Có nhiều bạn chưa phân biệt được tín hiệu 4-20mA active và tín hiệu 4-20mA Passive nên gặp khó khăn khi lắp đặt cũng như lựa chọn các thiết bị phù hợp. Hôm nay BKAII sẽ chia sẻ đến các bạn cách phân biệt và cách lắp đặt tín hiệu 4-20mA Active và tín hiệu 4-20mA Passive.
Các cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ qua bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ hay các cảm biến đo PH, cảm biến đo chênh áp,… tất cả đều cho ra tín hiệu analog 4-20mA . Nhưng cái nào kết nối trực tiếp với PLC cái nào phải mắc nối tiếp với nguồn 24Vdc. Chúng ta cùng tham khảo sự khác nhau giữa hai loại tín hiệu analog 4-20mA này.
Tín hiệu 4-20mA Active
Đầu tiên chúng ta xem tín hiệu 4-20mA Active xuất ra từ cảm biến đo mức liên tục trong chất rắn với nguồn cấp riêng biệt 220V hoặc 24Vdc
Tín hiệu 4-20mA active thường được xuất ra từ các thiết bị đo có nguồn cấp riêng biệt như nguồn 220v hoặc nguồn 24V
Tín hiệu output 4-20mA sẽ có nguồn áp trên tín hiệu 4-20mA – hay còn gọi là tín hiệu 4-20mA Active. Các thiết bị đo có thể đọc trực tiếp từ output 4-20mA active này.
Một điều đáng lưu ý là không phải tất cả các tín hiệu 4-20mA có nguồn cấp riêng biệt đều cho ra tín hiệu 4-20mA Active, một số thiết bị có thể tùy chọn cho ra tín hiệu 4-20mA Passive
Tín hiệu 4-20mA Passive
Có một điểm khác biệt rõ giữa tín hiệu Analog 4-20mA Active và tín hiệu 4-20mA Passive là tín hiệu 4-20mA passive chỉ có 2 dây. Trên tín hiệu 4-20mA vừa là nguồn vừa là tín hiệu
Ngày nay hầu như tất cả các tín hiệu từ cảm biến hay bộ chuyển đổi đều đưa về tín hiệu 4-20mA 2 dây tức là tín hiệu 4-20mA Passive. Để đọc được tín hiệu Analog 4-20mA passive chúng ta phải cấp nguồn 24Vdc nối tiếp với giữa cảm biến 4-20mA 2 wire passive và thiết bị đọc tín hiệu 4-20mA.
Phân biệt ký hiệu Analog 4-20mA Active và tín hiệu 4-20mA 2 wire Passive
Chúng ta xem ký hiệu của tín hiệu analog 4-20mA trên các tại liệu kỹ thuật và sự khác nhau giữa thuật ngữ của các hãng
Như hình trên chúng ta thấy tín hiệu analog 4-20mA có 2 loại: current Tx 2 wire và current input. Tx 2 wire chính là tín hiệu passive và current input chính là tín hiệu 4-20mA signal
Tại bảng ký hiệu này thì chúng thấy rằng cả hai ký hiệu đều giống nhau nhưng khác nhau mỗi mũi tên. The Sensor Power the Loop chính là tín hiệu 4-20mA Active, còn The module power the loop chính là tín hiệu 4-20mA passive.
Sự khác biệt nhau giữa hai tín hiệu 4-20mA này chính là The sensor power the loop là đã có nguồn áp đưa bản thân trên thiết bị. Còn tín hiệu The module power the loop là bản thân thiết bị Z170REG-1 cấp một nguồn áp ra từ chân số 7 đến cảm biến, từ cảm biến sẽ đưa một tín hiệu dương ( + ) về chân số 11 ( – ).
Để làm được điều này là do bộ Z170REG-1 là một bộ chia tín hiệu analog 4-20mA đa năng nên có thể đọc được tín hiệu 4-20mA Passive và cả Active. Còn nếu kết nối với PLC thì chúng ta phải kết nối hoàn toàn khác.
Cách kết nối tín hiệu Analog 4-20mA Active / Passive với PLC , DCS
Chúng ta xem cách kết nối tín hiệu 4-20mA Passive với PLC qua hình ảnh của thiết bị cảm biến báo mức chất rắn cho ra tín hiệu 4-20mA Signal
Đây là cách kết nối thông thường chỉ cần kết nối trực tiếp 2 chân + / – từ cảm biến đưa vào hai chân + / – của PLC / DCS.
Với tín hiệu Analog 4-20mA Active thì chỉ cần kết nối đúng chân + / – là PLC đã đọc được tín hiệu analog 4-20mA.
Còn đối với tín hiệu analog 4-20mA từ cảm biến 2 wire 4-20mA thì sao?
Đối với tín hiệu Analog 4-20mA từ cảm biến có 2 dây thì chúng ta phải kết nối theo dạng Loop power nối tiếp với nguồn 24Vdc.
Nhìn qua thì có vẻ rất đơn giản nhưng nếu chúng ta không biết nguyên lý của nó thì sẽ là một vấn đề nếu chúng ta không biết cách kết nối.
Thực ra thì nguồn 24Vdc mắc nối tiếp đóng vai trò là nguồn cấp nuôi cho cảm biến, chân âm của cảm biến sẽ đóng vai trò là nguồn tín hiệu đưa về PLC – chân âm của PLC và chân âm của nguồn 24Vdc mắc nối tiếp nhau tạo thành một vòng kín.
Vì cảm biến chỉ có 2 dây tín hiệu analog 4-20mA mà không có nguồn cấp thì cách mắc nối tiếp với nguồn 24V dc chính là giải pháp. Cảm biến chỉ có 2 dây tín hiệu vừa là nguồn cấp vừa đưa được tín hiệu về PLC.
Một số thiết bị có thể nhận được trực tiếp tín hiệu analog 4-20mA mà không cần đấu nối tiếp với nguồn 24Vdc là vì bản thân thiết bị có khả năng phát ra nguồn giống như bộ nguồn 24Vdc. Chính vì thế thiết bị cũng sẽ tạo thành một vòng kín hay còn gọi là Loop power supply .
Tìm hiểu thuật ngữ Loop Power Supply
Tín hiệu analog 4-20mA 2 wire passive gần như trở thành tiêu chuẩn trong các cảm biến trong công nghiệp của tất cả các hãng ngày nay. Tất cả các cảm biến áp suất, cảm biến P , cảm biến đo khác phần lớn đều dùng tín hiệu analog 4-20mA loop power.
Loop power có nghĩa là nguồn và tín hiệu hay còn gọi là 2 wire. Khi gặp thuật ngữ này chúng ta phải lưu ý cách lắp đặt với các thiết bị không có khả năng đọc trực tiếp tín hiệu Analog 4-20mA.
Hi vọng với bài viết này, các bạn đã có thể phân biệt được sự khác biệt giữa tín hiệu Analog 4-20mA Signal (active) và tín hiệu analog 4-20mA 2 wire (passive). Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"