2 lý do Tại sao dùng tín hiệu 4-20mA thay tín hiệu 0-20mA

  Tại sao dùng tín hiệu 4-20mA? Câu hỏi mà khá nhiều người và anh em kỹ thuật  thắc mắc. Vậy hôm nay chúng ta cùng nhau thảo luận về đề tài tín hiệu 4-20mA này để cùng nhau tìm hiểu và trả lời câu hỏi trên giúp mọi người được hiểu hơn về tín hiệu analog 4-20mA cũng như tại sao tín hiệu analog 4-20mA được dùng rất nhiều trong các ngành công nghiệp hiện nay.

Mô phỏng tín hiệu 4-20mA

Tín hiệu analog 4-20 mA là gi ?

Tín hiệu analog 4-20 mA là dạng tín hiệu điện nhưng dòng điện sẽ biến hóa biến thiên từ 4-20 mA. Sự biến đổi này rất tuyến tính. Trong cùng lúc đó áp cũng đổi khác nhưng không đáng kể .

  VD: khi chúng ta có 1 cảm biến áp suất với giải đo từ 0-10bar. Lúc này áp suất ngõ vào thay đổi sẽ tạo ra được tín hiệu đầu ra với điện áp cấp cho cảm biến nhưng dòng điện thì thay đổi tương ứng theo giá trị thực của cảm biến. Tức là tại 0bar thì tín hiệu đầu ra là 4mA. Tại 10bar thì chúng ta có được tín hiệu 20mA. Với tín hiệu này chúng ta có thể chuyển đổi qua nhiều tín hiệu khác. Để làm được điều này các bạn hãy đọc lại bài cách chia tín hiệu 4-20mA.

  Vậy tín hiệu analog 4-20mA thực chất chỉ là dạng tín hiệu tương tự một chiều tức là không có tần số với dòng điện biến thiên tuyến tính chạy từ 4mA đến 20mA. Vậy tại sao dùng tín hiệu 4-20mA mà không dùng tín hiệu 0-20mA. Chúng ta cùng tìm hiểu tiếp.

Mạch phát dòng 4-20mA

Trong công nghiệp có những loại tín hiệu analog như thế nào ?

Trong công nghiệp tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tìm được rất nhiều loại tín hiệu analog. Tuy nhiên được tóm tắt và gói gọn gọi là tín hiệu analog dòng điện và tín hiệu analog điện áp .

Tín hiệu analog dòng điện

Tín hiệu analog dòng điện là những tín hiệu : 0-20 mA, 0-10 mA, 4-20 mA, 20-4 mA … Trước đây thì tất cả chúng ta sẽ gặp tín hiệu 0-20 mA rất nhiều nhưng ngày này thì tín hiệu 0-20 mA gần như không còn được sử dụng mà thay thế sửa chữa bằng tín hiệu 4-20 mA. Vậy câu hỏi lúc bấy giờ tại sao dùng tín hiệu 4-20 mA nhiều hơn tín hiệu 0-20 mA lại được một số ít người đặt ra. Câu hỏi này sẽ được san sẻ phần dưới của bài viết .

Tín hiệu analog dạng điện áp

Tín hiệu analog dạng điện áp tất cả chúng ta có 0-10 V, 0-5 V, 0-1 V, 0-2 V, 1-5 V, 2-10 V, 0,5 – 4,5 VDC … Cũng vậy trước đây thì người ta hay sử dụng tín hiệu 0-10 VDC nhưng thời nay tín hiệu 2-10 VDC hoặc 1-5 V lại được sử sụng nhiều và sửa chữa thay thế cho gần hết những tín hiệu 0-5 V và 0-10 VDC .

Tại sao dùng tín hiệu 4-20 mA mà không dùng tín hiệu 0-20 mA nữa ?

  Theo như những gì chúng ta phân tích ở trên thì ngày nay các giàn máy, các bản thiết kế tự động hóa của các kỹ sư trên toàn thế giới đã không còn thấy tín hiệu 0-20mA mà chúng được thay bằng tín hiệu 4-20mA hoặc 4-20mA với giao thức Hart? Vậy tại sao dùng tín hiệu 4-20mA mà không phải là 0-20mA?

Xin mời những bạn xem hình ảnh đồ thì minh họa đường đặc tuyến của 2 tín hiệu 4-20 mA và tín hiệu 0-20 mA .
tại sao dùng tín hiệu 4-20mA
Với biều đổ trên những bạn hoàn toàn có thể nhìn thấy như sau .
Nếu giả sử tất cả chúng ta dùng tín hiệu 0-20 mA thì tín hiệu của tất cả chúng ta sẽ đi từ điểm sau cuối thấp nhất của đường đặc tuyến. Nghĩa là đi từ 0 điểm zero .

  Còn nếu chúng ta dùng tín hiệu 4-20mA thì đường đặc tuyến của chúng ta sẽ khởi đầu từ 4mA. có 1 khoảng chết không sử dụng từ 0-3,99mA. Nghĩa là thiết bị của chúng ta không bao giờ xuống được điểm 0mA là điểm thấp nhất của đường đặc tuyến nếu thiết bị vẫn đang hoạt động và hệ thống cũng như dây dẫn không gặp vấn đề.

Vậy nếu tất cả chúng ta dùng tín hiệu 0-20 mA thì có 1 yếu tố xảy ra là thiết bị ngõ vào gặp hư hỏng hoặc dây dẫn gặp sự cố làm mất tín hiệu của ngõ vào PLC hoặc mạng lưới hệ thống thì tín hiệu sẽ xuống mức 0 nghĩ là điểm xuất phát của thiết bị. Lúc này tất cả chúng ta cũng như PLC hoặc mạng lưới hệ thống cũng sẽ nhầm tường đây là tín hiệu mức thấp mà thiết bị nguồn vào cung ứng. Vấn đề này sẽ làm tất cả chúng ta gặp rất nhiều khó khăn vất vả khi chẩn đoán hư hỏng của mạng lưới hệ thống và thiết bị .
Mình cũng sẽ chắc như đinh với những bạn những mạng lưới hệ thống sử dụng tín hiệu 0-20 mA sẽ không có tính năng báo lổi nguồn vào như : Sensor break, wire breaak, check input, input ERRO … Tới đây những bạn cũng đoán được phần nào tại sao gùng tín hiệu 4-20 mA rồi đúng không !
lỗi dây dẫn hoặc lỗi sensor cho tín hiệu 4-20mA
Nhưng khi tất cả chúng ta sử dụng tín hiệu 4-20 mA. Khi gặp yếu tố sự cố như lỗi ngõ vào, hư cảm ứng, đứt dây dẫn thì tín hiệu sẽ được đưa ngay xuống 0 mA, Đây là điểm thấp hơn mức min của tín hiệu là 4 mA. Nên tất cả chúng ta cũng như PLC hoàn toàn có thể thuận tiện chẩn đoán hư hỏng cho mạng lưới hệ thống cách nhanh gọn mà không phải tốn quá nhiều thời hạn .
Cũng vậy toàn bộ những mạng lưới hệ thống nếu sử dụng tín hiệu 4-20 mA tất cả chúng ta chắc chẵn sẽ có mã code chẩn đoán lỗi sensor, wire break, input erro … Đây là nguyên do tại sao dùng tín hiệu 4-20 mA thay thế sửa chữa cho những tín hiệu khac .

Tại sao nên dùng tín hiệu 2-10 V và 1/5 thay cho 0-10 VDC ?

Cũng như câu hỏi tại sao dùng tín hiệu 4-20 mA mình dẫn chứng phía trên. Với tín hiệu 2-10 V hoặc 1-5 V lúc bấy giờ được dùng nhiều. Đây cũng là 2 tín hiệu có 1 khoảng chừng chết từ 0-1 V và từ 0-2 VDC. 2 khoảng chừng chết này cũng rất hữu dụng cho việc chẩn đoán hư hỏng của mạng lưới hệ thống tựa như tín hiệu 4-20 mA .
tại sao dùng tín hiệu 1-5V
Ngày nay người ta còn tăng trưởng thêm một số ít tín hiệu chuẩn hơn, giúp tiết kiệm chi phí hơn và đúng chuẩn hơn như tín hiệu 4-20 mA Hart, tín hiệu Profile bus …
Sau này là tín hiệu Modbus RTU ( RS485 ). Cho đến hiện này là tín hiệu TCP Ethernet giúp tất cả chúng ta truy vấn và kiểm tra ở bất kỳ nơi nào mà không số lượng giới hạn khoảng cách .

  Trên đây là một số chia sẻ của mình về vấn đề tại sao dùng tín hiệu 4-20mA. Hy vọng sẽ giúp các bạn hiểu hơn phần nào về cách dùng cũng như tại sao tín hiệu 4-20mA xuất hiện nhiều và thay thế cho tín hiệu 0-20mA.

Nếu thấy bài viết có ích cách bạn hoàn toàn có thể san sẻ để nhiều người được biết thông tin về đề tài này .

Tham Khảo thêm

Source: https://giarefx.com
Category: Hỏi đáp

Related Posts

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.