آموزش سیم بندی ترانسمیترها

آموزش اتوماسیون صنعتی
راهنمای جامع سیم‌بندی ترانسمیتر فشار 4 تا 20 میلی‌آمپر | بررسی اصول اتصال، کاهش نویز، تنظیم ورودی PLC افزایش دقت اندازه‌گیری فشار

ترانسمیتر فشار با خروجی 4 تا 20 میلی آمپر یکی از رایج ترین تجهیزات ابزار دقیق در صنعت است که برای اندازه گیری فشار و ارسال سیگنال استاندارد به پی ال سی، دی سی اس یا نمایشگر استفاده می شود. دلیل محبوبیت این سیگنال، ایمنی بالا در برابر نویز، امکان تشخیص قطع سیم و پایداری مناسب در فواصل طولانی کابل کشی است. در این مقاله نحوه سیم بندی این نوع ترانسمیتر به صورت اصولی و کاربردی توضیح داده می شود.

با ما همراه باشید تا به آموزش سیم بندی ترانسمیترها در سایت تتا صنعت  بپردازیم.

مفهوم سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر در اندازه گیری فشار

در سیستم 4 تا 20 میلی آمپر، مقدار 4 میلی آمپر نشان دهنده فشار صفر و مقدار 20 میلی آمپر نشان دهنده فشار ماکزیمم تنظیم شده ترانسمیتر است. اگر جریان به صفر میلی آمپر برسد، این وضعیت به عنوان خطا یا قطع مدار تشخیص داده می شود. همین ویژگی باعث می شود این استاندارد نسبت به سیگنال ولتاژی قابل اعتمادتر باشد.

نحوه سیم بندی ترانسمیتر فشار دو سیمه

بیشتر ترانسمیترهای فشار صنعتی از نوع دو سیمه هستند. در این حالت، تغذیه و سیگنال هر دو از طریق یک حلقه جریان مشترک عبور می کنند. سیم مثبت منبع تغذیه معمولا 24 ولت جریان مستقیم به ترمینال مثبت ترانسمیتر متصل می شود و ترمینال منفی ترانسمیتر به ورودی آنالوگ جریان در پی ال سی یا کارت اندازه گیری متصل می گردد. سپس ترمینال منفی ورودی آنالوگ به منفی منبع تغذیه برمی گردد تا حلقه جریان کامل شود. در این نوع سیم بندی، رعایت قطبیت اهمیت زیادی دارد زیرا جابجایی مثبت و منفی باعث عدم عملکرد ترانسمیتر می شود.

سیم بندی ترانسمیتر فشار سه سیمه و چهار سیمه

برخی ترانسمیترها از نوع سه سیمه یا چهار سیمه هستند که معمولا در کاربردهای خاص یا فشارهای بالا استفاده می شوند. در ترانسمیتر سه سیمه، دو سیم برای تغذیه مثبت و منفی و یک سیم جداگانه برای خروجی جریان وجود دارد. در این حالت، خروجی جریان نسبت به منفی تغذیه مرجع می شود و باید منفی تغذیه ترانسمیتر و منفی ورودی آنالوگ پی ال سی مشترک باشند. در ترانسمیتر چهار سیمه، تغذیه به صورت کامل جدا از خروجی سیگنال است و ترانسمیتر معمولا منبع تغذیه داخلی یا خارجی مجزا دارد. در این مدل، خروجی 4 تا 20 میلی آمپر به صورت مستقل به کارت آنالوگ متصل می شود و موضوع ایزولاسیون اهمیت بیشتری پیدا می کند.

اهمیت تنظیم صحیح ورودی آنالوگ پی ال سی

در هنگام سیم بندی، توجه به نوع ورودی آنالوگ بسیار مهم است. ورودی باید در حالت جریان تنظیم شده باشد نه ولتاژ. در بسیاری از کارت های آنالوگ، ترمینال های مخصوص جریان و ولتاژ جدا هستند یا با جامپر انتخاب می شوند. اتصال اشتباه ترانسمیتر جریان به ورودی ولتاژ باعث خطای اندازه گیری و در برخی موارد آسیب دیدن کارت آنالوگ می شود.

اصول کابل کشی و کاهش نویز در حلقه جریان

انتخاب کابل مناسب نقش مهمی در عملکرد صحیح ترانسمیتر دارد. استفاده از کابل شیلددار زوج به هم تابیده توصیه می شود تا نویزهای الکتریکی محیط صنعتی روی سیگنال تاثیر نگذارند. شیلد کابل معمولا فقط از یک سمت، ترجیحا سمت تابلو یا پی ال سی، به ارت متصل می شود تا از ایجاد حلقه زمین جلوگیری شود. همچنین باید به طول کابل، به مقاومت آن و افت ولتاژ توجه شود تا ولتاژ کافی به ترانسمیتر برسد.

تست و راه اندازی حلقه جریان ترانسمیتر فشار

پس از اتمام سیم بندی، لازم است حلقه جریان تست شود. با استفاده از مولتی متر در حالت اندازه گیری جریان، می توان مقدار جریان عبوری را بررسی کرد. در فشار صفر، جریان باید نزدیک به 4 میلی آمپر باشد و با افزایش فشار به صورت خطی تا 20 میلی آمپر افزایش یابد. علاوه بر این، در نرم افزار پی ال سی باید مقیاس بندی ورودی آنالوگ به درستی انجام شود تا مقدار فشار واقعی نمایش داده شود.

جمع بندی

در این مقاله به معرفی ترانسمیتر فشار با خروجی 4 تا 20 میلی آمپر، مفهوم سیگنال جریان، نحوه سیم بندی ترانسمیترهای دو سیمه، سه سیمه و چهار سیمه، اصول اتصال به ورودی آنالوگ پی ال سی، نکات مهم کابل کشی و روش های تست و راه اندازی حلقه جریان پرداختیم. رعایت این موارد باعث افزایش دقت اندازه گیری، کاهش خطا و اطمینان از عملکرد پایدار سیستم های ابزار دقیق در محیط های صنعتی می شود.

سوالات متداول درباره سیگنال 4 تا 20 میلی‌آمپر و ترانسمیتر فشار

چرا سیگنال 4 تا 20 میلی‌آمپر در ابزار دقیق رایج است؟

سیگنال 4–20 mA به دلیل مقاومت بالا در برابر نویزهای الکتریکی، پایداری مناسب در مسیرهای طولانی کابل‌کشی و امکان تشخیص قطع سیم (جریان کمتر از 4mA)، به‌عنوان استاندارد اصلی در ابزار دقیق و سیستم‌های کنترلی استفاده می‌شود.

تفاوت ترانسمیتر فشار دو سیمه و سه سیمه چیست؟

در ترانسمیتر فشار دو سیمه، تغذیه و سیگنال خروجی جریان در یک مدار مشترک قرار دارند، اما در نوع سه سیمه، تغذیه به‌صورت جداگانه تأمین می‌شود و خروجی جریان مسیر مستقلی دارد که معمولاً انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی سیستم ایجاد می‌کند.

آیا می‌توان ترانسمیتر 4 تا 20 میلی‌آمپر را به ورودی ولتاژی وصل کرد؟

خیر، اتصال مستقیم ترانسمیتر 4–20 mA به ورودی ولتاژی باعث خطای اندازه‌گیری می‌شود و در برخی موارد می‌تواند منجر به آسیب دیدن کارت آنالوگ شود، مگر اینکه از مقاومت تبدیل جریان به ولتاژ یا ماژول مناسب استفاده شود.

شیلد کابل ترانسمیتر فشار باید چگونه ارت شود؟

معمولاً شیلد کابل ترانسمیتر فشار فقط از یک سمت ارت می‌شود و این اتصال ترجیحاً از سمت تابلو کنترل یا PLC انجام می‌گیرد تا از ایجاد حلقه زمین و تزریق نویز جلوگیری شود.

مقدار جریان ترانسمیتر در فشار صفر چقدر است؟

در شرایط نرمال و کالیبراسیون صحیح، مقدار جریان خروجی ترانسمیتر در فشار صفر باید حدود 4 mA باشد که نشان‌دهنده سلامت مدار و نبود خطای قطع سیم است.