Khách gửi yêu cầu "cần đọc 8 tín hiệu 4–20 mA về máy tính" và nhận về ba báo giá lệch nhau. Ba module đều 8 kênh analog, đều 16-bit, đều của Advantech. Thứ quyết định giá và quyết định luôn cả việc lắp có chạy nổi hay không lại là đường truyền: RS-485, Ethernet hay Wi-Fi. Chọn sai đường truyền thì số kênh có đúng cũng vô nghĩa.
Advantech chia module thu thập tín hiệu từ xa (remote I/O) thành ba họ chính: ADAM-4000 nói chuyện qua RS-485, ADAM-6000 qua Ethernet, WISE-4000 qua sóng không dây. Bài này đối chiếu ba đại diện có thông số công bố trên trang hãng: ADAM-4017+, ADAM-6017 và WISE-4012E, kèm cách chọn theo hiện trường thật.
Ba họ, ba cách đưa tín hiệu về phòng điều khiển
ADAM-4000 là họ lâu đời nhất, đi trên một cặp dây xoắn RS-485. Ưu điểm là kéo xa, rẻ, nhiều module mắc chung một đường dây (multi-drop) và không cần switch. ADAM-4017+ hỗ trợ cả tập lệnh ASCII lẫn Modbus/RTU, tiêu thụ 1,2 W ở 24 VDC, nguồn vào không ổn áp 10–30 VDC. Nhược điểm là tốc độ và việc chủ hệ thống phải có cổng COM hoặc bộ chuyển đổi RS-485.
ADAM-6000 cắm thẳng vào mạng nhà máy. ADAM-6017 có cổng RJ-45 10/100Base-T(X), nói Modbus/TCP, TCP/IP, UDP và RESTful; bản D còn thêm MQTT và SNMP. Không cần bộ chuyển đổi, mỗi module là một địa chỉ IP, phần mềm SCADA đọc trực tiếp. Đổi lại là phải kéo cáp mạng và phải có switch công nghiệp tới tận chỗ đặt module.
WISE-4000 sinh ra cho chỗ không kéo được dây. WISE-4012E dùng WLAN 2,4 GHz chuẩn IEEE 802.11b/g/n, có 2 kênh vào 0–10 V, 2 kênh DI và 2 kênh relay ra. Module chạy được ở chế độ máy chủ lẫn máy khách, tức là điện thoại có thể nối thẳng vào module để cấu hình bằng trang web HTML5 mà không cần bộ phát Wi-Fi. Nguồn vào là micro-USB 5 VDC, tiêu thụ 1,5 W.
Ba con số hay bị bỏ qua: nhiệt, nguồn và cách ly
Đây là chỗ khách hay quên chữ "công nghiệp". Một module đặt trong tủ điện cạnh biến tần không giống một card thu thập cắm trong máy tính văn phòng.
Nhiệt độ. ADAM-4017+ làm việc -10 đến 70 °C. ADAM-6017 bản thường cũng -10 đến 70 °C, riêng bản D mở rộng xuống -40 đến 70 °C. WISE-4012E là -25 đến 70 °C. Tủ điện ngoài trời ở miền Trung buổi trưa dễ vượt 55 °C bên trong; con số 70 °C là nhiệt độ môi trường quanh module, không phải nhiệt độ phòng.
Nguồn. ADAM-4017+ và ADAM-6017 đều nhận 10–30 VDC không ổn áp, tức là cắm thẳng vào nguồn 24 VDC của tủ mà không cần bộ nguồn riêng. WISE-4012E chỉ nhận 5 VDC qua micro-USB — trong tủ điện phải thêm một bộ đổi nguồn 24 V xuống 5 V, và đó là một điểm hỏng thêm cần tính trước.
Cách ly. ADAM-4017+ cách ly 3.000 VDC, có bảo vệ quá áp ±35 VDC ở đầu vào và TVS/ESD tích hợp. ADAM-6017 cách ly 2.000 VDC, có bảo vệ đảo cực nguồn. Đây là phần trả tiền cho chữ "công nghiệp": khi động cơ khởi động và đất tủ nhảy vài trăm vôn, phần cách ly giữ cho module và máy tính phía sau không chết theo.
Độ chính xác và tốc độ lấy mẫu
Ba module đều đọc được dòng 4–20 mA nhưng khác nhau ở chi tiết. ADAM-4017+ độ phân giải 16-bit, sai số ±0,1% ở chế độ áp và ±0,2% ở chế độ dòng, lấy mẫu 10 mẫu/giây tính chung cho cả 8 kênh, trôi điểm không ±6 μV/°C. ADAM-6017 cũng 16-bit, cùng mức sai số, nhưng chọn được 10, 100 hoặc 250 mẫu/giây; lưu ý hãng ghi rõ ở 100 và 250 mẫu/giây thì không còn khử nhiễu chế độ chung (CMR) và chế độ thường (NMR). WISE-4012E chỉ 12-bit, sai số ±0,1 VDC, 10 Hz — đủ cho giám sát mức bồn hay áp suất chậm, không đủ cho đo lường tính tiền.
Bảng đối chiếu ADAM-4017+, ADAM-6017 và WISE-4012E
| Tiêu chí | ADAM-4017+ | ADAM-6017 | WISE-4012E |
|---|---|---|---|
| Đường truyền | RS-485, 2 dây | Ethernet 10/100Base-T(X), RJ-45 | WLAN 802.11b/g/n 2,4 GHz |
| Giao thức | ASCII, Modbus/RTU | Modbus/TCP, TCP/IP, UDP, RESTful; MQTT và SNMP ở bản D | Modbus/TCP, TCP/IP, UDP, DHCP, HTTP, MQTT, RESTful JSON |
| Kênh vào | 8 analog vi sai (mV, V, ±20 mA, 4–20 mA) | 8 analog vi sai (mV, V, mA) + 2 DO cực hở | 2 kênh 0–10 V, 2 DI, 2 relay Form A |
| Độ phân giải | 16-bit | 16-bit | 12-bit |
| Tốc độ lấy mẫu | 10 mẫu/giây (tổng) | 10, 100 hoặc 250 mẫu/giây (tổng) | 10 Hz (tổng) |
| Cách ly | 3.000 VDC | 2.000 VDC | 1.500 Vrms giữa cuộn và tiếp điểm relay |
| Nguồn vào | 10–30 VDC không ổn áp | 10–30 VDC | Micro-B USB 5 VDC |
| Tiêu thụ | 1,2 W @ 24 VDC | 2,7 W @ 24 VDC | 1,5 W @ 5 VDC |
| Nhiệt làm việc | -10 ~ 70 °C | -10 ~ 70 °C; -40 ~ 70 °C (bản D) | -25 ~ 70 °C |
| Kích thước | Gắn thanh DIN, cầu đấu #14–22 AWG | Gắn thanh DIN, RJ-45 + cầu đấu vít | 80 x 139 x 25 mm, vỏ PC |
| Chứng nhận đáng chú ý | RoHS | CE, FCC, UL; Class I Division 2 Groups A–D | CE, FCC, R&TTE, NCC, SRRC, ANATEL, RoHS |
Chọn theo hiện trường, không chọn theo số kênh
- Đã có sẵn đường RS-485 chạy Modbus (biến tần, đồng hồ điện, PLC cũ): thêm ADAM-4017+ vào cùng đường dây là rẻ nhất. Chỉ cần một địa chỉ trạm còn trống và bộ chuyển đổi RS-485 ở đầu máy tính.
- Nhà máy đã kéo cáp mạng tới tủ: chọn ADAM-6000. Mỗi module một IP, phần mềm đọc Modbus/TCP không cần driver riêng, và bản D cho phép đẩy thẳng dữ liệu lên MQTT.
- Điểm đo nằm rời, không kéo được dây (bồn ngoài trời, nhà xưởng thuê, điểm đo tạm để khảo sát): WISE-4012E. Nhớ tính trước độ phủ sóng 2,4 GHz và nguồn 5 V.
- Điểm đo ở khu vực có nguy cơ cháy nổ: ADAM-6015 và ADAM-6017 có chứng nhận Class I, Division 2, Groups A, B, C và D. Các model khác trong họ không có, phải kiểm từng mã trước khi chào.
- Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt hoặc RTD: không dùng bản analog thường. ADAM-4018+ cho cặp nhiệt trên RS-485, ADAM-6018+ cho cặp nhiệt trên Ethernet, ADAM-6015 cho RTD Pt100/Pt1000.
Chi tiết nhỏ hay làm hỏng dự án
Đường RS-485 phải là một đường thẳng có điện trở đầu cuối, không phải hình sao. Nhiều hiện trường đấu kiểu chia nhánh rồi than "đọc chập chờn"; đổi module không cứu được lỗi đi dây.
Với ADAM-6000, hãy nhớ mỗi module là một node trên mạng nhà máy: nếu switch chỉ có 5 cổng và đã cắm đủ, thêm module là phải thêm switch. Trang switch công nghiệp Advantech trên site liệt kê các dòng phù hợp đặt trong tủ.
Với WISE-4012E, sóng 2,4 GHz trong nhà xưởng kim loại phản xạ và bị che rất nhanh. Nên khảo sát cường độ tín hiệu ngay tại vị trí gắn module trước khi chốt, chứ không đo ở giữa xưởng.
Xem thêm các bài giới thiệu theo họ trên site: ADAM-4000 Series, ADAM-6000 Series và bài tổng quan ADAM Remote IO. Sản phẩm cụ thể có tại ADAM-4017+, ADAM-6017 và WISE-4012E.
IPC247 hỗ trợ chọn module I/O
IPC247 phân phối module ADAM và WISE của Advantech tại Việt Nam. Bạn gửi danh sách tín hiệu cần đọc (loại tín hiệu, số kênh, khoảng đo), sơ đồ nơi đặt module, nhiệt độ cao nhất trong tủ và phần mềm sẽ đọc dữ liệu, kỹ thuật viên sẽ đề xuất mã module, số lượng, bộ chuyển đổi và bộ nguồn kèm theo, gửi kèm datasheet gốc của hãng. Chúng tôi có module mẫu để chạy thử với phần mềm SCADA của bạn trước khi mua và hỗ trợ kỹ thuật trong quá trình cấu hình, đấu nối.
Câu hỏi thường gặp về module I/O Advantech
ADAM-4017 và ADAM-4017+ khác nhau thế nào?
Bản dấu cộng hỗ trợ thêm Modbus/RTU bên cạnh tập lệnh ASCII, nên ghép thẳng vào phần mềm SCADA có sẵn driver Modbus mà không cần viết driver riêng. Đầu vào vẫn là áp và dòng (mV, V, mA); muốn đo cặp nhiệt thì dùng ADAM-4018+.
Một đường RS-485 mắc được bao nhiêu module ADAM-4000?
Số node phụ thuộc bộ thu phát và chiều dài dây, không phải một con số cố định. Trong thực tế nên chia nhỏ theo nhóm và tính cả tốc độ quét: mỗi module ADAM-4017+ lấy mẫu 10 mẫu/giây tổng cho 8 kênh, nên đường dây quá đông sẽ làm chu kỳ đọc dài ra rõ rệt.
Có nên dùng WISE-4012E cho dây chuyền sản xuất chính không?
Không nên. Module này độ phân giải 12-bit, nguồn 5 VDC qua micro-USB và phụ thuộc sóng Wi-Fi 2,4 GHz. Hãng định vị nó là bộ phát triển ứng dụng IoT và giám sát điểm rời. Vòng điều khiển của dây chuyền nên dùng ADAM-4000 hoặc ADAM-6000 đi dây.
Module nào đọc được nhiệt độ Pt100?
ADAM-6015 với 7 kênh RTD, hỗ trợ Pt100, Pt1000, Balco 500 và Ni 518, theo cả IEC 60751 ITS90 lẫn JIS C 1604. ADAM-4017+ và ADAM-6017 chỉ nhận tín hiệu áp và dòng, muốn đo RTD phải qua bộ chuyển đổi tín hiệu.
Nguồn tham khảo
- Trang họ sản phẩm RS-485 I/O Modules ADAM-4000/4100 (advantech.com)
- Datasheet Advantech ADAM-4017+/4018+/4019+ (advantech.com)
- Trang họ sản phẩm Ethernet I/O Modules ADAM-6000 (advantech.com)
- Datasheet Advantech ADAM-6000 Series (advantech.com)
- Datasheet Advantech WISE-4012E (advantech.com)
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
