Bộ chuyển đổi tín hiệu PR 4114

Tổng quan

Bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng PR 4114 (PR electronics 4114 Universal Transmitter) là dòng thiết bị điện tử công nghiệp cao cấp thuộc phân khúc 4000 Series, được nghiên cứu, thiết kế và sản xuất trực tiếp tại Đan Mạch bởi tập đoàn PR electronics. Thiết bị đóng vai trò là giao diện trung gian đa năng giúp tiếp nhận các dạng tín hiệu đo lường từ cảm biến nhiệt độ (RTD, Thermocouple), điện trở, biến trở, dòng điện (mA) hoặc điện áp (V) và chuyển đổi thành tín hiệu chuẩn công nghiệp dạng dòng (mA) hoặc điện áp (V) biến thiên tuyến tính.

PR 4114 sở hữu thiết kế dạng module gá lắp chắc chắn trên thanh ray chuẩn DIN rail, đạt khả năng cách ly galvanic điện áp cao lên tới 2.3 kVac 4 chiều giữa Nguồn cấp – Ngõ vào – Ngõ ra – Màn hình hiển thị. Điểm độc đáo của PR 4114 là khả năng linh hoạt gá lắp thêm màn hình hiển thị/lập trình cầm tay tháo rời PR 4501 hoặc mặt tiếp tiếp giao tiếp truyền thông PR 4511 (Modbus RTU/Bluetooth). Thiết bị đạt độ chính xác cao thuộc cấp 0.1%, chuẩn phân giải tín hiệu ngõ ra cao, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn quốc tế khắt khe như CE, UL, EAC, FM và khả năng vận hành bền bỉ trong dải nhiệt độ rộng từ -20°C đến +60°C.

Khả năng chuyển đổi tín hiệu đầu vào và đầu ra

Bộ chuyển đổi tín hiệu PR 4114 được thiết kế vi xử lý thông minh, hỗ trợ tiếp nhận và chuẩn hóa hầu như tất cả các dạng tín hiệu đo trong tự động hóa công nghiệp:

Ứng dụng

Nhờ khả năng nhận tín hiệu vạn năng, nguồn cấp dải rộng và cách ly điện áp 2.3 kVac, bộ chuyển đổi tín hiệu PR 4114 được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa:

• Giao diện chuẩn hóa tín hiệu cho PLC/DCS: Tiếp nhận đa dạng tín hiệu nhiệt độ (Pt100, Thermocouple), biến trở hoặc tín hiệu áp/dòng phi tiêu chuẩn từ hiện trường để chuyển đổi thành tín hiệu 4-20mA / 0-10V chuẩn đưa về hệ thống trung tâm.
• Bộ cách ly chống nhiễu vòng lặp đất (Signal Isolator): Lắp đặt làm thiết bị cách ly an toàn 2.3 kVac giúp triệt tiêu hoàn toàn sự cố nhiễu điện từ, chênh lệch địa trở giữa các khu vực máy móc có máy biến áp lớn hay biến tần.
• Cấp nguồn & Thu thập dữ liệu cho cảm biến 2 dây: Tích hợp sẵn nguồn phụ >16 Vdc cấp trực tiếp cho các cảm biến đo áp suất, lưu lượng dạng 2 dây (2-wire transmitter) và nhận tín hiệu 4-20mA về chuyển đổi.
• Hiển thị & Giám sát giá trị nhiệt độ, thông số tại chỗ: Kết hợp với màn hình PR 4501/4511 gài trên mặt thiết bị để biến PR 4114 thành một bộ hiển thị số (Digital Indicator) trực quan ngay tại cửa tủ điện.

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

Bộ chuyển đổi tín hiệu PR 4114 cung cấp khả năng kết nối linh hoạt và mở rộng giao tiếp hiện đại trong các nhà máy thông minh:

• Tương thích hoàn hảo với hệ thống điều khiển: Ngõ ra Analog (4-20mA / 0-10V) tương thích với cổng ngõ vào Analog Input (AI) của tất cả các hãng PLC (Siemens, Mitsubishi, Schneider, Omron, ABB…), biến tần và hệ thống SCADA.
• Lập trình trực quan qua mặt hiển thị PR 4501 / PR 4511: Kỹ thuật viên có thể gắn trực tiếp màn hình PR 4501 (đèn nền LED, 7 ngôn ngữ) để cài đặt thông số dải đo, giả lập tín hiệu ngõ ra (Simulation mode) hoặc đọc giá trị đo tức thời mà không cần dùng phần mềm máy tính.
• Tích hợp truyền thông Modbus RTU & Kết nối không dây: Khi lắp mặt PR 4511, thiết bị cho phép truyền dữ liệu qua chuẩn mạng Modbus RTU (RS485) hoặc kết nối không dây Bluetooth tới điện thoại thông minh/máy tính bảng qua ứng dụng PR PPS để giám sát từ xa.

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 PR 4114 được thực hiện theo các bước kỹ thuật chuẩn sau:

• Bước 1: Cấu hình thông số (Qua màn hình PR 4501/4511)
  • Gài mặt hiển thị PR 4501 hoặc PR 4511 vào cổng kết nối phía trước của PR 4114.
  • Cấp nguồn cho thiết bị, dùng các phím bấm hướng dẫn trên màn hình để chọn loại cảm biến ngõ vào (IN.TYPE: RTD, TC, CURR, VOLT…), kiểu dây kết nối, cài đặt điểm 0% và 100% của dải đo, cùng định dạng tín hiệu ngõ ra Analog (OUT.TYPE: 4-20mA, 0-10V…). Lựa chọn ngưỡng báo lỗi ngắt dây (SE.BR).
• Bước 2: Lắp đặt cơ khí lên thanh ray DIN
  • Gá phần ngàm cố định của PR 4114 lên thanh ray 35 mm DIN rail, ấn nhẹ thiết bị xuống cho đến khi khớp khóa sập chặt giữ cố định module trên thanh ray.
• Bước 3: Đấu nối dây tín hiệu đầu vào (Inputs)
  • Sử dụng trạm cắm rút ở cụm phía trên (chân 41 đến 44):
    • Cảm biến RTD 2 dây / 3 dây / 4 dây: Đấu nối vào các chân 41, 42, 43, 44 theo sơ đồ in trên nhãn hông máy.
    • Cặp nhiệt điện TC / Tín hiệu mV: Đấu cực dương (+) vào chân 42, cực âm (-) vào chân 41.
    • Tín hiệu Dòng mA (Active): Nối cực dương (+) vào chân 42, cực âm (-) vào chân 41.
    • Tín hiệu Dòng mA (Passive – Cảm biến 2 dây cần cấp nguồn): Nối cực dương (+) cảm biến vào chân 44 (+16V supply), cực âm (-) cảm biến về chân 42.
    • Tín hiệu Điện áp V: Nối cực dương (+) vào chân 43, cực âm (-) vào chân 41.
    • Biến trở / Potentiometer: Nối 3 đầu cực vào chân 41, 42, 43.
• Bước 4: Đấu nối nguồn cấp và ngõ ra tín hiệu (Output & Power)
  • Đấu nối ngõ ra Analog ở cụm trạm phía dưới:
    • Ngõ ra Dòng/Áp (Active Output): Nối cực dương (+) vào chân 21, cực âm (-) vào chân 22.
    • Ngõ ra Dòng (Passive Output): Nối vào chân 23 và 22 theo sơ đồ mạch vòng ngoài.
  • Đấu nối nguồn cấp (21.6…253 Vac hoặc 19.2…300 Vdc) vào chân 31 và chân 32. Bật nguồn, quan sát màn hình hiển thị giá trị đo thực tế để nghiệm thu hệ thống.