Chọn Bộ Cách Ly Tín Hiệu 4-20mA Như Thế Nào ?

Bộ cách ly tín hiệu 4-20mA được xem là một giải pháp an toàn để bảo vệ thiết bị đo và điều khiển có tín hiệu dạng analog 4-20mA. Khi có sự cố xảy ra như chập mạch, cháy nổ thì bộ cách ly tín hiệu 4-20mA được xem như một cầu chì ngăn cản không làm phá hỏng thiết hệ thống điều khiển như PLC, DCS. Chính vì thế thiết bị cách ly tín hiệu 4-20mA được xem như là một bộ khiêng vững chắc bảo vệ tín hiệu 4-20mA cho hệ thống an toàn.

Chọn bộ cách ly tín hiệu 4-20mA như thế nào ?

Thông thường các bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20mA đều có tích hợp khả năng cách ly tín hiệu bên trong thiết bị. Để kiểm tra chúng ta cần xem datasheet của các thiết bị bảo vệ tín hiệu này nhé.

Khi nhìn vào datasheet của bộ cách ly tín hiệu 4-20mA nếu vạch chia ngăn cách giữa tín hiệu : nguồn, input, output thì đây chính là biểu tượng của một bộ cách ly tín hiệu. Điều này có nghĩa là khi bị chập mạch tại Input thì các thành phần khác : nguồn, output sẽ không bị ảnh hưởng. Qua đó tín hiệu 4-20mA truyền về PLC được bảo vệ an toàn.

Đây chính là chức năng chính của bộ cách ly 4-20mA mà ít người biết cũng như quan tâm tới việc bảo vệ tín hiệu về PLC. Chúng ta đều biết rằng chương trình PLC có giá trị lớn hơn rất nhiều so với các thiết bị bảo vệ tín hiệu 4-20mA. Tuy nhiên, tại Việt Nam bộ cách ly tín hiệu không được xem là quan trọng do cần cắt giảm chi phí lắp đặt.

Chống nhiễu Tín Hiệu 4-20mA

Một trong những vấn đề nan giải trong truyền dữ liệu về trung tâm chính là nguy cơ bị nhiễu tín hiệu analog 4-20mA. Nhiễu sóng hài hay còn gọi là nhiễu EMI bởi các thiết bị ngoại vi như : bộ đàm, biến tần, motor, máy biến áp … Các tín hiệu Analog đi qua khu vực có các thiết bị này sẽ bị méo mó không được ổn định như ban đầu.

Một hệ thống qua quá nhiều công đoạn và thiết bị có tần số hoạt động khác nhau. Việc trùng lặp tần số làm việc hay tần số hoạt động gần nhau ảnh hưởng lớn đến kết quả của tín hiệu truyền về. Thiết bị cách ly tín hiệu không chỉ làm chức năng bảo vệ tín hiệu 4-20mA mà còn chống nhiễu 4-20mA hiệu quả. Với một thiết bị cách ly chúng ta vừa được bảo vệ tín hiệu vừa chống nhiễu 4-20mA trên cùng một tín hiệu.

Bộ cách ly tín hiệu 4-20mA K109S

K109S được xem là bộ cách ly tín hiệu 4-20mA hoàn hảo bởi thiết kế mỏng nhưng cứng cáp. Chỉ với 8 terminal nhưng có vẫn đảm bảo kết nối input, output, nguồn cấp riêng. Đặc biệt bản thân bộ cách ly K109S có thể tự phát nguồn ra nuôi cảm biến 4-20mA loại hai dây như : cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ, cảm biến siêu âm…

Thông số kỹ thuật của bộ cách ly 4-20mA K109S

• Nguồn cấp : 24Vdc riêng biệt
• Input : 4-20mA ( active / passive ), 0-10V, 0-5V …
• Output : 4-20mA ( active ), 0-10V, 0-5V …
• Sai số : 0.1%
• Lắp đặt trên DIN Rail
• Thiết kế mỏng 6mm 
• Thời gian đáp ứng nhanh chỉ 40ms 
• Chức năng filter hãm tín hiệu tăng giảm đột ngột
• Cài đặt đơn giản bằng DIP Switch ngay trên thiết bị với SW1 và SW2

Ưu điểm của bộ cách ly 4-20mA K109S

• Nhận được tín hiệu 4-20mA loại không nguồn và loại có nguồn
• Thời gian đáp ứng nhanh
• Kết nối dể dàng
• Cài đặt đơn giản, phù hợp với người không chuyên về điều khiển
• Giá thành cạnh tranh
• Thiết kế mỏng nên có thể lắp nhiều Modul trên cùng một thanh Rail

Nhược điểm của bộ K109S

• Không có tín hiệu ngõ ra 4-20mA Passive
• Có thiết kế mỏng cảm giác lạc lõng nếu lắp 1 mình trên Din Rail

Thiết bị cách ly chống nhiễu tín hiệu 4-20mA K109S được xem là sự lựa chọn hoàn hảo về giá thành, cũng như việc đơn giản trong cài đặt và kết nối dây dẩn. Kỹ thuật mới tiếp xúc lần đầu có thể tự xem catalogue để sử dụng mà không cần hổ trợ của người có chuyên môn. Đây được xem là đặc điểm được rất nhiều anh em kỹ thuật ưa chuộng khi chọn thiết bị điều khiển.

Bộ Cách Ly Chống Nhiễu Tín Hiệu 4-20mA K121

Seneca K121 có thiết kế hoàn toàn giống với bộ cách ly 4-20mA K109S nhưng với nhiều ưu điểm không dùng nguồn cấp riêng biệt riêng nhưng vẫn đảm bảo cách ly tín hiệu 4-20mA. Chúng ta cùng xem thông số kỹ thuật của bộ cách ly tín hiệu 4-20mA K121.

Thông số kỹ thuật thiết bị cách ly tín hiệu 4-20mA K121

• Nguồn cấp : không có nguồn cấp
• Input : nhận tất cả các loại tín hiệu từ các thiết bị đo : mV , mA , V, RTD- Pt100 – Thermocouple
• Output : 4-20mA / 2 wire
• Lắp đặt trên DIL Rail
• Thiết kế mỏng 6mm
• Cài đặt bằng phần mềm
• Chức năng phòng nổ bên trong thiết bị

Ưu điểm thiết bị cách ly 4-20mA K121

• Không cần dùng nguồn cấp riêng mà sử dụng nguồn ngay trên tín hiệu
• Cài đặt bằng phần mềm nên không bị tác động bởi con người
• Giá thành cạnh tranh
• Thời gian đáp ứng nhanh
• Nhận được tất cả các loại tín hiệu thường sử dụng nhất

Nhược điểm của thiết bị cách ly tín hiệu 4-20mA K121

• Chỉ nhận được trực tiếp tín hiệu 4-20mA Active, nếu tín hiệu 4-20mA passive cần cấp thêm nguồn riêng cho cảm biến
• Người sử dụng không tuỳ chỉnh được thông số Input đầu vào khi cần mà phải nhờ tới nhà cung cấp

Tóm lại, bộ cách ly tín hiệu 4-20mA K121 chỉ dành cho hệ thống chỉ cài đặt một lần mà không muốn có sự can thiệp của người khác khi vận hành. Bên cạnh bộ cách ly tín hiệu 4-20mA K109S thì bộ K121 là một sự lựa chọn đáng xem xét. Cả hai bộ cách ly 4-20mA này đều cùng chức năng nhưng dùng cho các thiết bị đầu vào khác nhau.

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 0937 27 55 66

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn