nhiều trường hợp lo gắn trực tiếp vào đầu dò con transmitter sẽ bị hư do nhiệt độ cao ?
Thực tế; đỗi với các loại cảm biến nhiệt độ xuất xứ châu âu đều được tích hợp một lớp sứ cách nhiệt nằm phía trong đầu dò. Và họ đảm bảo rằng khi gắn con transmitter chuyển đổi pt100 hay thermocouple vào chắc chắn nó không bị hư hỏng khi gặp môi trường nhiệt độ cao
Đối với các module chuyển đổi pt100 sang 4-20ma hoặc 0-5v 0-10v gắn trên din rail tủ điện được ứng dụng trong các trường hợp:
- Cần lọc nhiễu tín hiệu để tăng độ chính xác
- Cảm biến nhiệt độ dạng dây cáp bọc nhiễu
- Nhân đôi tín hiệu analog truyền về giám sát 2 khu vực
- Điều khiển nhiệt độ bằng tín hiệu relay
Cảm biến nhiệt độ cho PLC tối đa bao nhiêu oC
Thực tế; một Module transmitter sử dụng trong việc chuyển đổi Pt100 các loại hoặc thermocouple sang 4-20mA hoặc 0-10V để đưa về plc tối đa lên tới 2000 oC. Ta có thể calip được các dãy nhiệt độ 0-100 oC; 0-150 oC hay 300oC hoặc -40….450 oC 600oC; 1200 oC 1600 oC với đầu ra tương ứng 4-20mA 0-10V đều được
Tất nhiên; khi cài đặt bất cứ các dải đo trên chúng ta vẫn có một điểm chung là độ chính xác hoàn toàn giống nhau
Pt100 ra 4-20ma gắn đầu củ hành
Là một cục transmitter dạng tròn nhỏ gọn sử dụng để lắp thẳng vào đầu dò con cảm biến nhiệt pt100 để xuất ra tín hiệu tương ứng 4-20mA hoặc 0-10V
Ưu điểm của phương pháp này là người dùng chỉ việc đưa thiết bị về đấu nối về plc theo tín hiệu được cài đặt từ nhà cung cấp
Nhược điểm nếu muốn thay đổi dãy đo khác thì phải gửi về nhà cung cấp cài đặt lại hoặc bạn phải mua USB cài đặt
Ví dụ bài toán yêu cầu:
Cần chuyển đổi cảm biến pt100 phạm vi đo -50…..400 oC ra 4-20mA . Ta cắm USB cài trên phần mềm máy tính để calip con transmitter chạy tuyến tính dãy nhiệt khớp với dòng analog đầu ra
Khi chọn bộ chuyển đổi pt100 ra 4-20ma hoặc 0-10v các bạn cần lưu ý về kích thước con này. Vì mỗi hãng con transmitter có một kích thước khác nhau. Và đã có nhiều trường hợp mua transmitter pt100 về gắn không vừa trong đầu dò củ hành
RTD PT100 ra 4-20mA gắn Din Rail tủ điện
Là phương pháp sử dụng cảm biến RTD hoặc can nhiệt sứ chịu nhiệt cao gắn ở khu vực giám sát nhiệt. Sau đó đấu dây về một thiết bị chuyển đổi ra analog trung gian tại tủ điện ở một khoảng cách nhất định
Ví dụ bài toán chống nhiễu tín hiệu cảm biến nhiệt độ khi đi qua biến tần:
Trường hợp này ta phải chọn đầu dò nhiệt độ ra 4-20mA. Đồng thời; bộ transmitter trung gian này phải được tích hợp chuẩn khử nhiễu để đảm bảo tín hiệu nhiệt độ không bị chập chờn nhảy số
Việc chuyển đổi các loại cảm biến nhiệt độ pt100 ra analog gắn trên Din Rail có rất nhiều lợi thế:
- Người dùng có thể tự do cài đặt thiết bị trên máy tính hoặc điện thoại. Thậm chí có thể sử dụng tay để chỉnh các thanh gạt trên chính thiết bị chuyển đổi
- Khả năng lọc nhiễu tránh tình trạng tín hiệu chập chờn nhảy liên tục báo không tính xác
- Mặc dù dò nhiệt ở 1 nơi nhưng có thể giám sát tại nhiều khu vực khác nhau
- Tiết kiệm chi phí rất lớn khi giám sát thông qua đường truyền RS485
Đi theo những lợi thế trên là giá trị. Chắc chắn là nó sẽ đặt hơn loại gắn trực tiếp trong đầu củ hành
Bạn có thể tham khảo 1 trong những bộ pt100 to 4-20mA tại:
Bộ chuyển đổi tín hiệu pt100 sang 4-20ma
Kết nối cảm biến nhiệt độ với PLC
Việc lâp trình một con PLC dùng trong việc điều khiển nhiệt độ nó hoàn toàn phụ thuộc vào sự hiểu biết đối với thiết bị lập trình PLC
Dưới đây là sơ đồ đấu nối cảm biến nhiệt độ đầu ra 4-20mA cho plc:
Tuy nhiên; việc kết nối cảm biến đo nhiệt độ với plc s7-200 hay plc s7-300 và các dòng plc khác trong quá trình điều khiển hoàn toàn giống nhau. Chúng đều có chung một sơ đồ đấu nối hoàn chỉnh như trên
PID điều khiển nhiệt độ đóng mở van
Bộ điều khiển PID tuyến tính dóng 4-20mA thông qua con cảm biến đo nhiệt độ để điều khiển quá trính đóng mở hoặc đóng xả khí; chất lỏng trong dây chuyền sản xuất rất quan trọng
Phương pháp này cần độ chính xác cao và tốc độ lấy mẫu nhanh. Nhằm đảm bảo quá trình đóng mở van điều khiển một cách chuẩn xác
Điều khiển nhiệt độ thông qua phương pháp PID 4-20mA là phương thức điều khiển có độ chính xác cao nhất trong các phương pháp điều khiển nhiệt
Tham khảo chi tiết về cảm biến nhiệt độ tại:
Tổng hợp các loại cảm biến nhiệt độ công nghiệp
Báo giá cảm biến nhiệt độ đầu ra 4-20ma
Bạn có thể tham khảo mua các thiết bị đo nhiệt độ và các con transmitter chuyển đổi nhiệt độ ra analog 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