Bộ giả lập tín hiệu 4-20ma

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một loại thiết bị chuyên dùng cho các ứng dụng đo lường và giả lập tín hiệu. Đó chính là bộ giả lập tín hiệu 4-20ma, là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng tạo ra dòng tín hiệu tạm thời trong công nghiệp. Bài viết sẽ cung cấp cho chúng ta các nội dung chính như khái niệm về thiết bị ? Các ứng dụng thường gặp của thiết bị ? Các thông số kỹ thuật ? Các cách thức sử dụng cũng như các thông tin liên quan khác. Từ đó các bạn sẽ có thêm các kiến thức liên quan cho việc chọn mua và sử dụng nhé.

Việc truyền phát tín hiệu giữa các thiết bị với nhau đã không còn quá xa lạ với các bạn đang công tác trong các lĩnh vực tự động hóa, cơ điện tử, truyền thông,…Các thiết bị cần được kết nối với nhau để phối hợp hoạt động nhằm hoàn thành công việc. Tuy nhiên thì để làm được việc đó chúng cần có một chương trình điều khiển thông qua một PLC.

Nhưng để có thể viết và chạy thử chương trình trước khi đưa vào sử dụng thì chúng ta cần phải giả lập được tín hiệu đầu vào. Và lúc này thì chúng ta phải cần đến bộ giả lập tín hiệu 4-20ma để thực hiện công việc này.

Bộ giả lập tín hiệu 4-20ma V05 là gì ?

Trước khi vào nội dung chính thì chúng ta cùng nhau tìm hiểu sơ lược về loại thiết bị này trước nhé. Bộ giả lập tín hiệu 4-20ma, 0-20ma hay còn gọi là bộ tạo dòng, phát dòng, bơm dòng tín hiệu analog 4-20ma chuyên dùng trong các ứng dụng tạo ra dòng tín hiệu của các thiết bị công nghiệp.

Chúng là một thiết bị cầm tay có thời lượng sử dụng lâu dài với 2 chức năng chính là đo lường và phát tín hiệu. Các bạn nào đã tiếp xúc nhiều với các ứng dụng lập trình PLC sẽ biết được sự quan trọng của bộ giả lập này.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng thiết bị giả lập tín hiệu analog 4-20ma, 0-20ma có model Merret V05 được Công Ty mình nhập khẩu từ hãng Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc. Đây cũng là hãng chuyên sản xuất các loại thiết bị cảm biến, chuyển đổi tín hiệu, đồng hồ hiển thị hàng đầu Châu Âu hiện nay. Và các sản phẩm của hãng này cũng được phân phối phổ biến tại Việt Nam.

Các ứng dụng của bộ giả lập tín hiệu 4-20ma:

Thông thường thì một bộ giả lập tín hiệu analog 4-20ma, 0-20ma sẽ có 2 chức năng chính đó là đo lường và phát tín hiệu. Cụ thể như sau:

Giả lập – phát tín hiệu:

Chức năng này của thiết bị thường được dùng trong các ứng dụng cần lập trình PLC, có nghĩa là để có thể điều khiển được các thiết bị như cảm biến, đồng hồ, máy móc,…chúng ta cần phải có một chương trình điều khiển chúng. Và để làm được điều đó thì cần có người có chuyên môn về PLC để lập trình sẵn chương trình. Tuy nhiên thì bất kì một chương trình nào cũng phải test cho chạy trước khi đưa vào thực tế nhằm khắc phục lỗi nếu có. Và để có thể đảm bảo chương trình chạy được thì chúng ta cần có bộ giả lập tín hiệu 4-20ma. Cụ thể trong ứng dụng này bộ giả lập có thể thực hiện được các chức năng như:

• Thiết bị phát chính xác cao dòng điện Active current (Có nguồn) trong dãy phát là 0-22mA. Với độ phân giải tín hiệu 0.001mA, sai số 0.05%
• Thiết bị phát chính xác cao dòng điện Passive Current (không nguồn) trong dãy phát 0-22mA. Với độ phân giải 0.001mA, sai số 0.05%
• Thiết bị có khả năng phát điện áp 24VDC

Đo lường tín hiệu:

Chức năng này của thiết bị sẽ thường dùng để kiểm tra mức độ làm việc và đáp ứng tín hiệu của các thiết bị phát. Có nghĩa là khi chúng ta đã lắp đặt và kết nối toàn bộ tín hiệu cần điều khiển đến PLc, nhưng vì một lý do nào đó mà PLC không thể điều khiển 1 hoặc 1 vài thiết bị. Lúc này ta cần kiểm tra xem tín hiệu phát ra từ các thiết bị được điều khiển có thực sự tốt để kết nối với PLC hay không. Với chức năng này thì cũng tương tự việc chúng ta sử dụng ampe kềm để thực hiện đo lường dòng điện đang chạy trong mạch vậy. Cụ thể thiết bị có thể đo lường:

• Đo dòng Active (có nguồn) chính xác cao trong dãy từ 0-22mA. Có độ phân giải là 0.001mA, sai số 0.02%.
• Đo dòng Passive (không nguồn) chính xác cao trong dãy từ 0..22mA. Có độ phân giải là 0.001mA, sai số 0.02%.
• Đo chính xác điện áp DC trong dãy từ 0-28VDC. Độ phân giải là 0.001V, sai số là 0.02%.

Các thông số kỹ thuật của bộ giả lập analog 4-20ma V05:

Ngoài các chức năng vừa liệt kê ở trên thì bộ giả lập còn có một số thông số khác như:

• Model: sản phẩm có mã là Merret V05
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc
• Sai số: trong khoảng 0.001 mA và 0.001V
• Dung lượng Pin: sử dụng hai pin 1.5 AA (LR6-AA) có thể hoạt động 20 giờ liên tục
• Trọng lượng: chỉ 500g
• Độ ẩm hoạt động: trong khoảng 0–90%
• Cấp bảo vệ: IP20 chống bụi và chống nước
• Nhiệt độ làm việc: không quá 50° C
• Thời gian bảo hành: 1 đổi 1 trong 18 tháng.
• Kích thước: có kích thước tổng thể 180 x 90 x 47 (mm)
• Bên ngoài có case bảo vệ chống shock
• Màn hình hiển thị LED giá trị cực chính xác

Bộ đo và phát tín hiệu dòng 4-20mA V05S:

Mình xin giới thiệu đến các dòng dòng đồng hồ đo và phát dòng analog 4-20mA nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc – Châu Âu. Dòng này chúng ta có thể sử dụng để đo lường dòng của các loại cảm biến nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, độ ẩm, CO CQ có ngõ ra dạng analog 4-20mA và 0-10V hiện nay. Chúng ta cũng có thể sử dụng để đo trực tiếp các loại transmitter nhiệt độ, áp suất, đo mức nước hiện nay mà không cần phải cấp nguồn cho sensor.

Bên cạnh đó thì dòng này có thể giả lập và phát tín hiệu dong 4-20mA dạng ACTIVE có nguồn và PASSIVE không nguồn. Chúng ta có thể sử dụng tín năng này để hiệu chuẩn khả năng làm việc của cảm biến. Mặt khác chúng ta có thể test khả năng vận hành của các máy móc trong công tác bảo trì.

Thông số kỹ thuật của bộ đo và phát tín hiệu V05S:

• Model: sản phẩm có mã là Merret V05S
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc
• Giả lập – phát tín hiệu:
  • Thiết bị phát chính xác cao dòng điện Active current (Có nguồn) trong dãy phát là 0-22mA. Với độ phân giải tín hiệu 0.001mA, sai số 0.05%
  • Thiết bị phát chính xác cao dòng điện Passive Current (không nguồn) trong dãy phát 0-22mA. Với độ phân giải 0.001mA, sai số 0.05%
  • Thiết bị có khả năng phát điện áp 24VDC
• Đo lường tín hiệu:
  • Đo dòng Active (có nguồn) chính xác cao trong dãy từ 0-22mA. Có độ phân giải là 0.001mA, sai số 0.02%.
  • Đo dòng Passive (không nguồn) chính xác cao trong dãy từ 0..22mA. Có độ phân giải là 0.001mA, sai số 0.02%.
  • Đo chính xác điện áp DC trong dãy từ 0-28VDC. Độ phân giải là 0.001V, sai số là 0.02%.
• Sai số: trong khoảng 0.001 mA và 0.001V
• Dung lượng Pin: sử dụng hai pin 1.5 AA (LR6-AA) có thể hoạt động 20 giờ liên tục
• Cấp bảo vệ: IP20 chống bụi và chống nước
• Nhiệt độ làm việc: không quá 50° C
• Thời gian bảo hành: 1 đổi 1 trong 12 tháng.
• Kích thước: có kích thước tổng thể 180 x 90 x 47 (mm)
• Trọng lượng: chỉ 500g
• Độ ẩm hoạt động: trong khoảng 0–90%
• Bên ngoài có case bảo vệ chống shock
• Màn hình hiển thị LED giá trị cực chính xác

Cách thức sử dụng bộ phát dòng V05S:

Nếu các bạn cần phát dòng 4-20mA thì chúng ta sẽ đấu dây vào chân mA- và mA+

Bước 1: nhấn phím MEASURE/ SOURCE để chuyên sang chức năng phát là SOURCE

Bước 2: nhấn phím FUNC để chuyển đổi phương thức phát dạng ACTIVE hoặc PASSIVE

Bước 3: tùy chỉnh các phím mũi tên để thay đổi giá trị của dòng cần phát. 2 mũi tên trái và phải để di chuyển con trỏ và 2 mũi tên lên xuống để tăng giảm giá trị của dòng mA đang phát.

Nếu các bạn cần đo dòng mA dạng ACTIVE thì ta sẽ đấu dây vào chân COM và chân mA

Bước 1: nhấn phím MEASURE/ SOURCE để chuyên sang chức năng đo là MEASURE

Bước 2: nhấn phím FUNC để chuyển đổi phương thức đo dạng mA

Bước 3: dùng 2 que để đo nơi cần đo dòng mA và quan sát giá trị hiện lên trên màn hình LCD

Nếu các bạn cần đo dòng mA dạng PASSIVE hay LOOP thì ta sẽ đấu dây vào chân LOOP và chân mA

Bước 1: nhấn phím MEASURE/ SOURCE để chuyên sang chức năng đo là MEASURE

Bước 2: nhấn phím FUNC để chuyển đổi phương thức đodạng LOOP

Bước 3: dùng 2 que để đo nơi cần đo dòng mA và quan sát giá trị hiện lên trên màn hình LCD

Nếu các bạn cần đo điện áp V thì ta sẽ đấu dây vào chân COM và chân V

Bước 1: nhấn phím MEASURE/ SOURCE để chuyên sang chức năng đo là MEASURE

Bước 2: nhấn phím FUNC để chuyển đổi phương thức đo dạng V

Bước 3: dùng 2 que để đo nơi cần đo áp V và quan sát giá trị hiện lên trên màn hình LCD

Các ưu điểm của bộ giả lập tín hiệu 4-20ma:

Khi chúng ta sử dụng thiết bị tạo dòng hay phát dòng từ hãng Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc, chúng ta sẽ có các lợi thế như sau:

• Thiết kế nhỏ gọn dạng cầm tay, màn hình LED hiển thị sắc nét rất dễ quan sát
• Sản phẩm hoạt động chính xác, nhanh chóng, sai số thấp
• Có thể đo lường, kiểm tra, tạo dòng hiệu quả
• Có dung lượng pin cao có thể làm việc lên đến 20h mà không cần sạc
• Có thời gian bảo hành lên đến 12 tháng và 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Các ứng dụng thực tế của bộ phát dòng 4-20ma V05:

Trong phần này mình sẽ đưa ra các ví dụ cụ thể về các ứng dụng của thiết bị này để các bạn dễ hình dung nhé. Các ứng dụng sẽ dựa vào các chức năng của bộ giả lập để thể hiện được tính ứng dụng của chúng. Cụ thể như sau:

Giả lập dòng tín hiệu 4-20ma, 0-20ma:

Giả sử mình có một cảm biến áp suất có ngõ ra dạng analog 4-20ma cần kết nối về PLC để điều khiển hoạt động. Phải đảm bảo được rằng khi đến một mức áp suất nào đó thì phải điều chỉnh lại môi trường sao cho cân bằng áp suất phù hợp với một ứng dụng nào đó. Lúc này chúng ta sẽ cần một bạn có chuyên môn về lập trình để viết chương trình cho PLC và lập chương trình vào.

Tuy nhiên vì chương trình chưa được thử nghiệm nên không thể nào kết nối ngay với cảm biến được mà phải qua quá trình test. Và lúc này bộ giả lập sẽ có nhiệm vụ thay thế cảm biến truyền phát tín hiệu 4-20ma đến PLC để chạy thử. Các bạn có thể tham khảo sơ đồ bên dưới.

Đo lường tín hiệu 4-20ma,0-20ma:

Cũng là bộ giả lập tín hiệu nhưng sẽ hoạt động theo một chức năng khác đó là đo lường tín hiệu phát ra từ cảm biến. Nếu chúng ta đã test chương trình rồi và tiến hành đấu nối các dây truyền từ cảm biến đến PLC nhưng khi bật chương trình thì PLC không thể điều khiển cảm biến được.

Lúc này ta cần kiểm tra xem cảm biến có còn phát tín hiệu tốt hay không bằng cách đo lường tín hiệu thông qua bộ giả lập nhé. Nếu tín hiệu phát ra nằm trong khoảng 4-20ma thì chứng tỏ cảm biến hoạt động tốt và có lẽ lỗi không nằm ở cảm biến. Ngược lại nếu tín hiệu nằm ngoài dãy này thì cảm biến có vấn đề. Các bạn cũng có thể tham khảo sơ đồ mô tả bên dưới.

Lời kết:

Trên đây là các thông tin cũng như kiến thức liên quan đến bộ giả lập tín hiệu 4-20ma, 0-20ma hay bộ phát dòng 4-20ma, 0-20ma, các bạn có thể tham khảo để có thêm thông tin cho việc chọn mua và sử dụng nhé. Ngoài cung cấp bộ tạo dòng 4-20ma thì bên mình còn có các loại thiết bị chuyển đổi tín hiệu cũng đến từ hãng Orbit Merret  – Cộng Hoà Séc với giá thành cạnh tranh thị trường, các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần được tư vấn và báo giá các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin như sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com