Tổng quan
Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ PR Electronics PR 3333 là thiết bị đo lường và chuyển đổi tín hiệu Pt100 chuyên dụng, loop-powered thuộc dòng System 3000 cao cấp, xuất xứ 100% từ Đan Mạch (Made in Denmark). Thiết bị được thiết kế tối ưu để tiếp nhận trực tiếp tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ Pt100 (kết nối 2, 3 hoặc 4 dây) theo chuẩn IEC 60751. Sau đó, PR 3333 tuyến tính hóa và biến đổi chính xác thành tín hiệu tương tự thụ động (Passive analog current output) dạng 4-20 mA hoặc 20-4 mA đưa về hệ thống PLC, DCS hay bộ ghi dữ liệu.
Với kích thước siêu mỏng chỉ 6.1 mm gài thanh Ray (DIN Rail 35 mm), PR 3333 cho phép mật độ lắp đặt cực cao (lên đến 163 thiết bị trên 1 mét thanh ray) mà không cần khoảng trống tản nhiệt. Tích hợp dải nguồn cấp Loop-powered rộng (3.3…35 VDC), độ chính xác cao (< 0.1% span), khả năng chống nhiễu EMC vượt trội theo tiêu chuẩn NAMUR NE21/NE43 cùng chứng nhận an toàn Zone 2 / Division 2, PR 3333 là giải pháp hoàn hảo cho hệ thống thu thập dữ liệu nhiệt độ công nghiệp.
Cấu tạo
PR Electronics PR 3333 sở hữu thiết kế cơ khí công nghiệp dạng Slimline nhỏ gọn, kết hợp với các cổng đấu nối và hệ thống cấu hình DIP switch thông minh.
| Thành phần cấu tạo | Vật liệu / Thiết kế | Chức năng kỹ thuật |
|---|---|---|
| Vỏ bảo vệ (Housing) | Nhựa kỹ thuật chịu lực màu đỏ-xám, mỏng 6.1 mm, chuẩn bảo vệ IP20 | Bảo vệ vi mạch bên trong khỏi va đập, bám bụi; cho phép gài sát nhau theo chiều ngang hoặc dọc ở nhiệt độ môi trường từ -25°C đến +70°C. |
| Trạm đấu nối dây (Terminals) | Trạm vặn ốc chắc chắn (chân 1 đến 8), tiết diện dây 0.13…2.5 mm² (AWG 26…12) | Tiếp nhận dây cảm biến Pt100 ngõ vào (chân 1, 2, 3, 4) và dây nguồn vòng lặp 4-20 mA ngõ ra (chân 5, 6). Các trạm đều có bảo vệ quá áp và ngược cực. |
| Công tắc gạt DIP Switch | Hệ thống công tắc DIP Switch tích hợp bên hông mặt vỏ | Cho phép người dùng chọn kiểu kết nối cảm biến (Pt100 2/3/4 dây), chọn dải nhiệt độ pre-calibrated (> 1000 dải đo), dải ngõ ra (4-20mA / 20-4mA), và thời gian đáp ứng. |
| Mạch xử lý & Chống nhiễu | Vi xử lý 23-bit ADC / 18-bit DAC, đạt tiêu chuẩn NAMUR NE21 | Mã hóa tín hiệu chính xác cao, lọc nhiễu 50/60 Hz, tự động phát hiện lỗi đứt dây/ngắn mạch cảm biến theo NAMUR NE43. |
Nguyên lý hoạt động
Bộ chuyển đổi PR Electronics PR 3333 thu nhận giá trị điện trở biến thiên từ cảm biến Pt100 (dải đo từ -200°C đến +850°C) nối vào các chân 1, 2, 3, 4. Mạch đầu vào thực hiện bù điện trở dây dẫn (đối với sơ đồ 3 dây hoặc 4 dây) và đưa qua bộ biến đổi A/D 23-bit để vi xử lý tính toán, tuyến tính hóa dữ liệu nhiệt độ.
Sau khi xử lý, mạch ngõ ra D/A 18-bit điều khiển dòng điện trên vòng lặp 2 dây (chân 5, 6) biến thiên tuyến tính từ 4 đến 20 mA (hoặc đảo ngược 20-4 mA) tương ứng với dải nhiệt độ đã cài đặt qua DIP switch. Toàn bộ năng lượng hoạt động của PR 3333 được trích xuất trực tiếp từ chính vòng lặp dòng điện ngõ ra (3.3…35 VDC) mà không cần nguồn cấp riêng biệt.
Ứng dụng
- Đo lường nhiệt độ nhà máy & Tự động hóa: Chuyển đổi tín hiệu cảm biến Pt100 từ các đường ống, bồn chứa, động cơ thành tín hiệu 4-20 mA chuẩn truyền về PLC/DCS.
- Tủ điện không gian hẹp: Thiết kế mỏng 6.1 mm giúp tiết kiệm không gian tủ điện tối đa trong các dự án nâng cấp hoặc lắp mới.
- Môi trường công nghiệp nhiều nhiễu điện từ: Đáp ứng chuẩn NAMUR NE21 giúp thiết bị hoạt động ổn định, loại bỏ nhiễu tần số 50/60 Hz trong môi trường có biến tần hay máy công suất lớn.
- Khu vực nguy hiểm Ex Zone 2: Đạt các chứng chỉ ATEX, IECEx, UKEX, cFMus cho phép lắp đặt an toàn trong môi trường khí nổ Zone 2 / Division 2.
Hướng dẫn lắp đặt
- Bước 1: Lắp gài thanh Ray (DIN Rail): Móc ngàm trên của PR 3333 vào thanh ray DIN 35 mm (EN 60715) và ấn nhẹ mặt dưới cho đến khi khớp gài kêu “click”. (Trong ứng dụng hàng hải, cần lắp thêm chặn module Module stop PR 9404).
- Bước 2: Cấu hình DIP Switch bên hông: Sử dụng tua vít nhỏ để gạt các công tắc DIP switch theo bảng chỉ dẫn:
- Chọn sơ đồ cảm biến: Pt100 2-wire, 3-wire hoặc 4-wire.
- Chọn dải nhiệt độ đo: Cài đặt giá trị Start Temp và End Temp phù hợp.
- Chọn ngõ ra & Thời gian đáp ứng: Chọn dải 4…20 mA / 20…4 mA và thời gian đáp ứng (< 30 ms hoặc 300 ms). *(Lưu ý: Cần ngắt nguồn và cấp lại nguồn để thiết bị nhận cấu hình DIP switch mới).*
- Bước 3: Đấu nối dây cảm biến Pt100 (Input):
- Pt100 2 dây: Đấu vào chân 2 và chân 3.
- Pt100 3 dây: Đấu vào các chân 1, 2 và 3.
- Pt100 4 dây: Đấu vào các chân 1, 2, 3 và 4.
- Bước 4: Đấu nối Nguồn vòng lặp & Ngõ ra 4-20mA (Loop-powered Output):
- Đấu dây dương nguồn DC (+Vsupply 3.3…35 VDC) vào chân 5.
- Đấu dây âm (-) tín hiệu 4-20mA vào chân 6 nối về PLC/DCS. Kiểm tra kết nối và cấp nguồn cho vòng lặp để thiết bị vận hành.
