Trong các ứng dụng tự động hóa, chúng ta thường bắt gặp nhiều ứng dụng của tín hiệu tương tự, chẳng hạn như tín hiệu 4-20mA hoặc tín hiệu 0-10V. Đây được coi là hai loại tín hiệu analog thông dụng nhất hiện nay. Có thể nói tất cả các thiết bị trong nhà máy từ cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất nước, cảm biến mực nước… Chúng ta đều đã thấy sự tồn tại của tín hiệu analog. Vậy tín hiệu analog là gì? Tín hiệu tương tự là gì? Tín hiệu tương tự khác với tín hiệu kỹ thuật số như thế nào?
Tín hiệu analog là gì? Tín hiệu kỹ thuật số là gì?
Chà, chúng ta cần biết gì về tín hiệu tương tự?
Ví dụ, chúng ta cần xử lý tín hiệu tương tự trong s7-1200 hoặc xử lý tín hiệu tương tự trong s7-300. Ngoài việc có kiến thức về lập trình PLC, điều quan trọng là phải hiểu bản chất của các tín hiệu tương tự trong các thiết bị này được xử lý. Điều này giúp chúng ta xử lý nhanh hơn và tiết kiệm được nhiều thời gian.
Để hiểu rõ hơn, chúng ta sẽ đi sâu vào từng khái niệm sau:
Còn được gọi là tín hiệu kỹ thuật số. Tín hiệu này hoạt động với hệ thống nhị phân; nghĩa là, các giá trị được biểu diễn bằng kỹ thuật số là 0 và 1. Số 1 đại diện cho hình thức BẬT và số 0 đại diện cho hình thức TẮT.
Chúng ta thường thấy các loại công tắc điện trong nhà. Khi chúng ta bật công tắc, đèn sáng và khi chúng ta tắt công tắc, đèn sẽ tắt.
Sau đó, khi chúng ta bật công tắc, tín hiệu kỹ thuật số được biểu thị bằng số 1 và khi chúng tôi tắt, tín hiệu số được biểu thị bằng số 0.
Để hiểu rõ hơn, vui lòng tham khảo hướng dẫn sau:
sơ đồ tín hiệu kỹ thuật số
Như hình trên ta thấy tín hiệu số có hai trạng thái bật và tắt tương ứng với giá trị lần lượt là 0 và 1. Một đặc điểm nữa là tín hiệu số là tín hiệu rời rạc, không phải thời gian nối tiếp. .
Trên thực tế, tín hiệu kỹ thuật số không tồn tại trong tự nhiên. Từ “kỹ thuật số” cũng chỉ ra rằng tín hiệu kỹ thuật số là tín hiệu được tạo ra bởi con người bằng cách sử dụng công nghệ. Đây là lý do tại sao các tín hiệu kỹ thuật số có thể được điều khiển bởi con người.
Ví dụ: tín hiệu âm thanh có thể điều chỉnh độ to / nhỏ của âm thanh hoặc độ sáng của nó có thể được tăng / giảm bằng tín hiệu đèn.
Tín hiệu tương tự là gì?
Không giống như tín hiệu kỹ thuật số, tín hiệu tương tự là tín hiệu tuần tự và tương tự. Tức là sau 1 khoảng thời gian, tín hiệu sẽ lặp lại với các cường độ khác nhau.
Để hiểu tín hiệu tương tự là gì, chúng ta hãy xem biểu diễn của tín hiệu tương tự như sau:
Sơ đồ tín hiệu tương tự
Như hình trên, chúng ta có thể thấy rằng đồ thị của tín hiệu tương tự là một đồ thị hình sin; cos hoặc bất kỳ đường cong lên xuống nào.
Tín hiệu tương tự là gì?
Có thể bạn chưa biết, “simulate” có nghĩa là … tương tự.
Vậy là bạn đã biết tín hiệu analog là gì rồi phải không? Tín hiệu tương tự là tên gọi khác của tín hiệu tương tự.
Nó đơn giản mà.
Một tín hiệu tương tự là một tín hiệu tương tự. Tuy nhiên, tương tự không có nghĩa là nó sẽ lặp lại y hệt sau 1 khoảng thời gian. Bản chất của tín hiệu là như nhau, tín hiệu sau có thể mạnh hơn hoặc yếu hơn tín hiệu trước.
Sự khác biệt giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu kỹ thuật số là gì?
Sự khác biệt cơ bản giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu kỹ thuật số là bản chất của tín hiệu.
Tín hiệu kỹ thuật số là tín hiệu chỉ có hai mức cao và thấp tương ứng với giá trị bật / tắt, và không lặp lại sau một khoảng thời gian. Còn đối với tín hiệu tương tự, nó lặp lại tính chất trong một khoảng thời gian nhất định.
Một điểm khác biệt nữa là tín hiệu kỹ thuật số có thể được lưu trữ và xử lý trên máy tính vì máy tính cũng sử dụng hệ nhị phân để lưu trữ dữ liệu. Còn đối với tín hiệu tương tự, muốn lưu trữ và xử lý trên máy tính, chúng ta phải chia tín hiệu thành nhiều giá trị 0s và 1s để lưu lại.
Các loại tín hiệu tương tự thường được sử dụng:
Trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong ngành tự động hóa, chúng ta có thể thấy tín hiệu tương tự trong các ứng dụng:
Đối với các thiết bị điện, thiết bị tự động hóa, tín hiệu tương tự thường là 0-20mA, 4-20mA hoặc 0-10V.
Trong ngành viễn thông, tín hiệu tương tự thường là sóng điện từ.
Trong cuộc sống hàng ngày, tín hiệu tương tự có thể là âm thanh mà chúng ta nghe thấy; ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy.
Xử lý tín hiệu tương tự
Có thể nói tín hiệu analog gần như là tín hiệu mặc định được xử lý bởi ngành tự động hóa. Đặc biệt phù hợp với tín hiệu dạng 4-20mA hoặc 0-10V. Để có thể xử lý tín hiệu analog, chúng ta sẽ có các phương pháp sau.
Bộ chuyển đổi Analog sang kỹ thuật số:
Ví dụ trong nhà máy có một thiết bị là cảm biến áp suất tín hiệu analog 4-20mA dùng để đo áp suất trên đường ống.
Vấn đề là khi áp suất trên đường ống vượt ngưỡng cho phép, nó sẽ báo động bằng đèn / còi hoặc ngắt máy bơm để giảm áp suất.
Sau đó, việc chúng ta phải làm là chuyển tín hiệu analog 4-20mA thành tín hiệu báo động tắt / mở bằng đèn / còi.
bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số
Có nhiều phương thức chuyển khoản khác nhau. Tuy nhiên, đơn giản và dễ dàng nhất là sử dụng Bộ chuyển đổi chuyển tiếp tương tự Z109REG2-1 của Seneca.
Bộ chuyển đổi có chức năng chuyển đổi tín hiệu analog 4-20mA từ cảm biến áp suất thành tín hiệu tin cậy để điều khiển.
Tìm hiểu thêm về bộ sản phẩm này tại:
Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang rơ le Z109REG2-1
Chuyển đổi công nghệ ky thuật sô:
Tín hiệu số xuất xưởng có thể là tín hiệu từ Encorder, lưu lượng kế. Để đo lưu lượng hoặc đếm số vòng quay của động cơ, chúng ta phải gửi tín hiệu này đến PLC để lập trình bộ điều khiển.
Tuy nhiên, vấn đề là nếu PLC chỉ có thể đọc các tín hiệu tương tự tiêu chuẩn hoặc không thể đọc các tín hiệu xung tần số cao.
chuyển đổi công nghệ ky thuật sô
Vậy chúng ta nên làm gì?
Đầu tiên chúng ta cần xác định xem mình cần chuyển đổi loại tín hiệu số nào?
Nếu tín hiệu là dạng xung thì trong trường hợp này chúng ta chỉ cần sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu dạng xung Z111 của Seneca để chuyển tín hiệu dạng xung sang 4-20mA.
Để biết thêm thông tin về công cụ chuyển đổi này, vui lòng truy cập:
Z111. Bộ chuyển đổi tín hiệu xung
Bộ khuếch đại tín hiệu tương tự:
Còn được gọi là bộ chỉnh lưu tương tự. Chúng ta đã biết khi truyền tín hiệu 4-20mA tại nhà máy, tuyệt đối không thể chỉ làm tròn con số 4mA hoặc 20mA mà sẽ có một chút sai số. Ví dụ 3,96mA hoặc 19,96mA.
Ví dụ, chúng ta cần xử lý tín hiệu tương tự trong plc mitsubishi. Nếu chúng ta lấy tín hiệu này một cách chính xác, việc lập trình sẽ dẫn đến một tín hiệu không tốt lắm.
Các ứng dụng Khuếch đại Tín hiệu Tương tự
Vậy ta có thể dùng bộ khuếch đại tín hiệu K109S của Seneca để hàn lại cho … đẹp. Khi sử dụng bộ này, tín hiệu đầu vào sẽ được điều chỉnh để chính xác hơn.
Để biết thêm thông tin về bộ sản phẩm này, vui lòng truy cập:
K109S. Bộ khuếch đại tín hiệu tương tự
Bộ triệt tiêu tương tự:
Tín hiệu tương tự trong nhà máy rất dễ bị nhiễu khi chúng được truyền qua biến tần hoặc động cơ công suất lớn.
Có thể nhận thấy rằng nhiễu tín hiệu tương tự được tạo ra khi chúng ta gửi tín hiệu đến PLC, tín hiệu liên tục nhấp nháy hoặc thay đổi giá trị, không thể đọc được giá trị.
Việc tìm ra nguyên nhân gây ra nhiễu tín hiệu tốn rất nhiều thời gian và công sức.
Tuy nhiên, có một cách dễ dàng hơn và đó là sử dụng bộ chống nhiễu Seneca Z109REG2-1.
Bộ có khả năng cách ly tín hiệu lên đến 3750 Vac ở nguồn / đầu vào / đầu ra, đảm bảo tín hiệu được bảo vệ.
Để biết thông tin về bộ chống nhiễu, hãy truy cập:
Bộ cách ly tương tự Z109REG2-1
Bộ cấp phát tương tự:
Tách tín hiệu tương tự đặc biệt hữu ích khi chúng ta cần hai đầu ra tương tự. 1 tín hiệu được hiển thị cục bộ và 1 tín hiệu được truyền đến PLC có thể lập trình.
Ví dụ, chúng ta có một cảm biến đo mực nước trong bể cao 10m. Chúng tôi muốn sử dụng chỉ báo mực nước để hiển thị đồng hồ đo hiện tại của nước trong bể. Đồng thời, tôi muốn lập trình một tín hiệu khác cho PLC. Ví dụ, khi mực nước vượt quá 9m, máy bơm sẽ được tắt để tránh tràn, và khi mực nước giảm xuống 1m, nước sẽ bật máy bơm.
Z170REG-1. Nhà phân phối tương tự
Vì vậy tại thời điểm này, chúng ta cần lấy 2 tín hiệu tương tự đầu ra từ 1 tín hiệu tương tự đầu vào.
Nhà phân phối Z170REG-1 được thiết kế cho việc này.
Khi sử dụng bộ này, chúng ta sẽ nhận được 2 tín hiệu tương tự 4-20mA hoặc 0-10V từ 1 tín hiệu đầu vào tương tự.
Trên đây là những chia sẻ của mình về thông tin analog là gì, thông tin số là gì và xử lý tín hiệu analog. Hy vọng bài viết có thể cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích.
