Trong hệ thống cân bồn công nghiệp, bộ hiển thị hoặc bộ xử lý tín hiệu cân đóng vai trò tiếp nhận tín hiệu từ loadcell, tính toán trọng lượng và cung cấp dữ liệu cho người vận hành hoặc hệ thống điều khiển
Trong hệ thống cân bồn công nghiệp, bộ hiển thị hoặc bộ xử lý tín hiệu cân đóng vai trò tiếp nhận tín hiệu từ loadcell, tính toán trọng lượng và cung cấp dữ liệu cho người vận hành hoặc hệ thống điều khiển. Việc lựa chọn đúng thiết bị giúp doanh nghiệp theo dõi nguyên liệu, kiểm soát quá trình nạp xả và nâng cao hiệu quả định lượng trong sản xuất.
Vậy cách lựa chọn bộ hiển thị cho cân bồn như thế nào? Nên sử dụng đầu cân thông thường, bộ truyền tín hiệu trọng lượng hay bộ điều khiển cân chuyên dụng? Bài viết dưới đây sẽ giúp doanh nghiệp hiểu rõ từng loại thiết bị và lựa chọn giải pháp phù hợp.
Mục lục
Bộ hiển thị cân bồn là thiết bị điện tử tiếp nhận và xử lý tín hiệu từ loadcell để xác định khối lượng của bồn hoặc nguyên liệu bên trong bồn. Tùy cấu hình, thiết bị có thể hiển thị trọng lượng trực tiếp, truyền dữ liệu đến máy tính hoặc hệ thống giám sát, đồng thời hỗ trợ một số chức năng điều khiển quá trình cân.
Trong hệ thống cân bồn, thiết bị điện tử thường được kết nối với các thành phần như:
Loadcell: cảm biến lực đo tải trọng tác động lên bồn.
Junction Box: tập hợp và cân chỉnh tín hiệu từ nhiều loadcell analog khi cấu hình yêu cầu.
Bộ hiển thị hoặc bộ truyền tín hiệu: xử lý, hiển thị hoặc truyền giá trị trọng lượng.
Hệ thống điều khiển: tiếp nhận dữ liệu cân để giám sát, điều khiển nạp liệu hoặc phối trộn nếu cần.
Tùy ứng dụng, doanh nghiệp có thể sử dụng một thiết bị tích hợp nhiều chức năng hoặc kết hợp nhiều thiết bị riêng biệt.
=> Tìm hiểu thêm về cân bồn: Cân Bồn Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Cân Bồn Công Nghiệp
Đây là bước quan trọng trước khi lựa chọn thiết bị cho cân bồn công nghiệp.
Bộ hiển thị trọng lượng được sử dụng khi người vận hành cần quan sát trực tiếp giá trị cân trên màn hình.
Các chức năng thường gặp bao gồm hiển thị trọng lượng, trừ bì, theo dõi trạng thái cân và hỗ trợ một số chức năng điều khiển đơn giản tùy thiết bị.
Loại này phù hợp với các ứng dụng cần theo dõi trọng lượng bồn chứa, kiểm tra lượng nguyên liệu còn lại hoặc thực hiện những thao tác cân cơ bản.
Bộ truyền tín hiệu trọng lượng tập trung vào việc tiếp nhận, xử lý và truyền dữ liệu cân đến hệ thống khác. Thiết bị thường được lắp trong tủ điện, đặc biệt khi cần tích hợp với hệ thống giám sát hoặc điều khiển của nhà máy.
Một số bộ truyền tín hiệu còn tích hợp ngõ vào/ra số, giao tiếp truyền thông và chức năng định lượng, tùy dòng sản phẩm.
Đây là lựa chọn phù hợp khi doanh nghiệp muốn lấy dữ liệu trọng lượng từ bồn hoặc silo để theo dõi trên máy tính, hệ thống điều khiển hoặc phục vụ quá trình cấp liệu.
Bộ điều khiển cân được sử dụng khi hệ thống không chỉ cần đo trọng lượng mà còn phải thực hiện các quy trình tự động hóa cân.
Tùy thiết bị và phần mềm ứng dụng, các chức năng có thể bao gồm:
Định lượng một hoặc nhiều thành phần.
Điều khiển quá trình nạp và xả nguyên liệu.
Cân theo công thức phối trộn.
Quản lý trình tự vận hành.
Giao tiếp với các thiết bị và hệ thống điều khiển khác.
Nếu hệ thống cân bồn chỉ cần hiển thị trọng lượng, việc sử dụng bộ điều khiển có nhiều chức năng có thể không cần thiết. Ngược lại, với quy trình định lượng nhiều thành phần, bộ điều khiển chuyên dụng có thể phù hợp hơn.
Trước tiên, cần xác định thiết bị sẽ phục vụ nhu cầu nào:
Chỉ theo dõi trọng lượng: ưu tiên bộ hiển thị cân phù hợp.
Truyền dữ liệu về hệ thống giám sát: chọn bộ truyền tín hiệu có giao tiếp cần thiết.
Định lượng tự động: chọn thiết bị có chức năng định lượng và ngõ vào/ra phù hợp.
Phối trộn nhiều nguyên liệu: xem xét bộ điều khiển có chức năng quản lý mẻ hoặc công thức.
Xác định đúng mục đích sử dụng giúp tránh lựa chọn thiết bị thiếu chức năng hoặc đầu tư quá mức cần thiết.
Bộ hiển thị hoặc bộ truyền tín hiệu phải tương thích với loại loadcell đang sử dụng.
Cần kiểm tra các yếu tố:
Loadcell analog hay kỹ thuật số.
Loại tín hiệu đầu vào được hỗ trợ.
Điện áp kích thích và đặc tính tín hiệu loadcell.
Số lượng loadcell và cách đấu nối.
Khả năng kết nối trực tiếp hay cần thiết bị trung gian.
Không phải bộ hiển thị nào cũng tương thích với mọi loại loadcell. Vì vậy, cần đối chiếu tài liệu kỹ thuật của cả loadcell và thiết bị xử lý tín hiệu trước khi lựa chọn.
Độ phân giải là một trong những thông số cần xem xét khi lựa chọn thiết bị cân.
Tuy nhiên, độ phân giải hiển thị cao không đồng nghĩa với độ chính xác thực tế của toàn bộ hệ thống cao hơn. Kết quả cân còn phụ thuộc vào loadcell, kết cấu cơ khí, cách lắp đặt, nhiễu tín hiệu, hiệu chuẩn và điều kiện vận hành.
Doanh nghiệp cần xác định mức độ chi tiết của giá trị cân cần quan sát, dải cân làm việc và yêu cầu đo lường thực tế để lựa chọn thiết bị phù hợp.
Nếu cần truyền dữ liệu cân đến hệ thống giám sát hoặc điều khiển, cần xác định giao thức giao tiếp ngay từ đầu.
Tùy model và cấu hình tùy chọn, thiết bị có thể hỗ trợ các giao tiếp như:
Ethernet hoặc Ethernet TCP/IP.
Modbus TCP/IP.
RS-232 hoặc RS-485.
Profibus DP hoặc Profinet.
EtherNet/IP hoặc các giao thức công nghiệp khác.
Không phải tất cả thiết bị đều hỗ trợ toàn bộ giao thức trên. Cần kiểm tra đúng model, phiên bản và tùy chọn giao tiếp trước khi đặt hàng.
Đối với cân bồn định lượng, ngõ vào/ra số có thể được sử dụng để nhận trạng thái hoặc điều khiển các thiết bị ngoại vi như van, bơm hay cơ cấu cấp liệu.
Cần xác định số lượng tín hiệu cần sử dụng, loại tín hiệu và trình tự hoạt động của hệ thống. Nếu thiết bị không có đủ ngõ vào/ra hoặc chức năng điều khiển cần thiết, có thể phải bổ sung phần cứng hoặc lựa chọn model khác.
Bộ xử lý tín hiệu lắp trong tủ điện có yêu cầu bảo vệ khác với thiết bị lắp trực tiếp tại khu vực sản xuất.
Cần xem xét:
Bụi và độ ẩm.
Nước hoặc hóa chất vệ sinh.
Nhiệt độ môi trường.
Khả năng chống nhiễu điện.
Không gian lắp đặt.
Yêu cầu bảo vệ của vỏ thiết bị.
Đối với khu vực có yêu cầu vệ sinh thường xuyên hoặc môi trường ăn mòn, cần chọn thiết bị có vật liệu vỏ và cấp bảo vệ phù hợp.
Minebea Intec cung cấp nhiều dòng thiết bị điện tử cân phục vụ cân bồn, cân silo và các ứng dụng định lượng. Việc lựa chọn cần dựa trên nhu cầu hiển thị, xử lý tín hiệu, điều khiển và kết nối của từng hệ thống.
X3 là lựa chọn đáng cân nhắc khi ứng dụng cần hiển thị giá trị cân và thực hiện các chức năng liên quan đến cân hoặc định lượng đơn thành phần theo cấu hình phù hợp.
Một số điểm đáng chú ý của X3:
Màn hình hiển thị giá trị trọng lượng dễ quan sát.
Độ phân giải lên đến 120.000 divisions theo thông tin của nhà sản xuất.
Hỗ trợ hiệu chuẩn cân không cần quả cân theo chức năng Smart Calibration.
Tích hợp phần mềm EasyFill® cho ứng dụng định lượng đơn thành phần theo cấu hình được hỗ trợ.
X3 phù hợp để xem xét trong các hệ thống cần hiển thị trực tiếp giá trị cân, đồng thời có thể yêu cầu chức năng định lượng đơn giản.
=> Để có nhiều thông tin về sản phẩm hơn bạn có thể truy cập vào bài viết: Bộ hiển thị trọng lượng PR5410 (X3)
PR 5220 được thiết kế cho các ứng dụng cân bồn, cân silo và cân phễu, với kiểu lắp đặt tiết kiệm không gian trong tủ điện trên thanh DIN.
Các đặc điểm đáng chú ý:
Xử lý giá trị cân với độ phân giải lên đến 120.000 divisions theo thông tin nhà sản xuất.
Hỗ trợ hiệu chuẩn không cần quả cân thông qua Smart Calibration.
Có khả năng cấu hình và hỗ trợ dịch vụ từ xa qua giao diện web tích hợp.
Hỗ trợ các giao tiếp để tích hợp với hệ thống điều khiển theo cấu hình.
Tích hợp EasyFill® cho các ứng dụng định lượng đơn thành phần.
PR 5220 phù hợp khi cần truyền dữ liệu trọng lượng từ bồn hoặc silo đến hệ thống khác và có nhu cầu thực hiện các chức năng định lượng được hỗ trợ.
=> Để có nhiều thông tin về sản phẩm hơn bạn có thể truy cập vào bài viết: PR5220 – Bộ chuyển đổi tín hiệu loadcell sang PLC
PR 5230 được phát triển cho các ứng dụng cần xử lý tín hiệu cân trong một thiết bị có vỏ lắp đặt tại hiện trường.
So với PR 5220, PR 5230 có những điểm khác biệt đáng chú ý như:
Vỏ thép không gỉ được xử lý bề mặt điện hóa theo thông tin nhà sản xuất.
Màn hình đồ họa tích hợp để theo dõi trạng thái thiết bị.
Các tùy chọn cấu hình để phù hợp với yêu cầu kết nối loadcell và ứng dụng.
Hỗ trợ chức năng EasyFill® theo cấu hình sản phẩm.
PR 5230 đáng cân nhắc khi điều kiện lắp đặt yêu cầu thiết bị có vỏ bảo vệ phù hợp cho môi trường sản xuất. Cấp bảo vệ chính xác cần được xác nhận theo phiên bản và tài liệu kỹ thuật hiện hành trước khi lựa chọn.
=> Để có nhiều thông tin về sản phẩm hơn bạn có thể truy cập vào bài viết: Bộ Chuyển Đổi Tín Hiệu Cân PR 5230 Minebea Intec | Cân Điện Tử Quốc Hùng
Đối với những hệ thống cân bồn cần điều khiển quá trình định lượng hoặc phối trộn, Maxxis 4 và Maxxis 5 là các dòng thiết bị cần xem xét.
Tùy phần mềm và cấu hình, các thiết bị có thể hỗ trợ ứng dụng định lượng, cân theo mẻ và quản lý công thức. Maxxis 5 còn hỗ trợ các ứng dụng phần mềm chuyên biệt như ProRecipe XT® theo cấu hình tương ứng.
Nhóm thiết bị này phù hợp hơn khi yêu cầu vượt ra ngoài việc hiển thị trọng lượng đơn thuần, chẳng hạn như điều khiển nhiều bước định lượng hoặc phối trộn nguyên liệu.
=> Để có nhiều thông tin về sản phẩm hơn bạn có thể truy cập vào bài viết: Bộ Hiển Thị Maxxis 4 Minebea Intec – PR 5500
| Thiết bị | Chức năng chính | Ứng dụng nên xem xét |
|---|---|---|
| X3 | Hiển thị trọng lượng, hỗ trợ chức năng cân và EasyFill® | Theo dõi cân, định lượng đơn thành phần theo cấu hình |
| PR 5220 | Truyền và xử lý tín hiệu trọng lượng, hỗ trợ EasyFill® | Cân bồn/silo cần truyền dữ liệu về hệ thống khác |
| PR 5230 | Truyền và xử lý tín hiệu, có vỏ lắp tại hiện trường | Cân bồn/silo cần xem trạng thái thiết bị tại chỗ |
| Maxxis 4 | Điều khiển cân và các quy trình ứng dụng theo phần mềm | Định lượng, cân theo mẻ |
| Maxxis 5 | Điều khiển cân, hỗ trợ các ứng dụng chuyên biệt theo cấu hình | Định lượng nhiều bước, phối trộn và quản lý công thức |
Lưu ý: Bảng trên dùng để định hướng lựa chọn ban đầu. Tính năng cụ thể, giao thức truyền thông, khả năng kết nối loadcell và phần mềm cần được kiểm tra theo đúng mã hàng và cấu hình đặt hàng.
Giả sử một nhà máy có bồn chứa nguyên liệu lỏng và cần theo dõi khối lượng trong suốt quá trình sản xuất.
Nếu người vận hành chủ yếu cần xem khối lượng nguyên liệu trên màn hình, nên ưu tiên bộ hiển thị cân đáp ứng dải cân và yêu cầu đo lường.
Nếu dữ liệu cân cần được gửi về máy tính hoặc hệ thống điều khiển, nên chọn bộ truyền tín hiệu có giao thức phù hợp với hạ tầng hiện có.
Nếu hệ thống cần tự động đóng/mở van hoặc điều khiển bơm theo giá trị cân, cần chọn thiết bị hỗ trợ định lượng, có đủ ngõ vào/ra và phù hợp với trình tự vận hành.
Nếu mỗi mẻ sản xuất gồm nhiều nguyên liệu với tỷ lệ hoặc công thức khác nhau, cần xem xét bộ điều khiển cân và phần mềm quản lý mẻ phù hợp.
Trong mọi trường hợp, cần xác nhận khả năng kết nối thực tế, phương án điều khiển và yêu cầu an toàn trước khi triển khai.
- Chỉ quan tâm đến màn hình: Một màn hình dễ đọc là quan trọng, nhưng chưa đủ nếu hệ thống còn cần truyền dữ liệu hoặc điều khiển định lượng.
- Không kiểm tra tương thích với loadcell: Thiết bị phải hỗ trợ đúng loại tín hiệu và cấu hình cảm biến đang sử dụng.
- Chọn thiết bị không đủ giao tiếp: Điều này có thể khiến hệ thống không kết nối được với máy tính hoặc bộ điều khiển hiện có.
- Nhầm lẫn giữa transmitter và controller: Bộ truyền tín hiệu không mặc nhiên có đầy đủ chức năng điều khiển nhiều bước như bộ điều khiển cân chuyên dụng.
- Bỏ qua môi trường lắp đặt: Thiết bị lắp trong tủ điện và thiết bị lắp tại hiện trường có thể yêu cầu cấp bảo vệ khác nhau.
- Không tính đến nhu cầu mở rộng: Nên xác định từ đầu khả năng kết nối thêm thiết bị, điểm cân hoặc chức năng định lượng trong tương lai.
Để lựa chọn đúng bộ hiển thị hoặc bộ xử lý tín hiệu cho cân bồn, doanh nghiệp cần đánh giá tổng thể từ loadcell, kết cấu lắp đặt, nhu cầu hiển thị đến yêu cầu truyền thông và điều khiển.
Công Ty TNHH Quốc Hùng cung cấp giải pháp thiết bị cân công nghiệp Minebea Intec tại Việt Nam, hỗ trợ tư vấn lựa chọn cấu hình theo ứng dụng thực tế.
Khi yêu cầu tư vấn, doanh nghiệp nên chuẩn bị các thông tin sau:
Tải trọng tối đa và trọng lượng bồn rỗng.
Loại loadcell đang sử dụng hoặc dự kiến lắp đặt.
Nhu cầu chỉ hiển thị hay cần định lượng tự động.
Yêu cầu kết nối với hệ thống điều khiển hiện có.
Môi trường lắp đặt bộ xử lý tín hiệu.
Các giao thức truyền thông hoặc tín hiệu điều khiển cần sử dụng.
Tham khảo thêm giải pháp Cân Bồn - Silo Minebea Intec để tìm hiểu các thiết bị và giải pháp cân bồn, cân silo công nghiệp.
Nếu cần quan sát trọng lượng trực tiếp, bộ hiển thị là lựa chọn nên xem xét. Nếu trọng tâm là truyền dữ liệu đến hệ thống giám sát hoặc điều khiển, bộ truyền tín hiệu có thể phù hợp hơn. Một số thiết bị tích hợp được cả hai nhóm chức năng.
Một số bộ truyền tín hiệu có ngõ vào/ra số và chức năng định lượng có thể điều khiển tín hiệu cấp liệu theo cấu hình. Cần kiểm tra số lượng ngõ vào/ra, chức năng phần mềm và yêu cầu điều khiển của hệ thống.
PR 5220 hướng đến lắp đặt gọn trong tủ điện trên thanh DIN. PR 5230 sử dụng vỏ lắp tại hiện trường, có màn hình đồ họa tích hợp và các tùy chọn cấu hình riêng. Việc lựa chọn cần căn cứ vào môi trường lắp đặt và yêu cầu kỹ thuật cụ thể.
Có thể, nếu thiết bị hỗ trợ giao thức truyền thông hoặc tín hiệu vào/ra tương thích với hệ thống điều khiển. Cần kiểm tra đúng phiên bản và tùy chọn giao tiếp trước khi triển khai.
Không hoàn toàn. Độ phân giải chỉ là một yếu tố. Độ chính xác thực tế còn phụ thuộc vào loadcell, kết cấu cơ khí, lắp đặt, nhiễu, hiệu chuẩn và điều kiện vận hành.
Lựa chọn bộ hiển thị cho cân bồn công nghiệp cần bắt đầu từ mục tiêu sử dụng: hiển thị trọng lượng, truyền dữ liệu hay điều khiển định lượng. Sau đó, doanh nghiệp cần kiểm tra khả năng tương thích với loadcell, giao tiếp, ngõ vào/ra và môi trường lắp đặt.
Với các giải pháp Minebea Intec, X3, PR 5220, PR 5230, Maxxis 4 và Maxxis 5 có thể được xem xét theo từng mức độ yêu cầu của hệ thống. Lựa chọn đúng thiết bị giúp hệ thống cân bồn vận hành phù hợp với nhu cầu sản xuất và dễ dàng tích hợp hơn.
Công Ty TNHH Quốc Hùng – Đại lý chính thức Minebea Intec Việt Nam
Địa chỉ: 86/56 Phổ Quang, P. Tân Sơn Hòa, TP. Hồ Chí Minh
Zalo/Phone: 076 888 2367 – Mr. Trần Văn Vĩ
Website: minebea-intecvn.com.vn
Email: vanvi@minebea-intecvn.vn
