Bộ Chia Tín Hiệu Analog 4-20mA Z170REG-1: Hướng Dẫn Chuyên Sâu Và Ứng Dụng Thực Tế

Trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, tín hiệu analog 4-20mA là chuẩn phổ biến để truyền dữ liệu từ cảm biến đến PLC hoặc SCADA. Tuy nhiên, khi cần chia tín hiệu này đến nhiều thiết bị, bộ chia tín hiệu Analog 4-20mA Z170REG-1 của Seneca (Italy) là giải pháp tối ưu, đảm bảo tín hiệu ổn định, cách ly chống nhiễu, và dễ tích hợp. Bài viết này cung cấp hướng dẫn chi tiết về Z170REG-1, từ thông số kỹ thuật, cách cài đặt, đến ứng dụng thực tế tại nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ, hệ thống tưới tiêu Netafim, và sản xuất thực phẩm Vinamilk. Với giá cả hợp lý tại Việt Nam năm 2025, Z170REG-1 là lựa chọn lý tưởng cho kỹ sư tự động hóa. Hãy khám phá cách bộ chia tín hiệu này nâng cao hiệu suất hệ thống của bạn!

Hình bộ chia tín hiệu Analog 4-20mA Z170REG-1

1. Bộ Chia Tín Hiệu Analog 4-20mA Z170REG-1 Là Gì?

Bộ chia tín hiệu Analog 4-20mA Z170REG-1 là thiết bị tự động hóa cao cấp của Seneca, được thiết kế để chia một tín hiệu analog (4-20mA, 0-10V) thành nhiều tín hiệu đầu ra độc lập, đồng thời cách ly và chuyển đổi tín hiệu để đảm bảo độ chính xác và an toàn cho hệ thống.

Đặc điểm cơ bản

• Chức năng chính: Chia tín hiệu analog (1 đầu vào thành 2 đầu ra), cách ly tín hiệu, chuyển đổi tín hiệu (4-20mA sang 0-10V hoặc ngược lại).

• Tương thích: Hỗ trợ tín hiệu 4-20mA, 0-20mA, 0-10V, 0-5V, cảm biến PT100, nhiệt điện trở.

• Thiết kế nhỏ gọn: Kích thước 17.5 x 100 x 112mm, lắp trên DIN rail.

• Cấu hình linh hoạt: Sử dụng phần mềm EASY SETUP hoặc DIP switch.

• Nguồn cấp đa dạng: 10-40VDC hoặc 19-28VAC.

Thông số kỹ thuật

• Đầu vào:

  • Analog: 4-20mA, 0-20mA, 0-10V, 0-5V, 1-5V.

  • Cảm biến: PT100, Ni100, nhiệt điện trở (0-10kΩ).

• Đầu ra:

  • 2 kênh độc lập: 4-20mA (tải tối đa 600Ω), 0-10V, 0-5V (tải tối thiểu 2kΩ).

• Độ chính xác: ±0.1% toàn thang đo.

• Cách ly điện: 1.5kV (đầu vào/đầu ra/nguồn), chống nhiễu EMC.

• Thời gian đáp ứng: <100ms.

• Nhiệt độ hoạt động: -20°C đến 65°C.

• Tiêu chuẩn: CE, EN 61000-6-2/6-4 (chống nhiễu điện từ).

So sánh với các bộ chia tín hiệu khác

• Z170REG-1 vs K121 Seneca: Z170REG-1 có 2 đầu ra độc lập, trong khi K121 chỉ có 1 đầu ra. Z170REG-1 phù hợp hơn khi cần chia tín hiệu.

• Z170REG-1 vs Phoenix Contact MCR: Z170REG-1 rẻ hơn 15-25%, nhưng tương đương về độ chính xác và cách ly.

• Ví dụ: Z170REG-1 tại nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ chia tín hiệu 4-20mA từ cảm biến lưu lượng sang 2 PLC Siemens S7-1500.

Ứng dụng bộ chia tín hiệu Analog 4-20mA

2. Chức Năng Và Ưu Điểm Của Z170REG-1

Bộ chia tín hiệu Z170REG-1 nổi bật nhờ khả năng đa nhiệm và hiệu suất cao trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

Chức năng chính

• Chia tín hiệu analog:

  • Chia 1 tín hiệu 4-20mA thành 2 tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V độc lập.

  • Ví dụ: Chia tín hiệu 4-20mA từ cảm biến áp suất sang PLC và SCADA.

• Chuyển đổi tín hiệu:

  • Từ 4-20mA sang 0-10V, 0-5V, hoặc ngược lại.

  • Hỗ trợ PT100 sang 4-20mA, 0-10V.

  • Ví dụ: Chuyển tín hiệu PT100 (0-100°C) sang 4-20mA cho PLC Mitsubishi FX5U.

• Cách ly tín hiệu:

  • Cách ly 1.5kV giữa đầu vào, đầu ra, và nguồn, ngăn nhiễu điện từ.

  • Bảo vệ PLC/SCADA khỏi hư hỏng do chênh lệch điện thế.

• Khuếch đại tín hiệu:

  • Tăng cường tín hiệu 4-20mA để truyền xa (1-2km).

  • Ví dụ: Z170REG-1 trong hệ thống tưới tiêu Netafim truyền tín hiệu 4-20mA từ cảm biến độ ẩm.

Ưu điểm

• Độ chính xác cao: Sai số ±0.1%, lý tưởng cho ứng dụng yêu cầu khắt khe (nhiệt điện, thực phẩm).

• Chống nhiễu vượt trội: Giảm nhiễu tín hiệu 20-30% so với bộ không cách ly.

• Độ bền lâu dài: Hoạt động ổn định 7-10 năm trong môi trường bụi, nhiệt độ cao.

• Cấu hình dễ dàng: Phần mềm EASY SETUP hoặc DIP switch, cài đặt trong 5-10 phút.

• Giá cạnh tranh: Rẻ hơn Siemens, Phoenix Contact, nhưng chất lượng tương đương.

• Ví dụ: Z170REG-1 trong nhà máy Vinamilk chia tín hiệu 4-20mA từ cảm biến lưu lượng, độ bền 8 năm.

Bộ chia tín hiệu Z170REG-1 lắp tủ điện

3. Hướng Dẫn Cài Đặt Và Sử Dụng Z170REG-1

Để triển khai bộ chia tín hiệu Analog 4-20mA Z170REG-1 hiệu quả, bạn cần thực hiện các bước cài đặt và đấu nối chính xác. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết, lấy ví dụ cho hệ thống tưới tiêu Netafim:

3.1. Chuẩn bị

• Thiết bị: Z170REG-1, cảm biến (4-20mA, như cảm biến độ ẩm), nguồn 24VDC, PLC Siemens S7-1200, SCADA WinCC, dây tín hiệu (0.5-1.5mm²).

• Dụng cụ: Tô vít, đồng hồ vạn năng, PC (nếu dùng phần mềm EASY SETUP).

• Tài liệu: Sơ đồ đấu nối Z170REG-1 (tải từ website Seneca).

3.2. Cấu hình Z170REG-1

• Dùng DIP switch:

  • Mở nắp Z170REG-1, điều chỉnh DIP switch để chọn:

    • Đầu vào: 4-20mA.

    • Đầu ra: Kênh 1 (4-20mA), kênh 2 (0-10V).

    • Dải đo: Ví dụ, 4mA = 0% độ ẩm, 20mA = 100% độ ẩm.

  • Tham khảo bảng cấu hình trong tài liệu Z170REG-1.

• Dùng phần mềm EASY SETUP:

  • Kết nối Z170REG-1 với PC qua cáp USB-Seneca.

  • Cài đặt đầu vào (4-20mA), đầu ra (kênh 1: 4-20mA, kênh 2: 0-10V), dải đo (0-100% độ ẩm).

  • Lưu cấu hình và ngắt kết nối.

3.3. Đấu nối Z170REG-1

• Sơ đồ đấu nối (đầu vào 4-20mA, đầu ra kênh 1: 4-20mA, kênh 2: 0-10V):

  • Đầu vào (4-20mA):

    • Cổng 1: Dây dương (+) từ cảm biến.

    • Cổng 2: Dây âm (-) từ cảm biến.

  • Đầu ra kênh 1 (4-20mA):

    • Cổng 7: Dây dương (+) tới PLC.

    • Cổng 8: Dây âm (-) tới PLC.

  • Đầu ra kênh 2 (0-10V):

    • Cổng 9: Dây dương (+) tới SCADA.

    • Cổng 10: Dây âm (-) tới SCADA.

  • Nguồn cấp:

    • Cổng 5: +24VDC.

    • Cổng 6: 0V (GND).

• Lưu ý:

  • Sử dụng dây chống nhiễu (shielded cable) để giảm nhiễu.

  • Kiểm tra cực tính nguồn 24VDC bằng đồng hồ vạn năng.

  • Ví dụ: Đấu Z170REG-1 cho cảm biến độ ẩm trong hệ thống tưới tiêu Netafim, chia tín hiệu đến PLC Siemens và SCADA WinCC.

3.4. Kiểm tra và hiệu chuẩn

• Bật nguồn: Kiểm tra đèn LED trên Z170REG-1 (xanh = hoạt động bình thường).

• Đo tín hiệu đầu ra:

  • Dùng đồng hồ vạn năng đo cổng 7-8 (kênh 1) và 9-10 (kênh 2):

    • Kênh 1: 4mA = 0% độ ẩm, 20mA = 100% độ ẩm.

    • Kênh 2: 0V = 0% độ ẩm, 10V = 100% độ ẩm.

  • Ví dụ: Cảm biến đo 50% độ ẩm, Z170REG-1 ra 12mA (kênh 1) và 5V (kênh 2).

• Hiệu chuẩn:

  • Nếu sai số lớn (>0.2%), điều chỉnh thông số qua phần mềm EASY SETUP.

  • Kiểm tra bằng máy hiệu chuẩn tín hiệu (Fluke 754).

3.5. Khắc phục lỗi thường gặp

• Không có tín hiệu đầu ra:

  • Kiểm tra nguồn 24VDC, dây đấu nối, hoặc cấu hình DIP switch.

• Tín hiệu sai lệch:

  • Kiểm tra dây cảm biến (đứt, lỏng).

  • Điều chỉnh dải đo qua phần mềm.

• Nhiễu tín hiệu:

  • Dùng dây chống nhiễu, đặt Z170REG-1 xa biến tần, động cơ.

4. Ứng Dụng Thực Tế Của Z170REG-1

Z170REG-1 được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ khả năng chia tín hiệu chính xác và linh hoạt. Dưới đây là các ví dụ thực tế:

4.1. Nhà máy nhiệt điện

• Ứng dụng: Chia tín hiệu 4-20mA từ cảm biến lưu lượng nước cấp lò hơi sang 2 PLC Siemens S7-1500 tại nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ.

• Cấu hình: Đầu vào 4-20mA (0-100m³/h), đầu ra kênh 1: 4-20mA, kênh 2: 4-20mA.

• Kết quả: Độ chính xác ±0.1%, giảm nhiễu tín hiệu 20%, tăng hiệu suất lò hơi 3%.

4.2. Hệ thống tưới tiêu tự động

• Ứng dụng: Chia tín hiệu 4-20mA từ cảm biến độ ẩm sang PLC Siemens S7-1200 và SCADA WinCC trong hệ thống tưới tiêu Netafim.

• Cấu hình: Đầu vào 4-20mA (0-100% độ ẩm), đầu ra kênh 1: 4-20mA, kênh 2: 0-10V.

• Kết quả: Tín hiệu ổn định, thời gian đáp ứng <100ms, tiết kiệm nước tưới 15%.

4.3. Sản xuất thực phẩm

• Ứng dụng: Chia tín hiệu 4-20mA từ cảm biến áp suất sang PLC Mitsubishi FX5U và biến tần ABB ACS880 tại nhà máy Vinamilk.

• Cấu hình: Đầu vào 4-20mA (0-10bar), đầu ra kênh 1: 4-20mA, kênh 2: 0-10V.

• Kết quả: Độ bền 8 năm, sai số ±0.12%, đáp ứng tiêu chuẩn HACCP.

4.4. Xử lý nước thải

• Ứng dụng: Chia tín hiệu 4-20mA từ cảm biến lưu lượng sang PLC và SCADA trong nhà máy xử lý nước thải.

• Cấu hình: Đầu vào 4-20mA (0-50m³/h), đầu ra kênh 1: 4-20mA, kênh 2: 4-20mA.

• Kết quả: Giảm thời gian bảo trì 25%, tăng độ tin cậy hệ thống 10%.

Tham khảo các bộ chia tín hiệu sau :

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ 2000.35.015 hãng Pixsys

Cám ơn quí vị đã ghé website của chúng tôi. Khi có nhu cầu mua bộ chia tín hiệu Z170REG-1 đa năng hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được tư vấn chi tiết hơn.

Mọi chi tiết xin liên hệ:

Nguyễn Long Hội

Mobi: 0939.266.845

Email: hoi.nguyen@huphaco.vn

Web: cambiendoapsuat.vn