Mục lục
🔎 Tin hiệu output của các thiết bị đo là gì?
Tín hiệu output (ngõ ra tín hiệu) của thiết bị đo là dạng tín hiệu mà thiết bị phát ra để truyền thông tin về giá trị đo lường (lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, mức, pH…) sang thiết bị khác như: PLC, DCS, SCADA, máy tính, màn hình hiển thị, hoặc để điều khiển thiết bị ngoại vi. Hiểu đơn giản: Cảm biến/thiết bị đo = thu nhận giá trị → xử lý → phát tín hiệu output → thiết bị khác đọc và sử dụng.
🔧 Ứng dụng của các loại tín hiệu output?
Tín hiệu output là cầu nối quan trọng giữa thiết bị đo và hệ thống điều khiển. Thông qua các dạng ngõ ra khác nhau, người dùng có thể khai thác đa dạng ứng dụng: tín hiệu analog (4–20 mA, 0–10 V) truyền giá trị đo liên tục đến PLC, DCS hoặc SCADA để giám sát và điều khiển quá trình; tín hiệu relay phục vụ cảnh báo và điều khiển thiết bị ngoại vi như bơm, van, còi báo động; tín hiệu xung (OCT/Pulse) dùng để tính tổng lượng, định lượng chính xác trong các ứng dụng chiết rót hoặc quản lý tiêu thụ; trong khi đó giao tiếp truyền thông số RS485/Modbus cho phép kết nối từ xa, trao đổi nhiều thông số cùng lúc và tích hợp dễ dàng vào hệ thống quản lý tập trung. Nhờ sự linh hoạt này, tín hiệu output trở thành giải pháp then chốt trong tự động hóa, giám sát năng lượng và quản lý sản xuất.
1. Analog Output (4–20 mA, 0–10 V)
- Gửi tín hiệu đo liên tục (lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, mức, pH…) vào PLC, DCS, SCADA.
- Kết nối với bộ hiển thị, bộ ghi dữ liệu (data logger).
- Ví dụ: Đồng hồ lưu lượng phát tín hiệu 4–20 mA để PLC đọc và hiển thị lưu lượng tức thời, cảm biến áp suất phát 4–20 mA để hệ thống bơm tự động điều chỉnh áp lực.
2. Relay Output (ON/OFF)
- Cảnh báo sự cố (mức cao/thấp, lưu lượng vượt ngưỡng, áp suất quá giới hạn).
- Điều khiển trực tiếp thiết bị (bật/tắt bơm, mở/đóng van, còi báo động, đèn cảnh báo).
- Ví dụ: Cảm biến mức nước có relay → khi nước đầy thì relay kích còi báo động, đồng hồ lưu lượng có relay → báo lưu lượng quá mức cho phép.
3. OCT / Pulse Output (xung số)
- Đếm xung để tính tổng lượng (totalizer), giám sát định lượng.
- Kết nối với bộ đếm xung, PLC, bộ định lượng.
- Ví dụ: Đồng hồ nước có OCT pulse output → mỗi xung = 1 lít → bộ đếm đọc số xung để tính tổng khối lượng nước, hệ thống chiết rót → PLC đọc xung để dừng bơm khi đủ thể tích.
4. RS485 (Modbus RTU/ASCII)
- Truyền dữ liệu số nhiều thông số (lưu lượng, tổng lượng, nhiệt độ, áp suất, mức…).
- Kết nối SCADA/IoT để giám sát, ghi dữ liệu, điều khiển từ xa.
- Tích hợp hệ thống công nghiệp (BMS, EMS, DCS).
- Ví dụ: Lưu lượng kế RS485 → truyền dữ liệu về phòng điều khiển SCADA, hệ thống quan trắc nước thải online → dùng RS485/Modbus để gửi dữ liệu lên server.
So sánh tín hiệu Relay Output, 4–20 mA Output, OCT Pulse Output, RS485 (Modbus RTU)
Mỗi dạng tín hiệu output có đặc điểm và ứng dụng riêng: Relay output hoạt động đơn giản theo kiểu ON/OFF, phù hợp cho cảnh báo mức cao/thấp hoặc điều khiển trực tiếp bơm, van. Analog output (4–20 mA, 0–10 V) lại ưu thế trong việc truyền tải giá trị đo liên tục, độ chính xác cao và chống nhiễu tốt, thích hợp cho PLC, SCADA hoặc hệ thống điều khiển tự động.
Trong khi đó, OCT/Pulse output xuất xung số, thường dùng để tính tổng lượng (totalizer) hoặc định lượng trong sản xuất. Cao cấp hơn, RS485/Modbus cho phép truyền thông số nhiều tham số cùng lúc, khoảng cách xa và dễ dàng tích hợp với hệ SCADA, BMS hay IoT. Nhờ sự khác biệt này, người dùng có thể lựa chọn tín hiệu output phù hợp với yêu cầu giám sát và điều khiển của từng ứng dụng thực tế.
| Đặc điểm | Relay Output | 4–20 mA Output | OCT Pulse Output | RS485 (Modbus RTU) |
|---|---|---|---|---|
| Bản chất tín hiệu | Tiếp điểm đóng/ngắt (ON/OFF) | Tín hiệu dòng analog tuyến tính (4–20 mA) | Tín hiệu xung số (digital pulse) | Truyền thông số (digital communication) |
| Ứng dụng | Báo động, điều khiển thiết bị (bơm, van, còi, đèn) | Truyền giá trị đo liên tục đến PLC, DCS, SCADA | Đếm xung để tính tổng (totalizer), giám sát định lượng | Truyền dữ liệu đa thông số (lưu lượng, tổng lượng, nhiệt độ, áp suất, mức…) |
| Thông tin truyền | Chỉ có 2 trạng thái: Đóng / Ngắt | Một giá trị đo duy nhất, tuyến tính | Giá trị đếm, tổng lượng, sự kiện | Nhiều thông số cùng lúc, truyền song công |
| Độ chính xác | Thấp, chỉ cảnh báo | Rất cao (±0.1%) | Cao khi dùng cho tổng lượng | Cao, vì truyền dữ liệu số (digital) |
| Khoảng cách truyền | Ngắn, phụ thuộc dây dẫn và tải | Xa (200–500m), ít nhiễu | Xa, cần thiết bị đếm | Rất xa (>1000m), chống nhiễu tốt |
| Thiết bị cần đi kèm | Thiết bị ngoại vi (bơm, van, còi, đèn) | PLC/SCADA/Hiển thị analog | Bộ đếm xung, PLC | Máy tính, HMI, PLC, SCADA có hỗ trợ Modbus |
| Tốc độ truyền | Chậm (giới hạn bởi cơ khí relay) | Trung bình, tín hiệu analog liên tục | Nhanh, tùy tần số xung | Nhanh, truyền dữ liệu số tốc độ cao |
| Ứng dụng điển hình | Báo mức cao/thấp, báo sự cố | Gửi tín hiệu đo lưu lượng tức thời | Tổng lưu lượng, định lượng, đếm sự kiện | Giám sát, điều khiển từ xa, kết nối hệ SCADA/BMS/IoT |
👉 Tổng kết lại
- Relay output → dùng cho báo động / điều khiển thiết bị.
- 4–20 mA output → dùng cho truyền tín hiệu đo liên tục.
- OCT pulse output → dùng cho tổng lượng / đếm xung.
- RS485 (Modbus RTU) → dùng cho truyền dữ liệu số nhiều thông số, khoảng cách xa, tích hợp hệ thống.