4-20mA Basınç Transmitteri Bağlantı Kılavuzu: 2 Kablolu, 3 Kablolu ve 4 Kablolu Bağlantıların Açıklaması

Endüstriyel bir basınç transmitteri olan 4-20mA sistemi, basınç okumalarını mesafeye iletmek için akım döngüsünden yararlanır. Doğruluk kaybını önlemek için düz voltaj sinyali yerine bu yöntemi tercih eder. Akım döngüleri, fabrika makinelerinden kaynaklanan elektriksel gürültüyü ortadan kaldırarak, sensörün kontrol odasından ne kadar uzakta olduğuna bakılmaksızın kontrol panelinin temiz veriler almasını sağlar.

Gerçek Dünyada 4-20mA Akım Döngüsü Nasıl Çalışır?

Boru hattı basıncını izlerken sensör kabloları genellikle kaynak ekipmanlarının ve yüksek voltajlı motor kablolarının yanından geçer. Bu mesafeye 0,10V'luk bir sinyal gönderirseniz, kablonun iç direnci, kontrol odasına ulaşmadan önce voltajı düşürür. Bu nedenle, 5V'luk bir okuma ekranda 4,7V olarak görünebilir. Yakındaki manyetik alanların hatta statik elektrik enjekte etmesi de durumu daha da bozabilir.

Bir akım döngüsü, telden hassas bir akım geçirerek bu sorunu aşar. Bu, 4mA (sıfır basınç) ile 2mA (tam ölçekli basınç) arasında bir değer olabilir. Akım devrenin her noktasında sabit kaldığı için, kontrolör sensörün ne kadar uzakta olduğuna bakılmaksızın aynı değeri okur.

Bu kısmı anladıktan sonraki adım, fiziksel kablolamayı doğru yapmaktır. Kabloyu döşemeden önce net bir 4-20mA basınç transmitteri kablolama şeması bulmak, giriş kartının yanmasını veya topraklama döngüsü oluşmasını önleyebilir.

2 Telli Döngü: Güç ve Sinyal Aynı Hatlarda

İki telli bir bağlantı, ölçüm cihazı kablolaması açısından olabildiğince basittir. Aynı tel çifti iki görevi birden yerine getirir: sensöre 24V DC güç taşır ve 4-20mA sinyalini panele geri getirir.

Bu 2 telli 4-20mA bağlantı şeması, bunun sahada nasıl işlediğini göstermektedir.

Güç kaynağından gelen pozitif uç, sensörün pozitif terminaline doğrudan bağlanır. Ardından, sensörün negatif terminali, PLC'nin analog girişinden geçerek tekrar toprağa bağlanır. Ek bir kablo kullanılmadığı için bu yöntem kurulum açısından ucuz kabul edilir.

Terminal bloğunda üç bağlantı vardır: 24V güç kaynağının pozitif terminali (V+) vericinin pozitif terminaline (L+), vericinin negatif terminali (L-) PLC kartının pozitif terminaline (AI+) ve PLC kartının negatif terminali (AI-) tekrar güç kaynağının negatif ortak terminaline (V-) bağlanarak devre tamamlanır.

3 Kablolu ve 4 Kablolu Konfigürasyonlar: Daha Parlak Ekranların Yönetimi

Bazen bir sensör, genellikle parlak bir ekrana sahip olması veya ünitede yerel işlem yapması nedeniyle, temel 4mA'lik bir güç kaynağının sağlayabileceğinden daha fazla güce ihtiyaç duyar. Bu durumda, iki yerine üç veya dört kabloya ihtiyacınız olacaktır.

Üç telli bir düzenek, güç ve sinyal arasında ortak bir topraklama noktası paylaşır. Özel bir güç kablosu ve ortak kablo, sensörün ekranını ve elektronik aksamını çalışır durumda tutarken, üçüncü bir kablo aynı ortak noktayı referans alarak 4-20mA sinyalini PLC'ye taşır ve döngüyü tamamlar. Terminal bloğunda: güç pozitif (V+) sensörün güç girişine (Vcc), güç negatif (V-) sensörün topraklamasına (GND) ve bu GND'den PLC'nin negatif ortak noktasına (AI-) bir jumper bağlanır. Sensörün sinyal çıkışı doğrudan PLC'nin pozitif girişine (AI+) gider.

Dört telli bir düzenek, gücü sinyalden tamamen ayrı tutar. İki tel yalnızca gücü (24V DC veya 110/220V AC) taşırken, diğer iki tel izole kalır ve 4-20mA okumasına ayrılır, böylece yüksek voltaj dalgalanmaları kontrol elektroniğinden uzak tutulur. Harici besleme hatları sensörün güç terminallerine bağlanır ve sensörün sinyal+ ve sinyal- terminalleri, güç tarafındaki ortak topraklama tellerinden uzakta tutularak doğrudan PLC'nin AI+ ve AI- terminallerine bağlanır.

Çoğu döngü problemi birkaç nedenden kaynaklanır: tek uç yerine her iki ucundan topraklanmış bir kalkan, temiz bir sinyali bozan bir toprak döngüsü oluşturur; yük altında 24V'u tutamayan bir güç kaynağı, okuma sapmasına neden olur (bu durum, ekranlar ekstra akım çektiği için 3 telli ve 4 telli sensörlerde daha belirgindir); veya PLC giriş empedansında uyumsuzluk, çünkü döngü, PLC'nin okuyabileceği bir şeye temiz bir şekilde dönüştürmek için 250 ohm bekler.

İzole Birini Seçmek PLC Analog Giriş/Çıkış Modülü

Döngü yoğun arka plan gürültüsüyle mücadele ederken, PLC tarafındaki analog giriş kartı sensör kadar önem taşır. Öncelikle birkaç şeyi kontrol etmekte fayda var.

Çoğu standart kart yalnızca grup izolasyonu sunar; bu da bitişik kanallar arasında topraklama döngüsünün oluşmasına ve ilgisiz okumaların bozulmasına izin verir. Aslında istediğiniz şey, en az 500V AC veya 700V DC değerinde kanal-kanal izolasyonudur, böylece bir sensörün hattındaki ani voltaj yükselmesi ağın geri kalanına yayılmaz. 

Kartın giriş empedansının gerçekten 250 ohm olduğundan emin olun, çünkü bu, 4-20mA sinyalini PLC'nin dahili olarak okuduğu 1-5V aralığına temiz bir şekilde dönüştüren şeydir. Ayrıca, panelin sadece bugün için değil, gelecekteki kullanım alanları için de kanal sayısını belirleyin: 8 kanallı izole bir kart gibi. Siemens SIMATIC S7-1200 SM 1231 veya Mitsubishi MELSEC-F modülü, ray alanını işgal etmeden daha sonra sensör ekleme olanağı sağlar.

Autonics PSAN Basınç Sensörleri

Nominal Akım Tüketimi: Maks. 50 mA, Maks. 75 mA
Çalışma Gerilimi: 12–24 V DC
Tepki Süresi: 2,5 ms, 5 ms, 100 ms, 500 ms, 1000 ms
Nem Aralığı: 30 ila 80% RH

Ürünü Görüntüle

Ölçüm Cihazlarınızı Temin Etme (Simply Buy Avantajı)

Kablolama sorununu çözmeye çalışıyorsanız veya sinyal parazitiyle mücadele ediyorsanız, genellikle doğru sensörü doğru panele eşleştirmek gerekir. Simply Buy burada devreye girerek devre düzenlerini doğrular ve farklı markalardan sertifikalı donanımlar temin eder.

Sürekli yıkama gerektiren hijyenik veya farmasötik prosesler için IFM Flush Basınç Sensörü PG2799, tamamen kaynaklı 316L paslanmaz çelik yüzeyi temiz bir 4-20mA devresiyle birleştirir. Gaz veya vakum hatlarında daha az yer kaplaması için, Omron E8F2 Yüksek tekrarlanabilirlik özelliğine sahip gerçek zamanlı LED çubuk grafik okumaları sağlar ve Autonics PSAN Bu ürün serisi, tek dokunuşla kolay kablolama özelliğiyle genel hava, yağ ve su izleme hizmetlerini kapsar.

Sinyal gürültüsü her zaman sensörden kaynaklanmaz. Bazen çözüm PLC tarafındadır; bu nedenle Siemens, ABB ve Mitsubishi'den izole analog giriş kartları ve işlem üniteleri de sunuyoruz, böylece 4-20mA basınç transmitteri devresi ve onu okuyan kart birlikte yükseltilir. Her bileşen 100% orijinallik garantisi, tam fabrika garantisi ve güvenilir uluslararası lojistik ile birlikte gönderilir.