سنسورهای فشار قلمی یکی از اجزای حیاتی در سیستمهای ابزار دقیق هستند و نقش بسیار مهمی در پایش و کنترل فرآیندهای صنعتی ایفا میکنند. این سنسورها برای اندازهگیری دقیق فشار سیالات مختلف از جمله آب، هوا و گازها طراحی شدهاند و دادههای اندازهگیریشده را از طریق خروجیهای مختلف به سیستمهای کنترل مانند PLC، DCS یا SCADA ارسال میکنند. در این مقاله به بررسی انواع خروجیهای سنسورهای فشار قلمی و کاربردهای آنها در صنایع مختلف پرداخته خواهد شد.
انواع خروجی در سنسورهای فشار قلمی
۱. خروجی آنالوگ ۴–۲۰میلیآمپر(Loop Current)
یکی از استانداردترین و معتبرترین خروجیهای آنالوگ در صنعت، سیگنال جریان ۴–20mA است. این سیگنال بهطور معمول برای انتقال دادهها در فواصل طولانی تا صدها متر استفاده میشود و در برابر افت ولتاژ و نویز کابل مقاوم است.
سنسورهای فشار و فلومترهای هوشمند الکترومغناطیسی تولید شده در گروه صنعتی پویاک از خروجی ۴–۲۰mA پشتیبانی میکنند تا بهراحتی در مدار حلقه جریان (Loop) سیستمهای PLC یا کنترلکنندههای صنعتی قرار گیرند.
مزایا:
- مقاوم در برابر اختلالات الکتریکی
- قابلیت تشخیص خطا (قطع سیم → جریان کمتر از 4mA)
- عدم وابستگی به مقاومت خط انتقال
۲. خروجی آنالوگ ۰–۱۰ولت
در این نوع خروجی، فشار بهصورت ولتاژ DC بین ۰ تا ۱۰ ولت تبدیل میشود. این خروجی برای ارتباط کوتاهبرد در سیستمهای داخلی و تجهیزات با ورودیهای آنالوگ مبتنی بر ولتاژ مناسب است.
مزایا:
- هزینه پایینتر
- مناسب برای سیستمهای محلی یا پروژههای کوچک
نقاط ضعف:
- حساسیت بالا به نویز
- افت ولتاژ در طول کابل ممکن است باعث خطا در اندازهگیری شود
۳. خروجی دیجیتال Modbus (RS485)
Modbus RS485 یکی از پرکاربردترین پروتکلهای ارتباطی دیجیتال در صنعت است. این پروتکل امکان اتصال چند سنسور به یک شبکه مشترک را فراهم میکند و دادهها بهصورت دیجیتال منتقل میشوند.
ویژگیها:
- ارسال چند پارامتر همزمان (فشار، دما، وضعیت خطا)
- امکان اتصال چندین تجهیز به یک خط ارتباطی
- مناسب برای سیستمهای پایش بهصورت شبکهای یا IoT
کنتور هوشمند الکترومغناطیسی POOYAB-SM4 و سنسورهای فشار قلمی پویاک از خروجی Modbus RS485 پشتیبانی میکنند. این قابلیت به مدیران شبکههای آب و فاضلاب، کشاورزی و صنایع نفت و گاز امکان میدهد تا دادهها را از راه دور با دقت بالا پایش کنند.
۴. پروتکل HART (Highway Addressable Remote Transducer)
پروتکل HART ترکیبی از سیگنال آنالوگ ۴–20mA و دادههای دیجیتال است که بهطور همزمان از همان بستر سیگنال استفاده میکند. این پروتکل امکان تنظیم و مانیتورینگ از راه دور را فراهم میآورد.
مزایا:
- سازگاری با سیستمهای آنالوگ و دیجیتال
- کاهش نیاز به سیمکشی جداگانه
- پیکربندی و تنظیم از راه دور
کاربردها: در پالایشگاهها، نیروگاهها و کارخانههای آب و فاضلاب برای ارتباط دوسویه استفاده میشود.
یکپارچهسازی با سیستمهای PLC و SCADA
۱. اتصال به PLC
خروجی ۴–۲۰mA یا ۰–۱۰V مستقیماً به ورودی آنالوگ PLC متصل میشود و مقادیر فشار در نرمافزار کنترل قابل خواندن و تبدیل به فشار واقعی است.
۲. اتصال به SCADA
خروجیهای Modbus و HART این امکان را فراهم میکنند که پارامترهای سنسور بهصورت دیجیتال روی شبکه RS485 یا Ethernet منتقل شوند. نرمافزار SCADA میتواند فشار، وضعیت خطا، و هشدارهای سیستم را در لحظه نمایش دهد.
۳. در سیستمهایIoT و مانیتورینگ از راه دور:
محصولات هوشمند پویاک مانند فلومترهای الکترومغناطیسی و ترانسمیترهای فشار، از پروتکلهای Modbus، M-Bus و GPRSپشتیبانی میکنند؛ این یعنی دادهها مستقیماً به پلتفرم اینترنتی یا سرور ابری ارسال میشوند تا اپراتور بتواند از هر کجا وضعیت سیستم را کنترل کند.
جمعبندی
انتخاب نوع خروجی سنسور فشار باید متناسب با نیاز سیستم و محیط کار باشد:
- برای سیستمهای کشاورزی و انتقال آب صنعتی: خروجی ۴–20mA یا Modbus RS485 پیشنهاد میشود.
- در سیستمهای خانگی یا محیطهای کوتاهبرد: خروجی ۰–10V کفایت دارد.
- برای سیستمهای هوشمند و مانیتورینگ از راه دور: پروتکلهای HART یا Modbus بهترین انتخاب هستند.
ترانسمیتر فشار قلمی پویاک با خروجیهای ۴–20mA، ۰–10V، Modbus (RS485) و سازگاری با پروتکلهای هوشمند HART گزینهای دقیق، پایدار و کاملاً منطبق با استانداردهای جهانی برای پروژههای صنعتی و زیرساختی است.
در محصولات مجموعه پویاک، سنسورهای فشار و ترانسمیترهای قلمی با خروجیهای متنوع از جمله ۴–۲۰ میلیآمپر، ۰–۱۰ ولت، Modbus (RS485) و پروتکلهای هوشمند مانند HARTعرضه میشوند تا با هر نوع سیستم اتوماسیون سازگاری کامل داشته باشند.
