Bộ cách ly chống nhiễu K109S

Nội dung bài viết

1 Nhiễu tín hiệu 4-20mA:

Tín hiệu anlog của bạn gặp tình trạng tăng/giảm đột ngột, tín hiệu lúc có lúc không? Đó chính là biểu hiện của khả năng tín hiệu của bạn đang bị nhiễu. Và bộ cách ly chống nhiễu K109S được tạo ra cũng là để giải quyết vấn đề này.

Một trong những bộ chuyển đổi được khách hàng sử dụng nhiều nhất bên mình chính là module isolation K109S.Bộ này vừa có tính năng chống nhiễu cho tín hiệu analog vừa có khả năng chuyển đổi qua lại giữa các loại tín hiệu.

Về phần nhiễu tín hiệu, có thể tham khảo thêm tại đường link:

Nhiễu tín hiệu analog là gì?

Nhiễu tín hiệu 4-20mA:

Trong buổi sáng hôm nay, có khách hàng đã gọi điện cho mình, báo tình trạng tín hiệu của anh ý đang gặp:

Anh ý sử dụng cảm biến vùng cho hệ thống máy in, hệ thống bao gồm 6 cảm biến lắp đặt ở 4 góc của máy để đảm bảo độ đều màu cho hệ thống phun màu. 6 cảm biến này cho tín hiệu output dạng 4-20mA.
Khi máy hoạt động, tín hiệu thường của anh là 10mA. Nhưng trong 1 khoảng thời gian ngắn, tín hiệu đột ngột tăng lên 18mA rồi sau đó lại tuột xuống còn 10mA như cũ. Thời gian dao động chỉ vài giây chứ không lâu.
Với thời gian ngắn vậy thì tình huống thông thường sẽ không bị ảnh hưởng nhiều.
Nhưng với trường hợp của anh là in bao bì sản phẩm, có các loại cảm biến vùng để kiểm soát độ phủ mực in thì việc tăng/giảm tín hiệu vậy sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm in ra.

Sau khi đã tìm hiểu về hệ thống cũng như vấn đề anh gặp phải, mình đã tư vấn giải pháp chống nhiễu bằng cách sử dụng bộ cách ly chống nhiễu K109S. Bởi vì theo như anh mô tả thì trong hệ thống của anh có 3 động cơ servo để điều khiển 6 cảm biến vùng điều khiển vùng phủ mực in của sản phẩm.

Chưa kể ở đây là do anh kiểm soát tín hiệu tốt nên có thể phát hiện ra việc nhiễu trong thời gian ngắn và xử lý nhanh. Chứ còn không theo sát kịp thì coi như…thua.

Card chuyển đổi 4-20mA K109S:

Ngoài tính năng bộ chống nhiễu thì bộ K109S còn có tính năng của 1 bộ transmitter khi có thể chuyển đổi tín hiệu từ dạng 4-20mA sang dạng 0-10V hoặc 0-5V.

Có nhiều bạn sẽ tự hỏi: ủa, bây giờ tín hiệu 4-20mA phổ biến rồi, rồi hiện tại là tín hiệu ModBUS RTU, ModBUS TCP/IP đang lên ngôi thì tín hiệu 0-10V hoặc 0-5V để làm gì giờ?

Nói thiệt là mình cũng thấy vậy, mình không nghĩ là giờ người ta vẫn dùng tín hiệu 0-10V trong hệ thống. Bởi vì loại tín hiệu 0-10V nó rất dễ bị sụt áp khi sử dụng.

Nhưng thực chất thì trong quá trình kinh doanh, mình gặp rất nhiều những tình huống cần dùng đến tính năng này của bộ K109S.

Đó là trong trường hợp những thiết bị máy móc có tuổi đời cũng khá lâu hoặc những loại hàng Nhật bãi, hàng đi kèm theo máy. Ưu điểm của những loại máy này là độ ổn định rất cao, có thể hoạt động trong 1 thời gian dài, rẩt bền bỉ và rất là tiết kiệm. Tuy nhiên, nhược điểm của loại thiết bị này là khó tìm linh kiện thay thế, mà có tìm được thì các loại linh kiện thay thế sẽ thường chỉ nhận tín hiệu dạng 0-10V hoặc 0-5V.

Chính vì vậy nên các bộ chuyển đổi từ 4-20mA sang 0-10V hoặc 0-5V rất có ích trong những trường hợp này.

Bộ chuyển đổi K109S có thể chuyển đổi qua lại giữa tín hiệu 0-20mA / 4-20mA / 0-10V / 0-5V. Cái này tuỳ bạn cài đặt bằng cách gạt switch trên thiết bị.

Bộ khuếch đại 4-20mA:

Như ta đã biết thì tín hiêu 4-20mA với ưu điểm là không bị suy giảm tín hiệu khi truyền đi xa. Tuy nhiên, dù gì thì gì, nó vẫn không thể nào truyền đi xa xa hoài được. Và khoảng cách an toàn khi truyền đi xa với tín hiệu 4-20mA là tầm khoảng 100-200m trở lại (đây chỉ là khoảng mà mình rút ra sau 1 thời gian kinh doanh các thiết bị cảm biến mà thôi).

Chính vì vậy nên khi cần truyền tín hiệu đi xa, thì ta có thể dùng bộ khuếch đại K109S để tín hiệu được truyền đi xa và ổn định hơn. Tốt nhất là dùng 1 bộ với từng khoảng cách 200m.

Mình lấy ví dụ một khách hàng của mình như sau:

Cảm biến đo mức thuỷ tĩnh của khách lắp tại hồ chứa cách tủ điện khoảng cách 600m.
Dĩ nhiên là đối với cảm biến thuỷ tĩnh, ta có thể kéo dây dài bao nhiêu mét vẫn được.
Tuy nhiên, khi tín hiệu 4-20mA truyền đi 600m; bạn biết điều gì xảy ra rồi đúng không?

--> Tín hiệu sẽ bị suy giảm, khiến cho phép đo không còn chính xác nữa. Và tín hiệu sẽ bị chập chờn.

Vậy giải pháp thì sao?

Mình đã tư vấn khách cách xử lý là trong khoảng 600m từ cảm biến cho đến tủ điện, cứ 150m ta sẽ sử dụng 1 bộ K109S để khuếch đại tín hiệu lên. Với tổng 600m, ta cần dùng 4 bộ là ổn.

Và, thật sự là giải pháp này đã đáp ứng được yêu cầu của khách:

Tín hiệu hoạt động ổn định.
Không bị suy giảm tín hiệu.
Thời gian đáp ứng của cảm biến vẫn được đảm bảo.

Thông số bộ chống nhiễu K109S:

Mình sẽ tìm hiểu qua một vài những thông số của bộ này như sau:

Nguồn cấp: 19,2 …. 30 Vdc
Cách ly chống nhiễu tại 1500 Vac
Sai số: 0,1%
Thời gian đáp ứng: 40 ms
Cách cài đặt: bằng cách gạt switch trên thiết bị.
Lắp đặt: trên DIN rail 35mm
Chuẩn bảo vệ: IP20
Nhiệt độ môi trường làm việc: -20 … +65 độ C.
Kích thước: 6,2 x 93 x 102,5 mm

Tín hiệu đầu vào:

Dạng áp: 0..10 / 10..0 / 0..5 / 1..5 V ; trở kháng 110 kΩ
Dạng dòng: 4..20 / 20..4 / 0..20 / 20..0 mA (active hay passive đều được), trở kháng: 35Ω

Tín hiệu đầu ra:

Dạng áp: 0..10 / 10..0 / 0..5 / 1..5 V
Dạng dòng: 4..20 / 20..4 / 0..20 / 20..0 mA

Cách đấu dây module chống nhiễu K109S:

Với bộ này thì cách đấu dây cũng đơn giản thôi. Mình để hình sơ đồ đấu dây phía dưới, bạn chỉ cần làm theo là được.

Đầu tiên, nguồn cấp 24Vdc ta cấp vào chân 7 và chân 8

Tín hiệu input, ta đấu vào chân 3 và chân 4 như hình nhỏ bên phải.

Tín hiệu output, ta đấu vào chân 5 và chân 6.

Cách cài đặt bộ chuyển đổi K109S:

Theo phần thông số thiết bị thì bộ này, ta có thể cài đặt bằng cách gạt switch trên thiết bị.

Mình sẽ để bảng hướng dẫn ở dưới đây:

Ở đây ví dụ mình sẽ cài đặt tín hiệu input là dạng 0-10V và tín hiệu output dạng 4-20mA.

Những ô được tô đen là ta sẽ gạt switch lên, còn ô màu trắng là ta sẽ gạt xuống.

Trong phần gạt switch này, ta chỉ cần quan tâm đến 1 vài những thông số cần gạt trên SW1 và SW2, tương ứng với 2 ô switch trên thiết bị.

Đầu tiên là tín hiệu input:

Tín hiệu input là dạng 0-10V --> ta gạt switch ở vị trí 2 lên, vị trí 1 và 3 gạt xuống.

Những thông số khác không cần cài.

Tiếp theo là tín hiệu output:

Tín hiệu output là dạng 4-20mA --> ta gạt switch ở vị trí 1 lên, vị trí 2 và 3 gạt xuống.

Vậy là xong rồi, rất đơn giản đúng không?

Giá bộ K109S là bao nhiêu?

Trung bình giá của 1 bộ K109S sẽ tầm hơn 2 triệu. Giá này sẽ còn tuỳ vào tỷ giá thị trường, rồi tình hình thế giới này nọ nữa,… Như gần đây là vụ mấy anh Nga ngố đi oánh lộn với mấy anh Ukraine làm cho tình trạng hàng hoá căng còn hơn dây đàn.

Vì vậy, để có giá chính xác nhất, hãy liên hệ trực tiếp với mình theo thông tin bên dưới.

Bởi vì hiện tại ở Việt Nam, bên Công ty Hưng Phát đang là đại diện của thương hiệu Seneca. Nên mình sẽ đảm bảo cung cấp cho mọi người 1 sản phẩm chuẩn chỉnh nhất với 1 mức giá hợp lý và chế độ bảo hành tốt nhất.