Bộ chuyển đổi tín hiệu seneca Z-3AO – Modbus rtu sang analog

Z-3AO – Bộ chuyển đổi tín hiệu rs485 sang analog 4-20ma, 0-10v, 0-5v, -10,,,0v, -10…10v

Giá rẻ – Có sẵn

Trước giờ anh em toàn nghe nói các phương pháp chuyển đổi làm sao đó để các tín hiệu analog như 4-20ma, 0-20ma, 0-10v, 0-5v… sang tín hiệu truyền thông modbus rs485, modbus rs232 hoặc thậm chí là tcp ip, profinet….

Vậy câu hỏi đặt ra: Nếu chúng ta làm hoàn toàn ngược lại thì sao ?

Có nghĩa là chuyển đổi các tín hiệu modbus rs485 sang tín hiệu 4-20ma. Đây sẽ đánh dấu một bước ngoặc kết nối truyền thông rất quan trọng; giữa các tín hiệu dẫn dắt dữ liệu được đề cập tới trong một hệ thông điều khiển và giám sát các thiét bị đo

Có thể khẳng định việc chuyển đổi rs485 sang 4-20ma là một cầu nối bắc ra để phối hợp nhịp nhàng giữa 2 giao thức tuy khác nhau nhưng lại là tính chất bắc cầu dữ liệu cho nhau. Đó là giao thức modbus và giao thức analog; cụ thể nó chúng nhận dữ liệu từ một cảm biến đo mức hoặc đo nhiệt rồi sau đó chuyển hoá thành dạng tín hiệu khác để phù hợp với các bộ giám sát điều khiển đang kết nối với hệ thống

Nói đơn giản như này; 4-20ma và rs485 là 2 giao thức khác nhau. Nhưng thông qua bộ chuyển đổi tín hiệu z-3ao mà 2 giao thức trên có thể chia sẻ dữ liệu cho nhau một cách chính xác; rồi thông qua giao thức 4-20ma để truyền tải thông tin về plc, bộ đọc tín hiệu….

Định nghĩa về bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang 4-20mA Z-3AO

Theo một định nghĩa chính thống:

Converter chuyển đổi rs485 sang 4-20ma là một thiết bị nhỏ bằng bàn tay chuyên gắn tại các tủ điện. Loại thiết bị điện tử này được thiết kế với một chức năng duy nhất đấy là chuyển đổi các tín hiệu modbus rs485 truyền ra từ cảm biến, plc; hoặc biến tần sang một dạng tín hiệu analog 4-20ma, 0-10v hoặc bất kỳ một tín hiệu analog nào mà nhà máy hệ thống cần

Mặc dù chắc chắn 100% các truyền thông modbus rs485 luôn được đề cao là chuẩn giao tiếp; và truyền tải dữ liệu được sử dụng rất nhiều trong các hệ thống sản xuất tiên tiến hiện đại; với độ chính xác rất được các anh em kỹ thuật nhà máy tin tưởng. Tuy nhiên; một số hệ thống điều khiển bắt buộc cần tới analog 4-20ma để giám sát điều khiển; Hoặc các màn hình giám sát sử dụng trước đó chỉ có card mở rộng chỉ đọc được tín hiệu 4-20ma; 0-10v duy nhất

Trong điều kiện cần như thế; cũng chính là nguyên nhân sâu sắc đánh dấu bước ngoặc cho một bộ chuyển đổi tín hiệu modbus sang 4-20ma ra đời. Đấy chính là bộ chuyển đổi seneca z-3ao mà tôi đang giới thiệu cho bạn đọc

Theo định nghĩa model:

Z-3AO là một bộ chuyển đổi tín hiệu được sản xuất bởi hãng seneca; nguồn gốc xuất xứ của thiết bị được sản xuất tại ý. Với bản chát chuyển đổi tín hiệu modbus sang analog với độ chính xác và tốc độ cao. Và tất nhiên module chuyển đổi này phải có đủ các giấy tờ co/cq theo yêu cầu của từng hệ thống nhất định họ cần bản thương mại hay bản nhà máy

Chúng ta cùng nhau tìm hiể sâu về loại thiết bị này nhé

Vai trò bộ chuyển đổi Z-3AO trong hệ thống điều khiển giám sát

Cũng giống như các thiết bị điện tử thông dụng. Bản thân bộ chuyển đổi tín hiệu z-3ao luôn là người bạn đồng hành của anh em nhà máy trong các hệ thống vận hành giám sát đi kèm với điều khiển

Bạn có thể thấy bộ converter này trong các ứng dụng điều khiển nhiệt độ; điều khiển lò hơi, lò nướng cho tới các dòng áp suất mực nước…. Mặc dù thiết bị này không điều khiển trực tiếp. Nhưng bản thân nó là một khối thu thập và truyền tải dữ liệu từ các bộ giám sát truyền về; nhờ vậy mà các thiết bị điều khiển mới đảm nhận được nhiệm vụ và chức năng của mình

Tóm gọn lại vai trò của seneca z-3ao được thể hiện như sau:

Bên A là bao gồm các thiết bị đo báo mức dầu, mức nước, đo lưu lượng, kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm tại nhiều nơi trong các hệ thống nhà máy với 100% các thông tin truyền tải bằng tín hiệu truyền thông modbus. Mà trong modbus có các loại như rs485, rs232, tcp ip…. Nhưng modbus rs485 chiếm khoảng 90%

Bên B là các màn hình giám sát điều khiển như plc, scada, bộ điều khiển…. Đóng vai trò điều khiển van, các motor bơm nước, bơm dầu, các lò hơi máy sấy, máy giặt…. thông qua tín hiệu 4-20ma hoặc 0-10v, 0-5v

Vậy thì để có sự kết nối hoàn hảo giữa việc truyền tải thông điệp đo đếm được từ các thiết bị tới các hệ thống giám sát trên. Thì việc suy nghĩ để bộ chuyển đổi z-3ao làm thiết bị hoán đổi tín hiệu trung gian nhưng vẫn giữ nguyên các thông tin dữ liệu với độ chính xác cao nhất sẽ trở nên đơn giản hơn

Và đấy chính là điểm nhấn; là vai trò chủ đạo cho các thiết bị chuyển đổi tín hiệu z-3ao của hãng seneca ra đời để phân ưu cho các mối liên kết đứt đoạn giúp hoàn thiện quy trình vận hành điều khiển của các thiết bị đo trong nhà máy. Từ đó; tạo nên một hệ thống sản xuất khép kín theo vòng tuần hoàn với chu kỳ giám sát điều khiển thông qua từ nhóm chu kỳ vận hành riêng biệt

Để có thể hiểu rõ hơn về bộ chuyển đổi tín hiệu RS485 sang 4-20mA, chúng ta cần tìm hiểu về hai loại tín hiệu này và cách bộ chuyển đổi hoạt động.

Tìm hiểu tín hiệu RS485 là gì?

Trong ngành tự động hoá thì việc xuất hiện một số chuẩn truyền thông giao tiếp như hiện nay là việc quá ư là bình thường. Bởi hệ thống này sẽ thu nhận tín hiệu và tạo một khoảng không truyền dữ liệu đó thông qua hệ thống online đi về trung tâm giám sát

Và tất nhiên; thời điểm này tín hiệu rs485 là một cổng modbus rtu truyền dữ liệu được coi là ưu tú nhất; một phương pháp di chuyển thông tin đo đếm từ thiết bị trong nhà máy có độ chính xác cao mà lại truyền được trên đường dây dẫn khoảng cách xa nữa

Bên cạnh đó; rs485 lại có khả năng kết nối tín hiệu được với nhiều trung tâm giám sát hiện nay. Đây là một điểm đa năng; một sự tương thích rất lớn đối với ngành dẫn truyền thông tin dữ liệu

Anh em có thể tìm hiểu thêm để biết và nắm bắt sâu tín hiệu rs485 tại:

https://huphaco-pro.vn/analog-4-20ma-ra-modbus-rs485

Khám phá tín hiệu 4-20mA là gì?

Cái sự phổ biến 4-20ma khi bàn đến thì bất kỳ anh em kỹ thuật nào cũng biết; thậm chí sinh viên học các ngành nghề kỹ sư cơ khí họ cũng đã nghe rất nhiều lần về các tín hiệu này trong các chuyên đề giản giải của trường sư phạm

Vậy tín hiệu 4-20ma là gì ?

Theo nhiều khái niệm trên thị trường google mình sẽ đúc kết cho anh em hiểu một cách rõ ràng và đơn giản như thế này

4-20ma là một tín hiệu điện công nghiệp, là một loại dòng điện nhỏ có thể kết nối được với plc, với các bộ giám sát điều khiển hiện nay. Đặc trưng của 4-20ma chính là mang theo dữ liệu thông điệp từ các loại cảm biến đo đếm và chúng truyền lượng dữ liệu này đến các bộ đọc để hiển thị và điều khiển giúp người vận hành giám sát nắm bắt thông tin

Tôi ví dụ để triển khai cho anh em hiểu rõ hơn về định nghĩa trên như sau:

Lấy một đầu dò nhiệt độ pt100 3 dây cắm vào nước nóng; đấu dây về thiết bị transmitter để chuyển đ                                                                                                 ổi nhiệt 0-50 oC tương ứng dòng ra 4-20ma. Từ tín hiệu này; người ta lấy các bộ điều khiển để đọc 4-20ma sau đó hiển thị 0-50 oC trên màn hình một cách tuyến tính liên tục theo nhiệt đo được từ đầu dò

Đấy chính là bản chất tín hiệu 4-20ma mà các hệ thống sản xuất đang cần

Cách chuyển đổi tín hiệu modbus rtu sang analog 4-20ma 0-10v

Từ 2 vấn đề 4-20ma và modbus rs485 chúng ta mới thảo luận bên trên cho thấy. Tầm quan trọng cực kỳ lớn của các bộ chuyển đổi modbus rtu sang analog; bởi vì không có sự kết nối của các thiết bị điện tử này thì bạn hoàn toàn không thể nào đọc được các thông điệp truyền đến từ cảm biến đo

Do vậy; để mà có được các tín hiệu analog thông qua truyền thông rs485 thì việc sử dụng converter z-3ao là điều không thể thiếu đối với phương án chuyển đổi modbus rtu sang analog bất kỳ ví dụ như 0-5v, 0-10v, -10…10v hoặc 0-20ma 4-20ma…. Và đây cũng là cách thức hoàn chỉnh minh chứng cho việc chuyển đổi các tín hiệu modbus rtu sang analog mà vẫn giữ nguyên độ chuẩn xác dữ liệu từ cảm biến đo truyền đạt

Từ đó; Bộ chuyển đổi modbus z-3ao của seneca được xem như một cây cầu nối không thể thiếu trong việc liên kết thông tin dữ liệu từ một tín hiệu modbus với một tín hiệu analog trái chiều

Ví dụ ứng dụng module chuyển đổi rs485 sang 4-20ma z-3ao

Để mà có một cái nhìn tổng quan sâu sắc nhất; thể hiện rõ nét ứng dụng thực tế của bộ chuyển đổi rs485 sang 4-20ma thì mình sẽ đưa ra một ví dụ thực tiễn đang vận hành trong môi trường quan trắc mực nước tại các giếng khoan như sau

Có một yêu cầu như thế này:

Khách hàng họ mua 5 cái cảm biến đo mức thuỷ tĩnh tín hiệu ra rs485 . Mà hệ thống giám sát của họ cần 2 cái đọc tín hiệu rs485; còn lại 3 cái màn hình đọc tín hiệu 4-20ma để điều khiển nước trong giếng khoan

Họ cũng có hỏi qua các bên bán thiết bị quan trắc về bộ chuyển đổi rs485 sang 4-20ma để mua về dùng; mà rất tiếc các bên này không bán

Thì với cái yêu cầu bài toán trên; mình hướng dẫn họ mua z-3ao và chỉ họ cài đặt bộ chuyển đổi rs485 đầu vào từ các cảm biến thuỷ tĩnh sang 4-20ma đầu ra đưa về hệ thống giám sát. Thế là vô tình bán được 3 bộ chuyển đổi này của seneca

Qua bài toán giám sát trên cho chúng ta thấy rõ tầm quan trọng của các thiết bị chuyển đổi modbus rs485 sang analog. Vì đây là một trong số trường hợp hiếm gặp và ít dùng trong công nghiệp nên khá ít hãng sản xuất

Bộ chuyển đổi modbus sang analog Z3AO có ưu điểm gì

Cái ưu điểm trọng tâm khi chúng tôi liên tưởng đến từ khoá z3ao hoặc z-3ao chính là cách thức thể hiện việc chuyển đổi rs485 sang analog. Và đó cũng là vài trò chủ đạo cho việc hiển thị các bộ chuyển đổi này trên thị trường

Mà khi phân tích Z-3AO bạn sẽ thấy và hiểu được tại sao seneca lại đặt tên cho bộ chuyển đổi là model đó:

Đối với các thiết bị chuyển đổi gắn tủ điện thì Z là một dòng bộ chuyển đổi có tới hàng trăm thiết bị, tương tự thế là q, r, t… Cho nên Z được xem là ký hiệu dòng Z trong nhóm bộ chuyển đổi tín hiệu của seneca

Số 3 thể hiện rất rõ ràng có nghĩa là bạn có thể thông qua Z-3AO để chuyển đổi 1 tín hiệu modbus ra được 3 tín hiệu analog 4-20ma; 0-5v hoặc 0-10v…tuỳ vào hệ thống sản xuất cần thông qua việc cài đặt rất đơn giản

AO biểu thị cho tín hiệu analog đấy anh em

Vậy sau khi hiểu rõ về model thì chúng ta cùng tìm hiểu một vài ưu điểm mà bộ converter này mang lại nhé

Z-3AO là một bộ chuyển đổi modbus sang 4-20ma 0-10v giá rẻ

Nhiều lúc chia sẻ thật lòng nhưng nhiều anh em vẫn không tin; nhưng thật sự để mà có được một bộ chuyển đổi 1 kênh tín hiệu modbus rs485 cho ra tới 3 kênh tín hiệu 4-20ma với mức giá đó thì tôi cho là rất rẻ

Như thế khác gì đó là một bộ chia tín hiệu modbus ra analog đâu. Việc phân chia tín hiệu như thế sẽ giúp bạn đọc có thể hiển thị giám sát; và điều khiển tín hiệu thiết bị ở nhiều nơi mà vẫn không làm suy giảm tính tin cậy thông tin dữ liệu đo được từ cảm biến

Bản thân bộ chuyển đổi rs485 sang 4-20ma z-3ao của seneca có thiết kế phải nói rất nhỏ gọn; lắp tủ điện không bao giờ gây khó khăn mà ngược lại với thiết kế kích thước độ rộng có 15mm giúp tiết kiệm cho việc gắn các thiết bị chuyển đổi khác trong tủ

Chuyển đổi rs485 sang 4-20ma nhanh chóng chính xác

Đây gọi là thời gian lấy mẫu; điều này có nghĩa việc bạn chuyển đổi tín hiệu rs485 sang analog luôn trở nên dễ dàng; nhanh chóng với độ chính xác cực cao

Bên cạnh đó; thiết bị này cho phép sự kết nối khoảng cách dây dẫn xa với khả năng lọc nhiễu rất tốt giúp thông tin dữ liệu luôn được bảo toàn một cách chuẩn xác nhất

Z-3ao còn có một điểm nhấn cực kỳ quan trọng đấy là sự linh hoạt trong cài đặt. Bạn có thể setting được độ chính xác; thời gian lấy mẫu nhanh chậm thông qua phần mềm hãng seneca cực kỳ đơn giản; mà lại còn được miễn phí và hỗ trợ kỹ thuật nữa tội gì mà không thử

Sự đa dạng trong kết nối module chuyển đổi z-3ao

Nhiều anh em thường thắc mắc với cái chuẩn modbus từ plc, modbus từ cảm biến bên em như thế thì khi đấu nối với module chuyển đổi z-3ao. Liệu trong lúc vận hành chạy có ổn định không anh ?

Ok không sao nha anh em; chỉ cần có sự kết nối giữa master là plc, biến tần …. thì việc kết nối rất dễ dàng và thuận lợi. Nhờ vậy sự linh động bộ chuyển đổi này của seneca luôn được lắp đặt tại đa số các ứng dụng chuyển đổi modbus ra 4-20ma tại nhiều hệ thống vận hành sản xuất

Thông số kỹ thuật converter z-3ao hãng seneca italy

Nếu mà chú ý kỹ thì anh em sẽ thấy hãng seneca họ thiết kế catalog z-3ao rất hay nha. Họ thiết kế một cái hình thu nhỏ; giúp chúng ta nhìn vào là phát hiện ra ngày z-3ao được sản xuất ra ứng dụng trong việc chuyển đổi modbus rs485 ra 4-20ma liền cho dù chưa đọc datasheet hãng

Về nguồn cấp cũng có sự đa dạng: Cụ thể là bạn có thể dùng nguồn 24V dòng DC hoặc dòng điện AC đều được cả

Với cái phạm vi nhiệt độ tại tủ điện chỉ cần dao động trong khoảng -20…65 oC; thì việc vận hành converter modbus rs485 sang 4-20ma của seneca hoàn toàn ok với mức tin cậy thông tin truyền về rất cao

Thiết kế chân bộ chuyển đổi z-3ao gắn trên DIN rail tủ điện tầm 35mm

Input đầu vào là tín hiệu modbus rtu rs485 là mặc định rồi

Chế độ output đầu ra khá linh hoạt với các tín hiệu analog tuý ý cài đặt như 0-5v, -10..0 v, 0-1v, 0-20ma, 4-20ma…

Lưu ý khi mua bộ chuyển đổi ngõ vào rs485 ngõ ra 0-10vdc 4-20ma

Mặc dù đây là một thiết bị điện tử chuyên lắp tủ điện có tính linh hoạt rất cao; thuận lợi trong lắp đặt. Nhưng bản thân bộ chuyển đổi tín hiệu điện z-3ao phải có sự phối hợp nhịp nhàng giữa các master và slave

Trong đó:

• Bộ truyền thông rs485 ra 4-20ma z-3ao đảm nhiệm vai trò là các slave
• Còn bản thân các plc, màn hình điều khiển khác đóng vai trò như một master

Cái quan trọng chung quy đáng lưu ý nhất đối với việc vận hành được bộ chuyển đổi z-3ao chính là phải bắt buộc kèm theo một con master

Hầu hết tất các các ứng dụng về chuyển đổi tín hiệu rs485 sang tín hiệu analog thì hết 98% yêu cầu bài toán nhà máy đưa ra như sau:

À anh ơi ! Bên anh có bộ nào ngõ ra 0-10vdc truyền thông rs485 không ạ; hoặc là ngõ vào rs485 để em xuất tín hiệu điện ra 0-10v tương ứng đưa về thiết bị lập trình plc điều khiển

Hoặc bên anh có bộ chuyển đổi tín hiệu rs485 sang 4-20ma không; hay là cân bộ chuyển đổi rs485 sang 0-20ma chẳng hạn….

Hướng dẫn đấu dây bộ chuyển đổi rs485 sang analog z-3ao

Thông thường nghe nói đấu nối các bộ chuyển đổi rs485 sang 4-20ma nghe có vẻ mơ hồ khó khăn lắm. Nhưng đến khi chúng ta sưu tầm trong manuale thì sẽ phát hiện ứng dụng phương án chuyển đổi này là điều đúng đắn; sơ đồ đấu nối cũng trở nên rất đơn giản

Đối với module chuyển đổi rs485 ra 4-20ma như z-3ao của seneca thì bạn phải nhớ mua kèm theo cái đế Z-PC; vì đây vừa là chân cấp nguồn cho thiết bị vận hành. Đồng thời; là nơi để dẫn truyền tín hiệu modbus nhằm chuyển các dữ liệu tiếp nhận tới trung tâm vận hành điều khiển

Bên dưới chân bộ chuyển đổi z-3ao có thiết kế sẵn các chân nguồn; chân rs485 để chuyển đổi đầu ra 4-20ma hoặc 0-10v theo thứ tự rồi. Nhiệm vụ của chúng ta là cắm các chấu này vào khuôn của bộ chân đế Z-PC là giải quyết xong vấn đề cấp nguồn output đầu vào của dữ liệu

 

Đối với cổng ra analog sau khi được chuyển đổi sẽ được kết nối với các cặp chân 7-10, 8-11, 9-12 lần lượt là 3 tín hiệu 4-20ma hoặc 0-10v, 0-5v, hay -10…10v….

Đấy như vậy là bạn đã hoàn thành các bước đấu nối bộ chuyển đổi seneca z-3ao rồi phải không. Để người dùng có thể hiểu sâu hơn về phương thức đấu dây đặc biệt này; mình có phụ hoạ thêm một số hình ảnh đấu nối để anh em thực hành trên thiết bị dễ dàng hơn

Cài đặt bộ chuyển đổi seneca z-3ao có gì đặc biệt

Đối với phương pháp chuyển đổi tín hiệu modbus sang analog của seneca thì trên thiết kế cài đặt rất phong phú; điểm nhấn khá đặc biệt khi bạn có thể dùng phần mềm hãng cài đặt nhanh chóng trên máy tính hoặc điện thoại

Ngoài ra; trong khu vực không có máy tính ngoài vùng phủ sóng thì việt cài đặt bằng tay thông qua các switches được thiết kế trực tiếp trên z-3ao của seneca cũng là một ý tưởng rất tuyệt vời

Về phần cài đặt bộ chuyển đổi tín hiệu này của seneca tôi sẽ hướng dẫn anh em ở phần sau. Ở bài này mình xin tóm gọn sơ lược phương pháp cài đặt module z-3ao thông qua switch

Về tầm nhìn tổng quan bao quát thì trên mặt sau thiết bị có thống kê đầy đủ sơ đồ gạt switch để cài bao gồm như sau:

Có 3 nhóm gạt tay để cài z-3ao ở tầng cao nhất gồm SW1, SW2 và SW3

Trong đó:

SW1 gồm CH1, CH2, CH3 lần lượt là việc cài đặt các output đầu ra của analog sau khi được chuyển đổi. Ví dụ nếu bạn cần đầu ra 2 analog thì gạt 1-2 lên gạt 3 xuống là xong

Ngoài ra; nó cũng là điểm để cài output điện áp 0-10v hay dòng điện 0-20ma

SW3 là RS485 line terminator

Quan trọng là SW2 được tổ hợp để cài đặt hiệu chuẩn tốc độ truyền thông dữ liệu của modbus rs485. Mình sẽ thể hiện bảng các bước gạt switch đối với trường hợp này để anh em dễ dàng nắm bắt hơn

 

Tư Vấn Giải Pháp Kỹ Thuật

0972 56 05 06 – 0931 429 989 Mr Thành

Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn

Đ/C:  Số 12 Đường 310, Rosita Khang Điền, Phường Phú Hữu, TP Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh