Hướng dẫn cài đặt bộ điều khiển nhiệt độ PID Autonics TK4S-B4CR

Bộ điều khiển nhiệt độ PID Autonics TK4S-B4CR là một thiết bị đo và điều khiển nhiệt độ chính xác, được ứng dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ hướng dẫn chi tiết cách cài đặt TK4S-B4CR, từ các thông số cơ bản đến cài đặt nâng cao giúp thiết bị vận hành hiệu quả. Nếu bạn đang tìm kiếm tài liệu hỗ trợ TK4S-B4CR hay gặp khó khăn trong quá trình cấu hình, bài viết này sẽ cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết. Hãy cùng khám phá các bước cài đặt chuẩn xác để khai thác tối đa hiệu suất thiết bị.

I. Giới thiệu chung về bộ điều khiển nhiệt độ TK4S-B4CR

1. Cấu trúc vỏ ngoài

Cấu trúc vỏ ngoài bộ điều khiển nhiệt độ TK4S-B4CR:

Màu sắc: Đen, thiết kế hiện đại và chuyên nghiệp.
Kèm khung mount (giá đỡ) giúp dễ dàng lắp đặt vào tủ điện công nghiệp.
Tổng số chân kết nối: 18 chân, thuận tiện cho việc kết nối tín hiệu và nguồn.
Chất liệu vỏ: Nhựa chịu nhiệt, bền bỉ trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Kích thước tiêu chuẩn: 48×48 mm, phù hợp với hầu hết các tủ điện công nghiệp.
Trọng lượng xấp xỉ: 150g, gọn nhẹ nhưng chắc chắn, dễ vận chuyển và lắp đặt.

Hình 1: Cấu trúc vỏ ngoài TK4S-B4CR

2. Mặt hiển thị (Display Panel)

Mặt hiển thị bộ điều khiển nhiệt độ TK4S-B4CR

Hình 2: Mặt hiển thị bộ điều khiển nhiệt độ TK4S

3. Thông số kỹ thuật

Danh mục	Thông số chi tiết
Phương pháp hiển thị	LED 7 đoạn, 4 chữ số
Phương thức điều khiển	ON/OFF, P, PI, PD, PID
Loại ngõ vào	Thermocouple: K, J, E, T, B, R, S, N, C, G, L, U, Platinel IIRTD: Pt100Ω, JPt100ΩAnalog: 0–100mV, 0–5V, 1–5V, 0–10V, 0–20mA, 4–20mA
Chu kỳ lấy mẫu	50ms
Ngõ ra điều khiển 1	Dòng điện (DCO 4–20mA) hoặc SSR (11VDC) [ON/OFF]
Ngõ ra điều khiển 2	Relay (250VAC~ 3A)
Ngõ vào tùy chọn	CT, số (DI-1)
Ngõ ra tùy chọn	Cảnh báo 1/2, Truyền thông RS485
Nguồn cấp	100–240VAC, 50/60Hz
Cấu trúc bảo vệ	IP65 (bảng điều khiển phía trước)
Độ chính xác hiển thị RTD	±0.3% hoặc ±1°C (chọn mức cao hơn), ngoài dải ±0.5% hoặc ±2°C
Độ chính xác hiển thị TC	±0.3% hoặc ±1°C (chọn mức cao hơn), ngoài dải ±0.5% hoặc ±2°C
Độ chính xác hiển thị Analog	±0.3% F.S, ngoài dải ±0.5% F.S
Độ chính xác hiển thị CT	±5% F.S ±1 chữ số
Độ trễ	RTD/Thermocouples: 1 đến 100.0°C/°FBiến analog: 1 đến 100 chữ số
Dải tỷ lệ	0.1 đến 999.9°C/°F (0.1 đến 999.9%)
Thời gian tích phân (I)	0 đến 9999 giây
Thời gian phát sinh (D)	0 đến 9999 giây
Thời gian điều khiển	Ngõ ra relay hoặc SSR: 0.1 đến 120.0 giâyNgõ ra dòng hoặc SSR tùy chọn: 1.0 đến 120.0 giây
Cài đặt lại bằng tay	0.0 đến 100.0%
Nhiệt độ hoạt động	-10 đến 60°C (bảo quản: -20 đến 60°C)
Độ ẩm hoạt động	35 đến 85% RH (bảo quản: 35 đến 85% RH)
Loại cách điện	Cách điện kép hoặc cách điện gia cố (chịu điện áp 2kV giữa ngõ vào và nguồn)
Trọng lượng	Xấp xỉ 150g (loại nhẹ khoảng 105g)

4. Sơ đồ đấu nối

Chân 1,2 là cho ngõ vào dạng số , digital input dạng open hoặc close
Chân 3,4 là chân ngõ ra điều khiển 1 , có 2 loại : 0-20mA DC và 4-20mA DC
11VDC cho SSR ON/OFF
Chân 5,6 là chân cấp nguồn 100-240VAC/60,50HZ
Chân 13,14 là chân ngõ ra điều khiển 2 , 250VAC/3A
Chân 15,16 dùng để kết nối RS485 hoặc 4-20mA DC
Chân 17,18 bộ biến dòng , 0-50A
Chân 7,8,9 đầu ra cảnh báo alarm 1,2 điện áp ra 230VAC,3A
Chân 10,11,12 dùng để gắn đa dạng các đầu dỏ cảm biến nhiệt như RTD, thermalcouple, đầu vào dạng analog như 0-10 Vdc, 0,4-20mA
Trong giao diện setting, chúng ta có 5 nhóm thông số từ gọi là parameter 1 đến parameter 5

5. Đầu dây đấu nối

II. Hướng dẫn đấu nối TK4S-B4CR với các thiết bị khác (thí nghiệm)

1. Các thiết bị được sử dụng trong mô hình đấu nối thực tiễn kết hợp với TK4S-B4CR

Để hướng dẫn chi tiết cách đấu nối bộ điều khiển nhiệt độ TK4S-B4CR, chúng tôi sẽ kết hợp sử dụng các thiết bị phổ biến trong hệ thống điều khiển nhiệt công nghiệp, bao gồm:

RCBO NXBLE-32 của CHINT – thiết bị bảo vệ chống rò điện và quá tải, đảm bảo an toàn nguồn cấp.
Cảm biến nhiệt độ PT100 loại dây – dùng làm ngõ vào đo nhiệt cho TK4S-B4CR.
Nút nhấn nhả có đèn Schneider XB4BW36M5 (220VAC) – sử dụng làm công tắc điều khiển thủ công trong mạch.

Thông qua các thiết bị này, bài viết sẽ hướng dẫn cụ thể từng bước đấu nối, từ nguồn cấp, ngõ vào cảm biến, đến ngõ ra điều khiển và thiết bị ngoại vi, giúp người dùng dễ dàng triển khai trong thực tế.
RCBO NXBLE-32 của CHINT

Dòng sản phẩm NXBLE-32
Tần số hoạt động : 50/60 Hz , Số cực : 1P+N
Điện áp định mức : AC 230/400V
Dòng định mức : 25A
Định mức dòng rò : 30mA
Dòng ngắt mạch định mức (Icu): 6kA
Dòng ngắt mạch hoạt động (Ics): 6kA

Xem thêm thông tin chi tiết tại: CB chống giật NXBLE-32 1P+N C32 30mA CHINT

Cảm biến nhiệt độ PT100 Samil

Cảm biến pt100 dạng dây
Dãy đo: -50…450ºC, 0…100ºC, 0…300ºC, …
Chiều dài tùy chọn. Thường dùng: 50mm, 100mm, ....
Đường kính thường sử dụng: 3mm, 6mm, 8mm...
Vật liệu: SS304 và SS316.
Kiểu kết nối: 2 dây, 3 dây và 4 dây.
Kết nối 3 dây là thông dụng nhất
Kiểu ren như G1/8, G1/4, G1/2, NPT 1/2, NPT 1/4, NPT 1/8

Tham khảo cảm biến nhiệt độ Samil PT100 tại: https://amazen.com.vn/thuong-hieu/samil/dau-do-nhiet-do-dang-day.html

2. Sơ đồ đấu nối thực tiễn

Sơ đồ đấu nối 1

Sơ đồ đấu nối thực tiến TK4S-B4CR với các thiết bị khác

Sau khi hoàn thành sơ đồ đấu nối 1

Sơ đồ đấu nối 2

Sơ đồ đấu nối thực tiễn 2

3. Kiểm tra các chức năng của bộ điều khiển nhiệt độ PID TK4S-B4CR

Trong giao diện setting, chúng ta có 5 nhóm thông số gọi là parameter 1 đến parameter 5 để vào giao điện setting, cần nhấn giữ nút mode khoảng 3s

a) Kết quả kiểm tra nhóm thông số 1

b) Kết quả kiểm tra nhóm thông số 2

c) Kết quả kiểm tra nhóm thông số 3

d) Kết quả kiểm tra nhóm thông số 4

e) Kết quả kiểm tra nhóm thông số 5

4. Thực hiện thí nghiệm các chức năng bộ điều khiển nhiệt độ TK4S-B4CR

Test 1: Chuyển chế độ điều khiển ngõ ra output1 thành HEATING mode, ouput1 là lò đun, đun tới SV thì hết đun, nếu giá trị PV vượt quá mức SV+20, Alarm 1 sẽ sáng lên là đèn sẽ sáng lên.
Các bước tiến hành:
Bước 1:

Chọn loại tín hiệu đầu vô của cảm biến thông qua catalogue
Đơn vị nhiệt độ là độ C
Chỉnh ngõ ra thành heating mode
Chế độ điều khiển là ON , OFF

Bước 2: Chuyển chế độ làm việc của alarm 1 thành DuCC

Bước 3: Set giá trị cảnh báo cao cho alarm 1

Kết quả: Ví dụ đặt SV = 50 và bắt đầu gia nhiệt theo đèn output 1 khi gia nhiệt đến SV thì out1 tắt, nhưng nếu ta tiếp tục gia nhiệt đến SV+20 độ thì lúc này cảnh báo AL1 sẽ bật.
Test 2: Chuyển chế độ điều khiển ngõ ra output1 thành HEATING mode, ouput1 là lò đun, đun tới SV thì hết đun, nếu giá trị pv vượt quá mức SV± 20 Alarm 1 bật, nếu nhiệt độ vẫn trong vòng SV + 15 và SV - 1 thì Alarm 2 bật đèn xanh

Các bước tiến hành
Bước 1: Chuyển chế độ làm việc của AL1 thành ] du [
Chuyển chế độ làm việc của AL2 thành [ du ]

Bước 2: Set giá trị cao, thấp cho AL1
Set giá trị cao thấp cho AL2

Kết quả: Ví dụ đặt SV=50 và bắt đầu gia nhiệt theo đèn output 1 khi gia nhiệt đến SV thì out1 tắt, nhưng nếu ta tiếp tục gia nhiệt đến 70 độ thì lúc này cảnh báo AL1 sẽ bật hoặc chúng ta không gia nhiệt ngay khi out1 vẫn sáng cho đến khi nhiệt độ bé hơn 30, AL1 cũng sẽ bật.
Về AL2 là vùng nhiệt mong muốn , lúc này khi gia nhiệt đến khoảng 49 hoặc 65 thì AL2 sẽ sáng.
Test 3: Điều khiển PID
Bước 1: Chuyển chế độ làm việc của AL1 thành ] du [

Bước 2: Set giá trị cao, thấp cho AL1

Bước 3: Chuyển chế độ PID

Bước 4: Bật chế độ Auto tuning

Kết quả nhận được: Ví dụ đặt SV=50 và bắt đầu gia nhiệt theo đèn output 1 khi gia nhiệt đến SV thì out1 tắt, nhưng nếu ta tiếp tục gia nhiệt đến 70 độ thì lúc này cảnh báo AL1 sẽ bật hoặc chúng ta không gia nhiệt ngay khi out1 vẫn sáng cho đến khi nhiệt độ bé hơn 30, AL1 cũng sẽ bật
Ban đầu chỉ số P,I,D sẽ ở một giá trị nhất điịnh, sau khi đun nóng và giảm nhiệt vài lần thì 3 giá trị này sẽ thay đổi vì chế độ auto tuning.

5. Nhận xét sau các thí nghiệm

Ưu điểm và nhược điểm của bộ điều khiển nhiệt độ TK4S-B4CR:
Ưu điểm:
- Chức năng cảnh báo thông minh: Có khả năng cảnh báo khi nhiệt độ vượt ngưỡng hoặc sai lệch trong các dải nhiệt khác nhau.
- Ngõ ra đa dạng:

OUT1: Tương thích với SSR hoặc linh kiện bán dẫn, phù hợp điều khiển làm lạnh/nóng gián tiếp.
OUT2: Có thể sử dụng điều khiển trực tiếp (relay).

- Điều khiển hai chiều: Hỗ trợ cả điều khiển nhiệt nóng và lạnh, đáp ứng nhiều ứng dụng khác nhau.
- Thao tác đơn giản: Giao diện dễ sử dụng, thuận tiện trong cài đặt và vận hành.
- Dễ đấu nối: Thiết kế rõ ràng, thân thiện cho người mới và kỹ thuật viên.
Nhược điểm:
- Màn hình LED: Có thể bị mờ hoặc chói khi sử dụng ở môi trường có ánh sáng mạnh, gây khó nhìn.
- Catalogue thiếu chi tiết: Tài liệu hướng dẫn cung cấp ít thông tin nâng cao, gây khó khăn cho người dùng cần cấu hình sâu.
Nhận xét về mạch:
- Mạch đấu nối tuy đơn giản nhưng cũng đã thể hiện một số chức năng nổi bật của bộ điều khiển
- Tuy nhiên mạch chưa thể hiện được giao tiếp RS485 và các chức năng như biến dòng, đầu vào số và một chức năng bảo mật trong Parameter 5.

III. Video hướng dẫn cài đặt bộ điều khiển nhiệt độ PID Autonics TK4S-B4CR

Lời kết
Trong trường hợp các bạn có nhu cầu mua TK4S-B4CR, hay có thắc mắc cần tư vấn thêm đừng ngần ngại liên lạc với Amazen thông qua:
- Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
- Email: amazen@amazen.com.vn
Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng sẽ mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết mọi sản phẩm mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.