Cách Đấu Nối Cảm Biến 4-20mA Với PLC

Cảm biến được sử dụng rất phổ biến hiện nay như: cảm biến áp suất, cảm biến đo mức siêu âm, radar, điện dung, thủy tĩnh….. Từ những ứng dụng đơn giản như đo áp suất đường ống nước, đo áp suất lò hơi; máy nén khí…. đến các ứng dụng phức tạp như đo áp suất; đo mức trong thực phẩm, dầu khí, hóa chất…. Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là làm sao để kết nối các loại cảm biến này với PLC, biến tần cho đúng ? Cách đấu nối cảm biến 4-20mA với PLC như thế nào ? Cách đọc tín hiệu từ cảm biến 4-20mA 2 dây ? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sơ qua các hướng dẫn đấu nối để giải quyết những vấn đề trên nhé.

Chức năng chính của cảm biến là đo đạc và chuyển đổi nó về dạng tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Hay nói đơn giản hơn cảm biến là thiết bị chuyển đổi tín hiệu bất kỳ về tín hiệu dạng điện. Do đó, trên thực tế cảm biến được sử dụng để giám sát áp lực nước; hóa chất…. trong đường ống. Từ đó phát hiện sớm các cảnh báo hệ thống và đảm bảo an toàn cho dây chuyền sản xuất. 

Trước đây tín hiệu 0-10V được sử dụng rất phổ biến. Do đó, biến tần hay PLC đều sử dụng tín hiệu này làm tín hiệu điều khiển. Vì thế, các cảm biến ngõ ra 0-10V được sử dụng nhiều và kết nối với PLC, biến tần một cách dễ dàng. Tuy nhiên ngày nay hầu hết tín hiệu sử dụng là dạng dòng 4-20mA. Do đó, không thể tránh khỏi việc bỡ ngỡ khi sử dụng và cách đấu nối cảm biến 4-20mA vào PLC, biến tần. 

1. Cảm biến nào có ngõ ra 4-20mA ?

Khi nói đến cảm biến 4-20mA, chúng ta sẽ nghĩ ngay đến các loại cảm biến mà ngõ ra của nó là dòng điện 4-20mA DC. Tín hiệu 4-20mA đã trở nên rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Vì vậy đa số cảm biến hiện nay đều có ngõ ra dòng dạng này để đưa về PLC. Vậy những cảm biến nào sẽ có ngõ ra là dòng mA ?

• Cảm biến nhiệt độ Pt100 được tích hợp sẵn bộ chuyển đổi ra 4-20mA
• Can nhiệt các loại có sẵn bộ chuyển đổi ra 4-20mA
• Cảm biến đo áp suất, đo chênh áp
• Cảm biến đo lưu lượng nước
• Công tắc dòng chảy
• Cảm biến đo mức chất lỏng, chất rắn liên tục 
• Biến dòng analog có ngõ ra 4-20ma
• Cảm biến đo độ ẩm, lưu lượng gió, chất lượng không khí

Đặc điểm dễ nhận biết của các loại cảm biến ngõ ra 4-20mA chính là chỉ có 2 dây ở ngõ ra. Vậy bạn có bao giờ tự hỏi rằng làm cách nào để cấp nguồn khi chỉ có 2 dây output ? Bạn đừng quá lo lắng, các nhà sản xuất hiện nay sử dụng công nghệ dòng 4-20mA loop power. Có nghĩa là 2 dây output đó cũng chính là dây cấp nguồn 24Vdc nuôi cho cảm biến. Chúng ta chỉ cần đấu dây tín hiệu về PLC hoặc biến tần thì cảm biến sẽ hoạt động được.

Tuy nhiên cần lưu ý rằng, cách đấu dây với PLC hoặc biến tần không phải lúc nào cũng như nhau. Có những trường hợp phải sử dụng thêm nguồn 24Vdc ngoài. Vậy cách đấu dây cho cảm biến 4-20mA với PLC, biến tần như thế nào cho đúng ? Hãy xem tiếp bài viết này, các bạn sẽ có câu trả lời.

2. Hướng dẫn cách đấu nối cảm biến 4-20mA với PLC, biến tần

Do tín hiệu dòng 4-20mA có rất nhiều ưu điểm và được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Nên trong bài viết này chúng tôi sẽ trình bày cách đấu nối cảm biến 4-20mA với PLC áp dụng cho cảm biến áp suất; siêu âm có ngõ ra 4-20mA 2 dây.

Tín hiệu 4-20mA được chia ra làm 2 dạng là dạng active và dạng passive. Trước hết chúng ta hãy đi phân biệt sự khác nhau giữa 4-20mA active và 4-20mA passive này.

• Tín hiệu dòng 4-20mA active: là tín hiệu ngõ ra của các thiết bị sử dụng nguồn cấp độc lập (220 Vac, 24 Vdc). Do đó, tín hiệu 4-20mA output này sẽ có nguồn áp trên nó. Các thiết bị PLC, biến tần có thể đọc được trực tiếp tín hiệu 4-20mA acitve này.
• Tín hiệu dòng 4-20mA passive: hay còn gọi là tín hiệu 4-20mA 2 dây. Ngõ ra 4-20mA của nó sẽ vừa mang nguồn áp để cung cấp cho chính thiết bị đó. Do đó, PLC hoặc biến tần không thể dùng trực tiếp được tín hiệu 4-20mA 2 dây passive này.

Do đó, tùy vào PLC, biến tần, thiết bị điều khiển hỗ trợ input 4-20mA dạng nào mà chúng ta có cách đấu dây cho cảm biến phù hợp.

♥ Đấu dây giữa cảm biến 4-20mA với PLC, biến tần, bộ hiển thị có input 4-20mA active

Nguyên lý hoạt động của các PLC; Biến Tần; Bộ Hiển Thị là từ PLC sẽ phát một nguồn áp có điện áp từ 14…20Vdc tuỳ theo thiết bị tới cảm biến áp suất. Chân Dương của cảm biến áp suất nhận tín hiệu áp này và truyền tín hiệu dòng 4-20mA về bằng chân Âm. Chính chân âm này chính là chân truyền tín hiệu về PLC; trong trường hợp này chân Âm của PLC chính là chân nhận tín hiệu chứ không phải là chân Dương. 

♥ Cách đấu nối cảm biến 4-20mA, biến tần, bộ hiển thị có input 4-20mA passive

Nguyên lý của cách đấu nối cảm biến 4-20mA với PLC này hoạt động như sau: Nguồn Âm của PLC ( – ) và Nguồn Âm ( – ) của bộ nguồn được kết nối với nhau; trong khi đó nguồn Dương ( + ) của bộ nguồn được đấu vào chân Dương của cảm biến áp suất. Chân Âm của cảm biến áp suất đóng vai trò là chân truyền tín hiệu về PLC nên được kết nối với chân Dương của PLC tạo thành vòng kín.

Đây chính là cách đấu dây cảm biến áp suất 4-20mA với PLC; Biến Tần; Bộ Hiển Thị có nguồn ngoài 24Vdc. Đa phần các thiết bị đều không có khả năng tự phát nguồn nên phần lớn các thiết bị chúng ta đều phải lắp theo kiểu này.

Phần lớn các cảm biến hiện nay đều sử dụng tín hiệu 4-20mA 2 dây. Do đó tùy vào các thiết bị PLC, biến tần; bộ hiển thị đọc được dạng nào mà chúng ta đấu dây trực tiếp hoặc thêm nguồn 24 Vdc nối tiếp cho phù hợp.

3. Màn hình hiển thị đa năng – Giải pháp tối ưu cho cảm biến ngõ ra 4-20mA

Giải pháp đưa tín hiệu từ cảm biến ngõ ra 4-20mA về PLC, biến tần để điều khiển được xem là giải pháp tối ưu và tiết kiệm nhất. Tuy nhiên trên thực tế không phải lúc nào cũng hoàn hảo như chúng ta mong muốn. Đôi khi chúng ta phải sử dụng thêm một thiết bị chuyển đổi trung gian hoặc để cách ly chống nhiễu. Trong đó màn hình hiển thị đa năng là lựa chọn phù hợp nhất.

Hiện nay các màn hình điện tử đa năng có đầy đủ chức năng như: hiển thị, điều khiển, giám sát… Với tín hiệu ngõ vào là 4-20mA thì màn hình có thể quy đổi để hiển thị số thập phân. Ngoài ra màn hình còn có chức năng cách ly chống nhiễu và chuyển tiếp tín hiệu 4-20mA. Thêm vào đó màn hình hiển thị còn có ngõ ra Rơ le NO NC để bạn điều khiển On Off van, bơm, đèn còi… Một số loại màn hình còn có giao tiếp Modbus giúp chúng ta giám sát trên máy tính.

Tóm lại nếu trường hợp bạn không thể đấu trực tiếp về PLC, biến tần thì có thể sử dụng thêm màn hình hiển thị đa năng. Bạn sẽ có thể vừa giám sát và vừa điều khiển nhiều chức năng khác nhau. Để tìm hiểu kỹ hơn về thông số kỹ thuật của màn hình đa năng, các bạn có thể đọc bài viết: Top Màn hình hiển thị giá rẻ.

4. Những lưu ý khi xem cách đấu nối cảm biến 4-20mA với PLC, biến tần

Ngày nay, hầu hết các thiết bị đều hỗ trợ cả 2 dạng 4-20mA active và passive. Tuy nhiên, cũng có một số trường hợp đặc biệt chỉ sử dụng một dạng duy nhất. Hay đối với các thiết bị đời mới ngày nay sẽ hỗ trợ nhiều tính năng hơn so với thiết bị đời cũ. Do đó, cách đấu nối cảm biến 4-20mA với PLC, biến tần chúng ta cần tìm hiểu thật kỹ tài liệu trước khi đấu nối.

Một số lưu ý như:

• Thiết bị cảm biến có ngõ ra là 4-20mA hay 0-10V ?
• Cảm biến ngõ ra 4-20mA dạng active hay passive ?
• Thiết bị điều khiển như PLC, biến tần hỗ trợ được dạng nào ?

Tóm lại, với những chia sẽ trên hy vọng sẽ giúp các bạn nắm được những kiến thức cơ bản về tín hiệu 4-20mA. Từ đó áp dụng vào thực tế công việc sau này. Mọi ý kiến đóng góp thắc mắc về cach dau noi cam bien 4-20mA voi PLC xin hãy liên hệ trực tiếp với tôi qua số Hotline hoặc Zalo nhé.

»»»»»»»»»»»»Bộ Hiển Thị Nhiệt Độ PT100 Giá Rẻ««««««««««