Bộ chuyển đổi Analog ra Modbus RTU

Các dòng PLC hiện nay khi ta cần đưa nhiều tín hiệu analog về để lập trình điều khiển thì phải mua thêm các modul mở rộng. Điều này sẽ làm tăng đáng kể chi phí đầu tư. Vậy thì khi ta có từ 4-8 tín hiệu analog đầu vào thì ta làm sao để PLC nhận được các tín hiệu này? Trong trường hợp này, dùng bộ chuyển đổi analog ra Modbus RTU chính là phương pháp đơn giản, tối ưu nhất để xử lý tín hiệu analog đầu vào.

Hiện nay với việc phát triển của công nghiệp tự động hóa IoT, các thiết bị trong nhà máy dần dần đã được tích hợp thêm chuẩn modbus rtu để thay thế cho chuẩn analog hiện tại. Với nhiều ưu điểm và lợi ích như tín hiệu truyền đi xa, không bị nhiễu, đỡ tốn dây truyền tín hiệu…. nên hiện nay, đa phần các nhà máy lớn đều chuyển sang dùng tín hiệu dạng modbus rtu này.
Và chỉ với 1 bộ chuyển đổi analog ra Modbus RTU, có thể nhận được 4-8 kênh tín hiệu đầu vào dạng analog. Đặc biệt hơn nữa là các tín hiệu này là độc lập hoàn toàn với nhau, nên ta có thể dùng chung tín hiệu analog đầu vào dạng 4-20mA và dạng áp 0-10V trên cùng 1 modul Z-4AI / Z-8AI của Seneca.

Bộ chuyển đổi analog ra ModBUS RTU có ưu điểm gì?

Việc chuyển đổi tín hiệu từ dạng analog sang ModBUS RTU sẽ giúp ta những lợi ích:

• Có thể dùng để thay thế các modul mở rộng của PLC. Ngoài ra, giúp giảm thêm chi phí khi thay thế/mua mới các modul này.
• Giảm số dây dẫn trong tủ điện khi chỉ cần 2 dây tín hiệu là có thể nhận được tối đa 256 tín hiệu analog.
• Có thể cài đặt dạng analog trực tiếp trên bộ chuyển đổi, không cần can thiệp vào PLC.
• Tín hiệu Modbus RTU có thể được truyền đi xa 1200m mà không bị nhiễu.
• Cách ly tín hiệu tại 1500 Vac đối với tín hiệu input/output/nguồn cấp.

Bộ chuyển đổi analog ra ModBUS RTU 4 kênh – Seneca Z-4AI:

Đây là bộ chuyển đổi có thể nhận được cùng lúc 4 tín hiệu analog và chuyển sang ModBUS RTU. Tín hiệu analog có thể là dạng 4-20mA hoặc 0-10V.
Đặc biệt là bộ chuyển đổi này, ta có thể cài đặt bất kỳ giá trị analog nào trong khoảng 0-10V và 4-20mA. Ví dụ như ta có thể cài đặt tín hiệu input dạng 2-10V, 3-10V, 5-20mA chẳng hạn.

Ứng dụng:

Được dùng trong các ứng dụng cần giám sát tín hiệu từ xa trong nhà máy. Theo như ta biết là dạng tín hiệu analog khi truyền đi xa dễ bị nhiễu hoặc suy giảm tín hiệu. Vì thế, để truyền tín hiệu đi xa, ta nên chuyển tín hiệu dạng analog sang Modbus RTU.

Theo hình trên, ta có thể thấy được ứng dụng của bộ Z-4AI trong việc giám sát mức chất lỏng trong bồn chứa. Các loại cảm biến báo mức và cảm biến áp suất khi gắn trên thành bồn sẽ cho ra tín hiệu analog dạng 4-20mA hoặc 0-10V. Tín hiệu analog này sau đó sẽ thông qua bộ Z-4AI để chuyển thành ModBUS RTU. Sau đó tín hiệu Modbus được đưa về máy tính hoặc PLC để lập trình điều khiển.

Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi Modbus 4 kênh Z-4AI:

• Nguồn cấp 10…40Vdc hoặc 19…28Vac.
• Chống nhiễu tại 1500 Vac đối với nguồn cấp – input – output.
• Vị trí lắp đặt: lắp trên Rail 35mm 46277
• Truyền thông 2 dây RS485 / RS232 bằng Jack 3.5mm
• Giao thức: Modbus RTU slave
• Thời gian truyền : < 10ms @ 38400 baud
• Khoảng cách truyền Modbus 1200 m
• Có thể mắc nối tiếp 32 bộ Z-8AI.
• Dữ liệu được lưu trên chip EEPROM khả năng nhớ 10 năm
• Input 4 kênh analog ngõ vào tuỳ chọn : +/- 2.5Vdc , +/-10Vdc , +/-20mA
• Tốc độ xử lý : 16 bit
• Sai số 0.1%
• Cài đặt: bằng phần mềm Easy Setup , Z-Net4 , DIP Switch.

Bộ chuyển đổi analog ra ModBUS RTU 8 kênh – Seneca Z-8AI:

Tương tự như bộ chuyển đổi analog ra ModBUS RTU 4 kênh Z-4AI, bộ Z-8AI là một phiên bản nâng cấp với khả năng nhận được 8 kênh tín hiệu đầu vào dạng analog. Tín hiệu output cho ra dạng ModBUS RTU RS485 hoặc RS232 tùy bạn chọn.

Ngoài ra thì bộ chuyển đổi Z-8AI này còn có cách ly tín hiệu tại 1500Vac ở tín hiệu input/output/nguồn cấp.

Ứng dụng:

Giả sử trường hợp ta có 4 bồn chứa chất lỏng như hình trên. Và yêu cầu đặt ra là ta cần giám sát mức chất lỏng và nhiệt độ chất lỏng trong bồn. Thì nếu như cách thông thường, ta sẽ cần đưa tín hiệu analog từ các loại cảm biến đo mức và cảm biến nhiệt độ này về PLC để lập trình xử lý. Và để làm việc này, ta sẽ phải mất 8 modul mở rộng của PLC để nhận 8 tín hiệu analog. Và kết quả là ta sẽ tốn một khoản chi phí kha khá để mua các modul này.
Vấn đề sẽ được đơn giản hơn khi ta dùng 1 bộ Z-8AI để nhận 8 tín hiệu analog này. Tín hiệu sau đó được chuyển sang dạng ModBUS RTU. Và tất cả ta cần là PLC có tích hợp chuẩn truyền thông ModBUS RTU hoặc lắp thêm 1 modul mở rộng có hỗ trợ modBUS là xong.

Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi modbus 8 kênh Z-8AI:

• Nguồn cấp: 10..40 Vdc / 19..28 Vac / 50-60 Hz
• Cách ly tín hiệu tại 1500 Vac đối với input/output/power
• Nhiệt độ hoạt động: -10 đến 65oC.
• Vị trí lắp đặt: 35 mm DIN rail guide 46277
• Truyền thông 2 dây bằng giao thức RS485 hoặc RS232.
• Tốc độ truyền tối đa 115.200 bps.
• Giao thức: ModBUS RTU slave.
• Khoảng cách truyền modbus: 1200m.
• Có thể kết nối tối đa 32 bộ Z-8AI với nhau.
• Input 8 kênh analog ngõ vào tuỳ chọn : +/1 2.5Vdc , +/-10Vdc , +/-20mA
• Độ phân giải: 16bit.
• Sai số: 0,1%.
• Cách cài đặt: bằng phần mềm Z-NET4,EASY SETUP hoặc DIP switches.

Mua bộ chuyển đổi analog ra ModBUS RTU ở đâu?

Hãng Seneca là một thương hiệu của Italy chuyên sản xuất các bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20mA, ModBUS RTU, …. Và model Z-8AI và Z-4AI là 2 đại diện trong lĩnh vực truyền thông ModBUS. Ngoài ra, hãng Seneca còn có các bộ chuyển đổi các loại tín hiệu riêng biệt như: Z-4RTD2, Z-8TC, Z-D-IN, Z-SG, Z-4TC….
Tại Việt Nam, Hưng Phát là đại diện độc quyền của thương hiệu Seneca. Tất cả sản phẩm Seneca do Hưng Phát phân phối đều được bảo hành 12 tháng 1 đổi 1.
Cần thêm thông tin về sản phẩm, hãy liên hệ với mình:
Nguyễn Vũ Minh Triết
Mobile: 0987 0983 11
Zalo: 0987 0983 11 – Triet Nguyen
Mail: triet.nguyen@huphaco.vn
Web: https://donghodoapsuat.vn và http://cambiendo.vn