Bộ điều khiển van tuyến tính được sử dụng để dùng điều khiển các loại van khí nén, van điện, van bướm, van cầu, van điều khiển vô cấp, van điều khiển lưu lượng tuyến tính, các loại điều khiển tuyến tính 4-20mA nói chung. Bộ điều khiển van tuyến tính được sử dụng chuyên dùng cho các loại van điều khiển này. Tín hiệu ngõ ra relay hoặc 0-10V hay 4-20mA dạng PID với các thuật toán điều khiển được dùng để ổn định áp suất, nhiệt độ, lưu lượng với độ chính xác cao mà không một bộ điều khiển nào có thể làm được.
Một van điều khiển tuyến tính 4-20mA không thể thiếu một tín hiệu PID 4-20mA để điều khiển. Cách điều khiển tối ưu và đơn giản nhất là sữ dụng bộ điều khiển van tuyến tính ATR244-12ABC. Thiết kế nhỏ gọn- dể sử dụng là ưu điểm của bộ điều khiển này.
Bộ điều khiển van tuyến tính
Bên cạnh việc sử dụng PLC để điều khiển PID cho hệ thống gia nhiệt hoặc điều khiển áp suất tại một vị trí cố định, thì bộ điều khiển van tuyến tính là một sự lựa chọn bạn nên biết. Bởi không phải ai cũng có khả năng lập trình PLC cho chính xác.
Bộ điều khiển van tuyến tính thường có kích thước nhỏ gọn, cài đặt dể dàng & có thể giao tiếp được với các loại van điều khiển dạng tuyến tính 4-20mA. Chúng ta cùng xem thông số kỹ thuật của bộ điều khiển van tuyến tính ATR244-12ABC.
Thông số kỹ thuật ATR244-12ABC
Bộ điều khiển van tuyến tính 4-20mA có hai dòng hiển thị :
- Dòng thứ 1 – trên cùng hiển thị LED lớn dùng cho hiển thị giá trị nhiệt độ, áp suất, lưu lượng … của cảm biến truyền về.
- Dòng thứ 2 – bên dưới là giá trị cài đặt theo mong muốn. Sau khi cài đặt thông số PID phù hợp thì khi cần thay đổi giá trị setpoint thì chúng ta chỉ cần thay đổi dòng thứ 2 này thì bộ điều khiển sẽ tự động chạy về giá trị cài đặt.
Nguồn cấp : sử dụng loại nguồn đa năng 24 … 230Vac/dc. Chúng ta không cần lo ngại về việc đấu sai nguồn cấp cho bộ điều khiển ATR244. Bởi nó có thể nhận được cả nguồn AC và DC mà không phân biệt chân Dương – Âm.
Tín hiệu đầu vào đa dạng :
- RTD các loại Pt100, Pt1500, Pt1000, NTC, PTC
- Thermocouple : can K, J, R, S, B, T, E, N
- Analog : 4-20mA, 0-20mA, 0-5V, 0-10V, 0-1V, 0-5V
- Tín hiệu biến trở : 1-150 K ohm
- CT dòng : 50mA
Đa dạng tín hiệu đầu vào là một trong những lợi thế của bộ điều khiển van tuyến tính 4-20mA. Chúng ta không cần tốn thêm các bộ chuyển đổi tín hiệu để đưa về chuẩn Analog.
Tín hiệu ngõ ra : dạng PID controller Analog 4-20mA và 0-10V với 40000 điểm với sai số 0.2%
Tín hiệu ngõ ra dạng : 2 x Relay PID với 2A – 250Vac
Tín hiệu ngõ ra dạng 2 x SSR – PID 12/24V, 25mA
Kích thước : 46 x 46 mm
Cài đặt bằng phím trên màn hình & phần mềm thông qua máy tính với các chế độ P, PI, PID, PD
Số Led hiển thị : 4 Led
Chế độ cài đặt bằng tay và tự động dò điểm PID
Màn hình hiển thị dạng LED siêu sáng với các chức năng : A1, A2, A3, C1, C2, TUN, MAN, RUN cho các chức năng trong quá trình cài đặt và điều khiển. Với một bộ điều khiển PID nhỏ gọn chúng ta có khá nhiều chức năng để điều khiển van điều khiển khí nén hoặc bẳng điện.
Bộ điều khiển van khí nén ATR244-12ABC
Bộ điều khiển van khí nén ATR244-12ABC nhận tín hiệu 4-20mA từ cảm biến áp suất hoặc cảm biến chênh áp. Từ đó xuất ra lại tín hiệu PID 4-20mA để điều khiển van tuyến tính khí nén và cả bằng điện. Van điều khiển sẽ tự động đóng hoặc mở theo tỉ lệ để phù hợp với giá trị cài đặt trên màn hình.
Hai tín hiệu 4-20mA từ cảm biến và tín hiệu 4-20mA từ bộ điều khiển là hoàn toàn khác biệt nhau. Chúng ta cần phân biệt rõ giữa tín hiệu truyền về từ cảm biến và tín hiệu xuất ra từ bộ điều khiển van tuyến tính.
- Tín hiệu 4-20mA từ cảm biến là tín hiệu bị động
- Tín hiệu 4-20mA PID từ bộ điều khiển ATR244-12ABC là chủ động
Mọi người thường hay nhầm lẫn giữa hai tín hiệu này nên sử dụng bộ hiển thị và xuất ra tín hiệu 4-20mA để điều khiển van. Điều này hoàn toàn sai lầm vì hiểu sai bản chất vấn của tín hiệu. Chỉ các bộ điều khiển có ghi chức năng P, PI, PD, PID mới có khả năng điều khiển được van tuyến tính.
Cách lắp đặt bộ điều khiển van tuyến tính ATR244-12ABC
Một bộ điều khiển với nhiều chức năng thì tất nhiên rằng cũng sẽ có rất nhiều terminal kết nối khác nhau. Các Terminal kết nối Input, Output được xếp thành dạng modul có thể tháo lắp dể dàng để lắp đặt.
Nguồn cấp
Nguồn cấp được nhận bởi hai Terminal 1 và 2 với nguồn đa năng từ 24 – 230Vac / DC. Chúng ta không cần lo ngại nguồn AC/ DC hay đấu nhầm dây với loại nguồn đa năng này.
Tín hiệu đầu vào Thermocouple – NTC – PTC
- Đối với tín hiệu đầu vào dạng Thermocouple: K, J, R, S, B, N, T thì chúng ta kết nối vào chân 19 ( +. Và 18 ( – ) trên ATR244-12ABC cho tất cả các loại can nhiệt. Chúng ta chỉ cần khai báo loại can nhiệt là bộ điều khiển PID sẽ tự nhận nhận biết và đọc được loại cảm biến kết nối vào.
- Còn đối với các loại cảm biến NTC, PTC, PT500, PT1000 thì chúng ta kết nối với chân 17 và 18 trên ATR244-12ABC mà không cần phân biệt chân Dương – Âm.
Tín hiệu đầu vào dạng PT100 – Analog 4-20mA – 0-10V
Đối với tín hiệu đầu vào dạng RTD – PT100 chúng ta cần lưu ý rằng có hai loại :
- PT100 – 2 dây sẽ kết nối với chân 19 và 17
- Pt100 – 3 dây sẽ kết nối với chân 27 + 28 cho hai dây màu Đỏ và 26 cho dây màu Trắng
Đối với tín hiệu đầu vào là dạng analog 4-20mA và 0-10V.
- Tín hiệu vào 0-10V thì 25 ( + ) và 27 ( – )
- Tín hiệu đầu vào 4-20mA thì 28 ( +) Và 27 ( – )
Việc đấu nối tín hiệu đầu vào dạng nào chúng ta cần phân biệt rõ ràng – chính xác để đấu nối cho đúng & không tốn thời gian. Việc đấu nối sai tín hiệu đầu vào không làm hư thiết bị, nếu điều này xảy ra bạn sẽ thấy trên màn hình báo lỗi 05
Tín hiệu ngõ ra
Tín hiệu ngõ ra của ATR244-12ABC có hai dạng là Analog 4-20mA / 0-10V hoặc Relay. Chính vì thế mà các chân kết nối ngõ ra cũng hoàn toàn khác biệt.
- Tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V đều dùng chung chân 9 ( + ) và 10 ( – ).
- Tín hiệu relay 1 : 4 chân COM, 3 là NC ( thường đóng ), 5 NO ( thường mở ).
- Relay 2 : 8 chân Com, 7 là chân NC ( thường đóng ).
Cài đặt bộ điều khiển van tuyến tính 4-20mA
Để bộ điều khiển van tuyến tính hoạt động chính xác chúng ta cần chuyển qua chế độ Auto tune để bộ điều khiển tự nhận hệ số của hàm P-I-D. Sau đó chúng ta dựa vào thực tế sẽ thay đổi các thông số P hoặc I hoặc D sao cho đáp ứng yêu cầu thực tế.
SPV : giá trị cài đặt
PV : giá trị thực tế của áp suất, nhiệt độ, lưu lượng
Sau khi bộ điều khiển van tuyến tính 4-20mA ATR244-12ABC nhận được giá trị cài đặt PID sẽ tự động chạy điều áp suất, điều nhiệt hoặc lưu lượng như thực tế. Các giá trị sẽ luôn nằm trong ngưỡng cho phép. Giao động càng thấp thì càng chuẩn. Việc sai số lơn hay nhỏ phụ thuộc khá nhiều vào kinh nghiệm của người cài đặt.
Thông thường khi chạy Auto tune thì việc điều khiển tự động chính xác từ 95-99% tuỳ theo độ phức tạp của hệ thống. Hệ thống chạy nhiều chế độ – chương trình khác nhau gì sai số càng lớn và ngược lại. Để hệ thống chạy chính xác bạn cần sự hướng dẩn của kỹ thuật có kinh nghiệm trong lĩnh vực điều khiển tự động hoá.
Bộ điều khiển van tuyến tính ATR244-12ABC là một trong những bộ điều khiển PID cho van chính xác và dể sữ dụng nhất. Quá trình cài đặt hoàn toàn tự động & việc điều chỉnh bằng tay cũng hết sức đơn giản.
Chịu trách nhiệm nội dung.
Kỹ sư Cơ – Điện Tử
Mobi : 0937.27.55.66
Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn
