Bộ Chia Dòng 4-20mA 2 Ngõ Ra

Bộ chia dòng 4–20mA 2 ngõ ra là giải pháp dùng để chia 1 tín hiệu dòng 4–20mA thành 2 ngõ ra độc lập. Thiết bị này không suy hao và có cách ly chống nhiễu tốt. Nó giúp kết nối an toàn từ một cảm biến đến nhiều PLC, SCADA hoặc đồng hồ hiển thị.

Tín hiệu Analog 4-20mA được sử dụng phổ biến trong công nghiệp vì khả năng chống nhiễu tốt, truyền xa ổn định. Hầu hết các thiết bị đo lường và điều khiển đều sử dụng tín hiệu này như một chuẩn giao tiếp chung. Từ các loại cảm biến nhiệt độ, áp suất… đến các thiết bị biến tần, PLC, SCADA… đều có hỗ trợ tín hiệu dòng 4-20mA. Các thiết bị như cảm biến thì chỉ cho ra duy nhất một tín hiệu dòng 4-20mA và bạn chỉ sử dụng cho một mục đích duy nhất. Tuy nhiên trên thực tế phát sinh nhiều trường hợp cần sử dụng 1 tín hiệu 4-20mA đấu về nhiều thiết bị cùng lúc cho nhiều mục đích khác nhau như: PLC, SCADA, đồng hồ hiển thị, data logger hoặc hệ thống giám sát cảnh báo.

Do đó bộ chia tách tín hiệu 4-20mA trở thành giải pháp bắt buộc nếu bạn muốn:

• Chia tín hiệu chính xác, ổn định
• Tín hiệu không bị suy hao
• An toàn cho PLC, cảm biến
• Không gây ra lỗi cho hệ thống

Trong bài viết này tôi sẽ giúp bạn hiểu đúng – chọn đúng – mua đúng bộ chia dòng 2 ngõ ra phù hợp với hệ thống của mình.

1. Bộ chia dòng 4-20mA 2 ngõ ra là gì ?

Bộ chia dòng 4-20mA là thiết bị cho phép:

• Đọc 1 tín hiệu 4-20mA ở ngõ vào
• Tách thành 2 tín hiệu 4-20mA ở ngõ ra
• 2 ngõ ra này độc lập nhau và có thể đấu vào 2 thiết bị khác nhau mà không ảnh hưởng lẫn nhau

Không giống với việc đấu nối tiếp, bộ chia này sẽ chủ động khôi phục tín hiệu đảm bảo:

• Dòng ngõ ra luôn luôn bằng với dòng ở ngõ vào
• Không bị suy hao
• Không phụ thuộc vào trở kháng tải

Chính vì những lý do đó mà thiết bị chia dòng này luôn được khuyến nghị sử dụng trong các hệ thống có PLC, DCS, SCADA.

Ví dụ minh họa cụ thể: giả sử bạn có cảm biến đo mức dầu. Ngõ ra của cảm biến chỉ có 1 kênh là 4-20mA. Nhưng nhu cầu của bạn cần hai chức năng là vừa hiển thị và vừa điều khiển. Do đó bạn cần đến bộ chia 4-20mA. Một ngõ ra 4-20mA bạn đưa về màn hình hiển thị điện tử gắn trên tủ điện. Ngõ ra 4-20mA còn lại sẽ đưa về PLC để điều khiển bơm dầu.

2. Vì sao không nên chia tín hiệu 4-20mA bằng cách đấu nối trực tiếp ?

Rất nhiều hệ thống gặp lỗi chỉ vì chia tín hiệu 4-20mA sai cách. Cách làm sai phổ biến là:

• Đấu song song nhiều thiết bị vào cùng một loop 4-20mA
• Đấu nối tiếp các tín hiệu 4-20mA vào 1 ngõ vào của PLC
• Sử dụng điện trở để hạ dòng, chia dòng một cách thủ công

Những cách làm sai trên sẽ có hậu quả như:

• Sai số lớn và ngày càng nhiều
• Khiến cho PLC đọc tín hiệu không đúng, không ổn định
• Làm hỏng cảm biến hoặc module AI (Analog Input) trên PLC
• Gây khó khăn trong việc xử lý sự cố vì không xác định được nguyên nhân gây ra lỗi
• Báo lỗi loop current

Từ những lý do trên mà bộ chia 1 ngõ vào 4-20mA thành 2 ngõ ra 4-20mA sẽ là phương pháp tối ưu nhất để giải quyết vấn đề trên. Đặc biệt chi phí để mua thiết bị này thấp hơn rất nhiều so với chi phí khắc phục sự cố.

3. Khi nào bạn cần mua bộ chia dòng 4-20mA 2 ngõ ra này ?

Khi các bạn gặp phải các trường hợp sau đây thì việc chọn mua bộ chia tín hiệu dòng này là cần thiết:

♥ 1 cảm biến cần kết nối vào 2 PLC

Giả sử có 1 cảm biến áp suất cần kết nối về 2 PLC cho 2 mục đích khác nhau. Cụ thể 1 PLC sẽ điều khiển và 1 PLC để giám sát.

♥ Kết nối với PLC và đồng hồ hiển thị

• PLC lắp tại tủ điều khiển
• Đồng hồ hiển thị lắp tại mặt tủ điện ở nhà xưởng
• Cả hai cần dùng 1 tín hiệu 4-20mA

♥ Sử dụng đồng thời PLC + SCADA/Data Logger

• PLC cần tín hiệu điều khiển
• SCADA hoặc data logger để lưu trữ dữ liệu
• Yêu cầu cả 2 tín hiệu phải khớp với nhau

♥ Nâng cấp, mở rộng hệ thống

• Hệ thống cũ chỉ có PLC để điều khiển
• Cần mở rộng thêm chức năng giám sát Online
• Không cần lắp thêm cảm biến

4. Khi sử dụng bộ chia dòng thì tín hiệu 4-20mA ở ngõ ra có bị suy hao không ?

Đây có lẽ là băn khoăn lớn nhất của mọi người khi tìm hiểu thiết bị này. Câu trả lời ngắn gọn là: KHÔNG nếu bạn chọn thiết bị có cách ly. Bởi vì cơ chế hoạt động của loại này sẽ là:

• Tín hiệu 4-20mA ở ngõ vào sẽ được đọc chính xác
• Bộ chia sẽ chủ động tạo lại 2 tín hiệu 4-20mA mới bằng với tín hiệu đo được ở ngõ vào
• Khi đó mỗi ngõ ra sẽ hoạt động độc lập và giống như một tín hiệu 4-20mA mới hoàn toàn

Vì vậy kết quả đo ở ngõ ra sẽ được giữ nguyên như ngõ vào. Sai số của loại này rất nhỏ chỉ có 0.2%

Đây là điểm tạo sự khác biệt lớn nhất và được xem là ưu điểm nổi bật nhất của bộ chia dòng 4-20mA so với các phương pháp chia dòng thủ công khác.

5. Phân loại bộ chia dòng 4-20mA

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều nhà cung cấp bán bộ chia dòng 4-20mA. Đa số nguyên lý hoạt động của chúng là như nhau. Vì vậy tôi sẽ không phân loại dựa vào tiêu chí xuất xứ hay giá thành. Mà tôi sẽ chọn 2 tiêu chí sau để phân loại chúng:

5.1 Phân loại theo nguồn cấp

Bộ chia dòng thường sử dụng nguồn cấp là 24Vdc. Một số hãng cũng có nguồn cấp 220Vac nhưng không được sử dụng phổ biến. Đối với nguồn 24Vdc thì bộ chia sẽ có 2 loại phổ biến sau:

♥ Dùng nguồn ngoài

• Được sử dụng phổ biến nhất
• Hoạt động ổn định hơn
• Phù hợp với hầu hết các loại PLC

♥ Dùng nguồn loop-power

• Không cần đấu thêm nguồn ngoài cho thiết bị
• Không được sử dụng phổ biến
• Hạn chế tải ngõ ra

Vì vậy bộ chia sử dụng nguồn 24Vdc ngoài là sự lựa chọn tối ưu nhất.

5.2 Phân loại theo khả năng cách ly

♥ Bộ chia dòng có cách ly

• Có cách ly giữa ngõ vào, ngõ ra, nguồn cấp
• An toàn cho PLC, DCS
• Chống vòng lặp đất
• Phù hợp với hệ thống công nghiệp
• Tín hiệu ổn định, chính xác

♥ Bộ chia dòng không có cách ly

• Dễ phát sinh nhiễu
• Không ổn định
• Không phù hợp trong môi trường công nghiệp

Vì vậy khuyến nghị các bạn nên chọn bộ chia dòng có cách ly.

6. Sơ đồ đấu dây của bộ chia dòng 4-20mA mã P15 của hãng Lumel

Bộ chia dòng thì sẽ có ngõ vào, 2 ngõ ra, nguồn cấp. Vì vậy sẽ có tổng cộng 8 dây tín hiệu cho nó. Đa số các bộ chia đều giống như vậy. Để các bạn dễ hình dung cách đấu dây, tôi sẽ lấy ví dụ là bộ chia dòng của hãng LUMEL – Ba Lan. Model mà tôi chọn là P15 555555F0000M0.

Như hình trên, các chân chức năng của nó sẽ được đánh số từ 1 đến 8. Bên dưới mỗi số sẽ có ký hiệu là âm, dương (+,-) đi kèm chức năng của nó. Cách đấu dây chi tiết như sau:

• Input (chân số 3, 4): đây là nơi nhận tín hiệu 4-20mA từ cảm biến
• Output 1 (chân số 5, 6): ngõ ra 4-20mA số 1
• Output 2 (chân số 7, 8): ngõ ra 4-20mA số 2
• Supply (chân số 1, 2): nguồn cấp 24Vdc, nguồn + vào chân số 1, nguồn – vào chân số 2

Lưu ý một số nguyên tắc đấu dây như:

• Đấu dây đúng chiều âm, dương (+,-)
• Không được đấu nguồn 220Vac vào chân Supply

7. Thông số kỹ thuật của bộ chia dòng 4-20mA 2 ngõ ra

Có nhiều tiêu chí để chọn mua một bộ chia tín hiệu dòng. Vì vậy để giúp các bạn dễ hình dung, tôi sẽ làm một bảng thông số chuẩn như bên dưới. Các bạn có thể sử dụng bảng này để làm tiêu chí khi so sánh các bộ chia trước khi mua.

Tiêu chí	Giá trị tiêu chuẩn
Tín hiệu ngõ vào	4-20mA
Tín hiệu ngõ ra	2×4-20mA
Hệ số cách ly	tối thiểu 2.3kV
Sai số	<0.2%
Thời gian đáp ứng	<50ms
Nguồn cấp	nguồn ngoài (24Vdc)
Lắp đặt	DIN RAIL
Chuẩn bảo vệ	CE, EMC

8. Một số câu hỏi thường gặp khi chọn mua thiết bị chia tín hiệu

8.1 Bộ chia dòng có giống bộ transmitter không ?

KHÔNG. Bộ chia dòng không thể chuyển đổi các tín hiệu về 4-20mA. Nó chỉ đóng vai trò là bộ nhân đôi tín hiệu 4-20mA ở ngõ vào thành nhiều tín hiệu 4-20mA ở ngõ ra.

8.2 Có thể chia 1 ngõ vào thành 3, 4 ngõ ra 4-20mA không ?

CÓ, nhưng cần phải chọn thiết bị chuyên dụng có chức năng đó. Ví dụ chia 1 ngõ vào thành 3 ngõ ra hoặc 4 ngõ ra.

8.3 Có phải hiệu chuẩn trước khi sử dụng không ?

KHÔNG CẦN. Bởi vì ngõ vào và ngõ ra của nó đã cố định và được calib từ nhà sản xuất.

8.4 Dùng được cho cảm biến áp suất, lưu lượng, đo mức không ?

CÓ. Chỉ cần là cảm biến có ngõ ra 4-20mA thì sẽ sử dụng được.

9. Mua bộ chia 1 ngõ vào 4-20mA 2 ngõ ra 4-20mA ở đâu ?

Thietbigiare.net tự hào là đơn vị phân phối các thiết bị đo lường, chuyển đổi tín hiệu giá rẻ. Trong đó bộ chia dòng 4-20mA là sản phẩm bán chạy nhất của chúng tôi năm 2025. Những ưu điểm của bộ chia dòng tại thietbigiare có mà các nơi khác không có:

• Hoạt động ổn định
• Độ chính xác cao
• Giá thành thấp
• Bảo hành 1 đổi 1 
• Hỗ trợ kỹ thuật trọn đời
• Cam kết hàng chính hãng có CO, CQ đầy đủ

Với nhiều ưu điểm vượt trội, bo chia dong 4-20mA 2 ngo ra của chúng tôi được rất nhiều khách hàng tin tưởng sử dụng. Có thể kể đến các dự án tiêu biểu như: nhà máy tôn Hoa Sen, thép Nam Kim, nhà xưởng sản xuất GreenFeed, Tập đoàn Hòa Phát, nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ, Vinamilk… Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn giải pháp tối ưu nhất cho bạn.

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TÍN VIỆT

Hotline/Zalo: 0868.31.39.86 (Mr. Dương)

Email: admin@tinviet-tech.com