Điều khiển điện trở shunt bằng tín hiệu analog thông qua plc

Điện trở shunt để làm gì ? Nguyên lý hoạt động – Cấu tạo và tính năng của các con điện trở shunt trong hệ thống sản xuất quan trọng ra sao ?

Và tại sao lại không điều khiển trực tiếp tín hiệu điện trở shunt mà phải thông qua một tín hiệu độc lập riêng biệt 4-20ma để cài đặt điều khiển dòng điện trở cho phép thông qua plc

Ứng dụng điện trở shunt để làm gì

Điện trở shunt là một con điện trở có cấu tạo khá đơn giản và nhỏ gọn được sử dụng trong việc giám sát và điều khiển dòng tải điện đi qua mạch.

Một cách đơn giản điện trở shunt mang ý nghĩa đại diện cho giá trị dòng điện DC rất nhỏ chạy qua nó ở dạng mV

Một vài loại điện trở shunt phổ biến trên thị trường như: điện trở shunt 5a, 10a, 50a, 100a…

Còn về ứng dụng thực tế; chỉ đơn giản là con này được tham gia vào để chống quá áp. Giúp các mạch điện trong mô hình sản xuất được an toàn khi điện áp tăng quá cao.

Ví dụ như cầu chì trong nhà; khi dòng điện quá áp nó sẽ tự đoản mạch tạo tình trạng mất điện để tránh làm hư hỏng các thiết bị đang sử dụng trong nhà

Ngoài ra; điện trở shunt còn có công dụng chống lại vấn đề nhiễu dòng tải …….

Các loại điện trở shunt thông dụng

Hiện nay; trên thị trường định hướng 2 loại điện trở theo dòng điện định mức

Sử dụng giám sát dòng điện một chiều có tải lớn thì ta sử dụng điện trở shunt loại 300a, 700a hoặc 1000a…..

Đối với các dòng tải một chiều nhỏ thì định mức thông thường nằm trong khoảng 5a….200a

Về tín hiệu đầu ra mặc dù các loại điện trở này có nhiều option output khác nhau dao động từ 25mV …. 2000mV

Nhưng trong thực tế các ứng dụng; người ta chỉ cần hầu hết các loại trở shunt có ngõ ra output 60mv; hoặc 75mv để thông qua bộ chuyển đổi trung gian xuất ra analog 4-20ma đưa về giám sát hiệu chỉnh

Cách đo dòng bằng điện trở shunt 

Chúng ta có thể quan sát dòng điện đi qua điện trở shunt thông qua đồng hồ ampe kế hoặc điều khiển đóng ngắt chúng thông qua hệ thống PLC hay biến tần

Dòng ra của các con điện trở shunt rất nhỏ. nó dao động từ 25mv là thấp nhất và max 2000mV. Tuỳ vào từng khu vực đo dòng điện qua mạch lớn hay nhỏ để chọn loại điện trở shunt phù hợp

Ví dụ:

Bạn cần theo dõi dòng điện của một chiếc máy tầm khoảng 35 Ampe. Cách tốt nhất bạn nên chọn mua con điện trở shunt theo giá trị 50A/100mV. Sau đó đấu dây về một loại đồng hồ Ampe có độ chia vạch dao động từ 0-50a. Tất nhiên; 100mV sẽ là điện áp toàn thang đo cho con điện trở này

Nguyên lý hoạt động điện trở shunt 

Các loại điện trở shunt hoạt động theo nguyên lý tạo ra sự sụt áp tỷ lệ nhất định với dòng tải đi qua nó và thể hiện dòng điện tải này trên một vài loại đồng hồ ampe trên thị trường có sẵn

Chính vì thế; việc điện trở shunt tạo ra dòng điện áp rất nhỏ tương ứng với dòng điện định mức đầu vào một cách tuyến tính

Ví dụ đơn giản:

Bạn mua 1 con điện trở shunt có ký hiệu 200A/50mV. Kí hiệu này có nghĩa là dòng tải điện định mức tối đa đi qua con shunt max 200A tương ứng với đầu ra output max 50mV

Cách đấu nối điện trở shunt  trong mạch

Tuỳ vào từng trường hợp cụ thể chúng ta có nhiều phương pháp đấu nối điện trở tải trong mạch

Ví dụ đấu nối điện trở shunt vào đồng hồ ampe kế

Đầu tiên ta nối điện trở shunt  vào mạch chính. 1 chân từ nguồn cấp vào chân con điện trở.

Đồng thời; chân còn lại con điện trở đấu với tải sau đó từ tải đấu vê nguồn cấp còn lại

Sau đó; anh em lấy 2 chân của con điện trở shunt  đấu vào 2 chân của đồng hồ bên ngoài là ok

Đấu nối điện trở shunt bộ chuyển đổi shunt  ra 4-20mA

Việc hiển thị tín hiệu điện trở thì ta chỉ cần một con đồng hồ ampe kế dạng cơ đấu nối vào là được. Chắc chắn phương pháp này độ sai số khá cao do nhiễu môi trường các thiết bị gây ra hoặc sai số do đường truyền xa

Tuy nhiên; trong trường hợp chúng ta cần vừa giám sát với mức chính xác cao. Đồng thời; điều khiển theo mong muốn để dây chuyền đạt theo ý muốn thì phải thông qua màn hình hiển thị riêng hoặc plc

Mà các thiết bị này lại không đọc được tín hiệu mV vì nó quá nhỏ. Mà cho dù thiết bị có đọc được thì độ chính xác trong việc điều khiển lại không cao

Do đó; vấn đề chuyển đổi tín hiệu shunt ra analog 4-20mA trong việc điều khiển là điều bắt buộc

Dưới đây là cách đấu nối bộ chuyển đổi điện trở shunt ra analog

Dựa vào sơ đồ trên ta có thể mắc nối tiếp bộ chuyển đổi điện trở shunt vào sơ đồ khá dễ dàng. Ngoài ra; còn một số bộ chuyển đổi tín hiệu shunt ra analog 4-20ma bạn có thể tham khảo tại:

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện trở shunt ra 4-20mA