Bộ chuyển đổi Pt100 gắn DIN rail Seneca K109PT

Tổng quan

Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ Seneca K109PT (Seneca K109PT Temperature-Insulated Converter for Pt100 Probes) là dòng thiết bị điện tử công nghiệp cao cấp thuộc phân khúc mỏng nhẹ (Slim Line) được nghiên cứu, thiết kế và sản xuất hoàn toàn tại Ý (100% Made & Designed in Italy) bởi tập đoàn công nghệ Seneca. Thiết bị đóng vai trò là giải pháp trung gian giúp tiếp nhận tín hiệu điện trở biến thiên từ cảm biến nhiệt độ Pt100 và chuyển đổi thành tín hiệu chuẩn công nghiệp dạng dòng điện (4…20 mA, 0…20 mA) hoặc điện áp (0…10 V, 10…0 V, 0…5 V, 1…5 V) biến thiên tuyến tính.

Seneca K109PT nổi bật với thiết kế vỏ dạng mỏng siêu tiết kiệm không gian (bề rộng chỉ 6.2 mm) chuyên dụng gá lắp trực tiếp trên thanh ray 35 mm DIN Rail. Điểm vượt trội của K109PT là tích hợp cách ly điện áp galvanic 1500 Vac 3 chiều (giữa đầu vào, đầu ra và nguồn cấp), giúp triệt tiêu hoàn toàn nhiễu từ trường và bảo vệ an toàn cho hệ thống điều khiển PLC/DCS. Thiết bị đạt độ chính xác cao thuộc cấp 0.1%, chuẩn phân giải 14-bit, trạm kẹp dây dạng lò xo chống rung chấn và cho phép kỹ thuật viên cài đặt dải đo cực kỳ nhanh chóng thông qua hệ thống công tắc gạt Dip Switches mà không cần sử dụng máy tính.

Khả năng chuyển đổi tín hiệu đầu vào và đầu ra

Bộ chuyển đổi tín hiệu Seneca K109PT cung cấp khả năng xử lý và chuẩn hóa linh hoạt tín hiệu nhiệt độ đo đạc từ hiện trường về các thiết bị điều khiển trung tâm:

• Tín hiệu đầu vào (Input): Tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ điện trở Pt100 (theo chuẩn EN 60751) với dải đo rộng từ -200°C đến +600°C (Span đo tối thiểu 50°C). Hỗ trợ linh hoạt các sơ đồ đấu nối cảm biến 2 dây, 3 dây hoặc 4 dây (2, 3, 4 wires) với khả năng bù trừ điện trở dây dẫn tự động.
• Tín hiệu đầu ra (Output): Chuyển đổi linh hoạt sang tín hiệu Analog chuẩn công nghiệp bao gồm dạng dòng điện 4…20 mA, 20…4 mA, 0…20 mA, 20…0 mA (ngõ ra chủ động/Active current loop) hoặc dạng điện áp 0…10 V, 10…0 V, 0…5 V, 1…5 V. Tải ngõ ra tối đa đạt 500 Ω cho ngõ ra dòng và tải tối thiểu 1 kΩ cho ngõ ra áp.
• Nguồn cấp điện độc lập (Power Supply): Sử dụng nguồn cấp riêng 19.2…30 Vdc qua trạm đấu dây hoặc kết nối qua ngầm thanh nguồn K-BUS dưới đáy, công suất tiêu thụ cực thấp < 500 mW.
• Tính năng cách ly & Xử lý nhiễu: Tích hợp bộ cách ly quang 1500 Vac giữa 3 ngõ (In/Out/Power). Tích hợp bộ lọc khử nhiễu kỹ thuật số (Input Filter) giúp ổn định tín hiệu trong môi trường công nghiệp bị nhiễu từ trường nặng.

Ứng dụng

Nhờ thiết kế mỏng 6.2 mm gá DIN rail, cách ly điện áp 1500 Vac và trạm kẹp lò xo chống rung, bộ chuyển đổi Seneca K109PT được ứng dụng rộng rãi trong:

• Tủ điện điều khiển trung tâm & Trạm PLC: Gom hàng loạt tín hiệu nhiệt độ Pt100 từ các khu vực máy móc công nghiệp về tủ điện, chuẩn hóa sang 4-20mA hoặc 0-10V trước khi đưa vào mô-đun ngõ vào Analog của PLC/DCS.
• Hệ thống giám sát nhiệt độ dây chuyền sản xuất: Đo đạc và truyền tải tín hiệu nhiệt độ trong các hệ thống lò sấy, lò hơi, chàm nhuộm, dây chuyền thực phẩm, hóa chất và trạm điều hòa HVAC/Chiller.
• Khắc phục sự cố nhiễu vòng lặp đất (Ground Loop): Lắp đặt làm bộ cách ly trung gian chống nhiễu cho các tuyến dây truyền tín hiệu nhiệt độ đi qua khu vực có máy biến áp lớn, biến tần hoặc chênh lệch địa trở.
• Tối ưu không gian lắp đặt tủ điện: Với độ mỏng chỉ 6.2 mm, K109PT giúp tiết kiệm tối đa diện tích gá lắp trên thanh ray DIN, cho phép lắp đặt mật độ thiết bị cao trong các tủ điện không gian hẹp.

Khả năng kết nối và tương thích với thiết bị điều khiển

Bộ chuyển đổi tín hiệu Seneca K109PT cung cấp khả năng tương thích cao và mở rộng kết nối linh hoạt đối với hệ thống tự động hóa:

• Tương thích hoàn hảo với thiết bị điều khiển: Tín hiệu ngõ ra Analog (4-20mA / 0-10V) kết nối trực tiếp với ngõ vào Analog Input (AI) của tất cả các dòng PLC (Siemens, Mitsubishi, Omron, Schneider, ABB…), hệ thống DCS, biến tần và bộ ghi dữ liệu Data Logger.
• Hệ thống phân phối nguồn K-BUS: Hỗ trợ phụ kiện đầu nối K-BUS thông minh gài phía sau thanh DIN rail, giúp cấp nguồn hàng loạt cho các bộ K109PT mà không cần phải đấu nối dây nguồn phức tạp cho từng thiết bị.
• Cấu hình phần cứng Dip Switch tiện lợi: Cài đặt toàn bộ thông số dải đo (°C), loại tín hiệu ngõ ra, sơ đồ dây cảm biến (2/3/4 dây), bộ lọc nhiễu và xử lý lỗi rách dây (over-range/under-range) trực tiếp bằng việc gạt các nẫy Dip Switch bên hông máy mà không phụ thuộc vào máy tính hay phần mềm lập trình.

Hướng dẫn đấu nối và cài đặt

Quy trình cài đặt thông số, lắp đặt cơ khí và đấu nối điện cho bộ chuyển đổi Seneca K109PT được thực hiện theo các bước chi tiết sau:

• Bước 1: Cấu hình Dip Switch (Cài đặt dải đo & Ngõ ra)
  • Gạt các công tắc vi mô Dip Switches trên thân thiết bị theo bảng hướng dẫn in sẵn:
    • SW1 (Sơ đồ dây & Bộ lọc): Gạt nẫy 1 để chọn sơ đồ kết nối Pt100 (2/4 dây hoặc 3 dây); gạt nẫy 2 để bật/tắt bộ lọc nhiễu đầu vào (Input Filter).
    • SW1 (Ngõ ra & Báo lỗi): Gạt các nẫy 3, 4, 5, 6 để chọn dạng tín hiệu ngõ ra (4..20mA, 0..10V, 0..5V…); gạt nẫy 7, 8 để thiết lập hướng xử lý sự cố đứt dây (Output zero, Max, Min).
    • SW2 (Dải đo nhiệt độ): Gạt các nẫy 1 đến 6 trên cụm SW2 để thiết lập giá trị bắt đầu (Start scale °C) và dải đo rộng (Full scale °C) từ -200°C đến +600°C.
• Bước 2: Lắp đặt cơ khí lên thanh ray DIN
  • Gá phần ngàm dưới của K109PT vào thanh ray 35 mm DIN Rail, ấn nhẹ phần đỉnh thiết bị vào trong cho đến khi ngàm nhựa sập chặt cố định thiết bị trên thanh ray. Nếu dùng K-BUS, gài đầu nối K-BUS vào thanh DIN trước khi lắp thiết bị.
• Bước 3: Đấu nối dây tín hiệu đầu vào từ cảm biến Pt100
  • Tuốt vỏ dây tín hiệu khoảng 8 mm. Sử dụng cơ chế kẹp lò xo (spring-type terminals): nhấn tua-vít dẹp vào nẫy khóa, chèn dây dẫn (0.2…2.5 mm²) vào lỗ kẹp rồi thả ra.
  • Sơ đồ chân kết nối tín hiệu Pt100 ngõ vào:
    • Đấu nối 2 dây: Nối cảm biến vào chân 1 và chân 4 (nối tắt chân 1-2 và chân 3-4).
    • Đấu nối 3 dây: Nối 2 dây cùng màu của Pt100 vào chân 1, 2 và dây còn lại vào chân 3 (nối tắt chân 3-4).
    • Đấu nối 4 dây: Nối lần lượt các dây cảm biến Pt100 vào các chân 1, 2, 3 và 4.
• Bước 4: Đấu nối nguồn cấp và tín hiệu ngõ ra
  • Đấu nối tín hiệu ngõ ra Analog vào các chân trạm bên dưới theo đúng sơ đồ:
    • Ngõ ra dòng (Current Output): Chân 5 là cực dương ngõ ra (+), Chân 6 là cực âm ngõ ra (-).
    • Ngõ ra áp (Voltage Output): Chân 5 là cực dương ngõ ra (+), Chân 6 là cực âm ngõ ra (-).
  • Đấu nối nguồn cấp DC (19.2…30 Vdc): Nối cực dương (+) vào chân 7 và cực âm (-) vào chân 8 (hoặc cấp nguồn trực tiếp qua thanh gài K-BUS).
  • Kiểm tra lại toàn bộ sơ đồ, bật nguồn và quan sát đèn LED trạng thái (sáng xanh ổn định là bình thường, nhấp nháy hoặc báo đỏ là sự cố cảm biến). Dùng đồng hồ VOM đo tín hiệu ngõ ra để kiểm tra tính chính xác.