TÍN HIỆU ANALOG LÀ GÌ? XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG TRONG PLC
Tín hiệu Analog ngày nay được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điều khiển, lập trình vi xử lý và lập trình PLC. Trong công nghiệp, tín hiệu Analog thường xuất hiện ở các dạng cảm biến như cảm biến đo khoảng cách, cảm biến đo mức, cảm biến đo áp suất, hoặc được sử dụng để điều khiển các thiết bị chấp hành như biến tần, van tỉ lệ, v.v.
Tín hiệu Analog có khả năng truyền tải thông tin chính xác và mượt mà, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng yêu cầu độ phân giải cao và thay đổi liên tục của tín hiệu. Vậy tín hiệu Analog là gì? Và cách xử lý tín hiệu Analog trong PLC như thế nào? Hãy cùng Tự Động Hóa PLCTECH tìm hiểu trong bài viết dưới dây.
Tín Hiệu Analog Là Gì?
Tín hiệu Analog (hay còn gọi là tín hiệu tương tự) là tín hiệu liên tục, có thể thay đổi giá trị một cách mượt mà trong một dải giá trị nhất định. Tín hiệu này thường được truyền đi dưới dạng dòng điện (mA) hoặc điện áp (mV). Các tín hiệu Analog phổ biến trong công nghiệp bao gồm tín hiệu từ các cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến mức, cảm biến độ ẩm, cảm biến ánh sáng… và cũng được sử dụng để điều khiển các thiết bị như biến tần, van tỉ lệ, hay các hệ thống điều khiển khác.
Tín hiệu Analog có ưu điểm là có khả năng truyền tải một lượng thông tin lớn với độ chính xác cao, và có thể thay đổi mượt mà, không bị gián đoạn. Một trong các dạng tín hiệu Analog phổ biến nhất là 4-20mA, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp nhờ khả năng chống nhiễu và dễ dàng truyền qua khoảng cách xa.
Xử Lý Tín Hiệu Analog Trong PLC
Khi làm việc với PLC, chúng ta thường gặp phải hai loại tín hiệu: tín hiệu số (Digital) và tín hiệu tương tự (Analog).
Tín Hiệu Số (Digital)
Tín hiệu số rất đơn giản, vì chúng chỉ có hai trạng thái: Logic 0 và Logic 1. Những trạng thái này thường được biểu diễn bằng điện áp: ví dụ, 0V là Logic 0, còn 24V là Logic 1.
Tín Hiệu Analog (Tương Tự)
Tín hiệu Analog lại phức tạp hơn vì nó có một dải giá trị liên tục thay vì chỉ có hai giá trị cố định. Tín hiệu Analog thường được truyền đi dưới hai dạng chính: dòng điện và điện áp. Một số dạng tín hiệu phổ biến là:
- Điện áp: 0 ~ 10V, -5V ~ 5V, v.v.
- Dòng điện: 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, v.v.
Xử Lý Tín Hiệu Analog Trong PLC
PLC hoạt động theo nguyên lý nhị phân và chỉ xử lý được tín hiệu ở dạng 0/1. Tuy nhiên, tín hiệu Analog lại có giá trị liên tục, vì vậy cần phải có các thiết bị chuyển đổi (module Analog) để biến đổi tín hiệu Analog thành tín hiệu số mà PLC có thể hiểu được.
Module Analog Trong PLC
Để xử lý tín hiệu Analog, PLC cần có các Module Analog:
- Module Analog Input (Đầu vào): Chuyển tín hiệu Analog đầu vào (từ cảm biến, thiết bị đo lường…) thành giá trị số để PLC có thể xử lý.
- Module Analog Output (Đầu ra): Chuyển tín hiệu số của PLC thành tín hiệu Analog để điều khiển các thiết bị chấp hành (như biến tần, van tuyến tính, v.v.).
Các module này có thể xử lý tín hiệu trong nhiều dải khác nhau, chẳng hạn như 0-10V, 4-20mA, hoặc dải điện áp -5V đến +5V, tùy theo yêu cầu ứng dụng.
Xử Lý Tín Hiệu Analog Đầu Vào Trong PLC
Khi đo một đại lượng thực tế (như nhiệt độ, áp suất, mức…), thiết bị đo sẽ chuyển giá trị đại lượng này thành tín hiệu Analog (dòng điện hoặc điện áp). Tín hiệu này sẽ được đưa vào Module Analog Input của PLC. Tại đây, tín hiệu Analog sẽ được biến đổi thành giá trị số. Tuy nhiên, người lập trình cần phải quy đổi giá trị số này về khung giá trị của đại lượng đo (ví dụ: 0-100°C cho nhiệt độ, 0-10 bar cho áp suất). Sau đó, giá trị này sẽ được sử dụng trong các logic điều khiển của PLC (ví dụ: so sánh, tính toán, v.v.).
Lưu ý: Để tránh sai số trong quá trình chuyển đổi tín hiệu, cần phải sử dụng các thiết bị đo lường có độ chính xác cao và đảm bảo rằng tín hiệu Analog được truyền vào PLC không bị nhiễu.
Xử Lý Tín Hiệu Analog Đầu Ra Trong PLC
Khi cần điều khiển một đại lượng (ví dụ: tần số động cơ, độ mở van tuyến tính…), tín hiệu Analog từ Module Analog Output của PLC sẽ được chuyển thành tín hiệu Analog để điều khiển thiết bị chấp hành như biến tần hoặc mạch điều khiển van. Tuy nhiên, vì PLC chỉ làm việc với tín hiệu số, người lập trình phải quy đổi giá trị số đặt tương ứng thành giá trị Analog theo dải biến đổi của module (ví dụ: 0-10V hoặc 4-20mA).
Việc điều chỉnh chính xác tín hiệu Analog đầu ra giúp đảm bảo quá trình điều khiển được thực hiện mượt mà và chính xác, từ đó tăng độ ổn định và hiệu suất của hệ thống điều khiển.
Kết Luận
Qua bài viết này, hy vọng bạn đã có cái nhìn tổng quan về tín hiệu Analog và quy trình xử lý tín hiệu Analog trong PLC. Việc hiểu rõ cách thức hoạt động và xử lý tín hiệu Analog giúp bạn có thể thiết kế và lập trình hệ thống điều khiển hiệu quả hơn. Việc chọn lựa các module Analog phù hợp và lập trình chính xác sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định và chính xác hơn, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như đo lường và điều khiển biến tần.
Nếu bạn đang tìm kiếm một khóa học chất lượng để nâng cao kỹ năng lập trình PLC, chúng tôi có các khóa đào tạo chuyên sâu giúp bạn hiểu rõ và làm chủ các hệ thống tự động hóa công nghiệp:
Địa chỉ đào tạo
Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy Xem bản đồ
HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức Xem bản đồ
Liên hệ
Điện thoại / Zalo: 0987 635 127 (Hỗ trợ 24/7)
Website: https://plctech.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN
