Giới Thiệu
Tín hiệu 4-20mA là chuẩn truyền tín hiệu analog phổ biến nhất trong công nghiệp, đặc biệt với đồng hồ lưu lượng. Việc kiểm tra và cấu hình đúng tín hiệu này giúp hệ thống PLC/SCADA hoạt động chính xác, giảm thiểu sai số và tối ưu quá trình sản xuất.
Tín Hiệu 4-20mA Là Gì?
Tín hiệu 4-20mA là dòng điện analog chuẩn công nghiệp, trong đó:
- 4mA tương ứng với 0% lưu lượng (giá trị thấp nhất)
- 20mA tương ứng với 100% lưu lượng (giá trị cao nhất)
- Dải giữa 4-20mA thể hiện các giá trị lưu lượng tương ứng
Ví dụ: Đồng hồ đo lưu lượng 0-100 m³/h, khi đầu ra 12mA tương ứng với 50 m³/h.
Tại Sao Dùng Tín Hiệu 4-20mA?
Chuẩn tín hiệu này có nhiều ưu điểm:
- Chống nhiễu tốt: Dòng điện ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ
- Truyền xa: Có thể truyền tín hiệu đến 1000m mà không mất độ chính xác
- Phát hiện lỗi: Nếu tín hiệu < 4mA, biết ngay là đứt dây hoặc lỗi thiết bị
- Tương thích cao: Hầu hết PLC/SCADA đều hỗ trợ đầu vào 4-20mA
Cách Kiểm Tra Tín Hiệu 4-20mA
1. Chuẩn Bị Công Cụ
Bạn cần các thiết bị sau:
- Đồng hồ vạn năng (multimeter) đo dòng điện DC
- Nguồn cấp 24VDC cho đồng hồ lưu lượng
- Điện trở 250Ω (nếu đo bằng chế độ điện áp)
2. Các Bước Kiểm Tra
Bước 1: Ngắt nguồn và kết nối đồng hồ vạn năng nối tiếp với đầu ra tín hiệu
Bước 2: Bật nguồn 24VDC cho đồng hồ lưu lượng
Bước 3: Kiểm tra giá trị tín hiệu:
- Khi không có lưu lượng: tín hiệu phải ≈ 4mA
- Khi lưu lượng tối đa: tín hiệu phải ≈ 20mA
- Kiểm tra các mốc trung gian (ví dụ 50% = 12mA)
Bước 4: Nếu có sai lệch lớn (> 0.5mA), cần hiệu chuẩn lại đồng hồ lưu lượng
3. Phương Pháp Đo Gián Tiếp
Nếu không muốn ngắt dây, có thể:
- Mắc điện trở 250Ω nối tiếp với tín hiệu
- Đo điện áp trên điện trở: V = I × 250
- Ví dụ: 4mA → 1V, 20mA → 5V
Cấu Hình PLC Nhận Tín Hiệu 4-20mA
1. Kết Nối Phần Cứng
Đấu dây cơ bản:
- (+) nguồn 24VDC → (+) đồng hồ lưu lượng
- Tín hiệu (+) → Đầu vào analog PLC (AI+)
- (-) nguồn → GND PLC và (-) tín hiệu
Lưu ý: Một số PLC có sẵn nguồn 24V, một số cần nguồn ngoài.
2. Cấu Hình Phần Mềm PLC
Bước 1 – Chọn loại đầu vào: Cấu hình module analog là 4-20mA (không phải 0-10V)
Bước 2 – Scaling (tỷ lệ hóa): Chuyển đổi giá trị 4-20mA thành đơn vị thực tế
Bước 3 – Lọc nhiễu: Kích hoạt bộ lọc trung bình hoặc bộ lọc thông thấp để giảm nhiễu
3. Các Thông Số PLC Quan Trọng
- Độ phân giải: Thường 12-16 bit (4096-65536 mức)
- Thời gian lấy mẫu: 100-500ms tùy ứng dụng
- Alarm: Cấu hình cảnh báo khi tín hiệu < 3.8mA hoặc > 20.5mA
Cấu Hình SCADA Hiển Thị Dữ Liệu
1. Thiết Lập Tag
Tạo tag trong SCADA với các thông số:
- Tên tag: FlowRate_Tank01
- Địa chỉ PLC: ví dụ DB1.DBD10
- Đơn vị: m³/h, L/min…
- Kiểu dữ liệu: Real hoặc Float
2. Tạo Giao Diện Giám Sát
Hiển thị trên SCADA:
- Giá trị số (numeric display)
- Biểu đồ xu hướng (trend chart)
- Thanh đồ thị (bar graph)
- Cảnh báo khi vượt ngưỡng
3. Lưu Trữ Dữ Liệu
Cấu hình historian để:
- Lưu dữ liệu định kỳ (mỗi 1-5 phút)
- Tạo báo cáo tổng lưu lượng theo ngày/tháng
- Phân tích xu hướng và tối ưu vận hành
Xử Lý Sự Cố Thường Gặp
Tín hiệu không ổn định:
- Kiểm tra nối đất và che chắn cáp
- Tăng thời gian lọc trong PLC
- Kiểm tra nguồn cấp có ổn định không
Tín hiệu sai lệch:
- Hiệu chuẩn lại đồng hồ lưu lượng
- Kiểm tra điện trở đầu vào PLC
- Xác nhận cấu hình scaling đúng
Mất tín hiệu (0mA hoặc < 3.5mA):
- Kiểm tra dây tín hiệu có đứt không
- Kiểm tra nguồn 24VDC
- Kiểm tra đồng hồ lưu lượng có hoạt động không
Kết Luận
Kiểm tra và cấu hình đúng tín hiệu 4-20mA từ đồng hồ lưu lượng là bước quan trọng đảm bảo hệ thống tự động hóa hoạt động chính xác. Với hướng dẫn trên, bạn có thể tự tin triển khai và vận hành hệ thống PLC/SCADA trong môi trường công nghiệp.
Xem thêm sản phẩm TẠI ĐÂY
FACEBOOK:https://web.facebook.com/Công Ty Tnhh Đầu Tư Và Thiết Bị Công Nghiệp ADM
Mọi nhu cầu tư vần hay báo giá sản phẩm liên hệ qua:
Điện thoại:0965.595.039
GMAIL: Vattunhamay01@gmail.com