Bộ điều khiển nhiệt độ NCL-13A Shinko RS485
Bảo hành 12 tháng
Luôn có kỹ sư hỗ trợ 24/24
1. Bộ điều khiển nhiệt độ NCL-13A Shinko là gì?
Bộ điều khiển nhiệt độ truyền thông NCL-13A Shinko là dòng Multi-drop Communication Type Temperature Control Unit của Shinko Technos, được thiết kế để điều khiển nhiệt độ trong tủ điện công nghiệp với kiểu lắp DIN rail nhỏ gọn. Thiết bị có kích thước khoảng 17.5 × 75 × 85 mm, dùng nguồn 24VDC, hỗ trợ truyền thông RS-485, giao thức Shinko protocol, Modbus ASCII và Modbus RTU, phù hợp cho các hệ thống cần kết nối nhiều bộ điều khiển nhiệt về PLC, HMI hoặc máy tính giám sát.
2. Đặc điểm nổi bật của NCL-13A Shinko
- Kích thước nhỏ gọn khoảng 17.5 × 75 × 85 mm, phù hợp lắp trong tủ điện có không gian hạn chế.
- Lắp đặt dạng DIN rail, thuận tiện cho tủ điều khiển công nghiệp.
- Nguồn cấp 24VDC, dải cho phép 20 đến 28VDC.
- Hỗ trợ RS-485 multi-drop, phù hợp kết nối nhiều bộ điều khiển trên cùng hệ thống.
- Hỗ trợ Shinko protocol, Modbus ASCII và Modbus RTU.
- Có thể cài đặt địa chỉ thiết bị bằng rotary switch.
- Có thể chọn tốc độ truyền thông bằng DIP switch: 4800bps, 9600bps hoặc 19200bps.
- Hỗ trợ nhiều loại input: thermocouple, RTD, dòng DC và điện áp DC.
- Có 18 loại input, gồm 10 loại thermocouple, 2 loại RTD, 2 loại dòng DC và 4 loại điện áp DC.
- Chu kỳ lấy mẫu nhanh 0.25 giây.
- Hỗ trợ PID control với auto-tuning, PI, PD, P và ON/OFF control.
- Có nhiều lựa chọn ngõ ra điều khiển: relay, non-contact voltage cho SSR, DC current 4–20mA và open collector.
- Có alarm output, loop break alarm và tùy chọn heater burnout alarm / actuator short circuit alarm.
- Có tùy chọn heating/cooling control output.
- Có bus plug giúp giảm dây khi kết nối nhiều thiết bị.
- Có monitoring software SWM-NCL01M để giám sát, cài đặt, logging và hiển thị dữ liệu trên máy tính.
NCL-13A là lựa chọn phù hợp khi hệ thống cần điều khiển nhiệt độ tập trung, nhiều điểm nhiệt, nhiều bộ điều khiển trong cùng tủ điện và cần giao tiếp với PLC/HMI/PC qua RS-485 thay vì chỉ thao tác trực tiếp trên mặt controller.
3. Model
NCL-13A có cấu trúc model dựa trên loại ngõ ra điều khiển, loại input và các tùy chọn mở rộng. Các nhóm model thường gặp gồm:
- NCL-13A-R/M: Relay contact output, multi-range input
- NCL-13A-S/M: Non-contact voltage output dùng cho SSR, multi-range input
- NCL-13A-A/M: DC current output 4–20mA, multi-range input
- NCL-13A-C/M: Open collector output, multi-range input
Tùy theo cấu hình thực tế, người dùng cần kiểm tra đúng tem model trên thiết bị trước khi thay thế hoặc đấu dây, vì cùng là NCL-13A nhưng loại output và option có thể khác nhau.
4. Thiết kế bộ điều khiển NCL-13A
NCL-13A được thiết kế theo dạng module mỏng, lắp trên DIN rail, tối ưu cho các tủ điện có nhiều vòng điều khiển nhiệt. Thay vì dùng controller mặt tủ truyền thống có màn hình và phím bấm lớn, NCL-13A tập trung vào khả năng điều khiển và truyền thông, giúp gom nhiều điểm nhiệt vào một hệ thống giám sát tập trung.
| Hạng mục | Thông số NCL-13A |
|---|---|
| Kiểu thiết bị | Communication Type Temperature Control Unit |
| Kiểu lắp đặt | DIN rail mounting |
| Kích thước ngoài | 17.5 × 75 × 85 mm |
| Nguồn cấp | 24VDC |
| Dải điện áp cho phép | 20 đến 28VDC |
| Vật liệu vỏ | Nhựa chống cháy, màu xám nhạt |
| Kết nối nguồn và truyền thông | Bus plug / screw type plug |
| Kết nối input/output | Spring type plug tháo rời |
| Đèn báo | Power, communication, control output |
5. Hỗ trợ truyền thông RS-485 multi-drop
Điểm mạnh lớn nhất của NCL-13A là khả năng truyền thông RS-485 multi-drop. Với cấu trúc này, nhiều bộ NCL-13A có thể kết nối về một máy tính, PLC, HMI hoặc bộ chuyển đổi truyền thông. Theo manual, hệ thống cơ bản có thể kết nối tối đa 31 bộ NCL-13A, còn thông tin sản phẩm của Shinko cho biết có thể mở rộng tối đa 95 bộ khi dùng IF-400 như repeater, với chiều dài đường truyền thông tối đa 4.8 km trong cấu hình phù hợp.
Thiết bị hỗ trợ các giao thức:
- Shinko protocol
- Modbus ASCII
- Modbus RTU
Tốc độ truyền thông có thể chọn bằng DIP switch:
- 4800bps
- 9600bps
- 19200bps
Nhờ hỗ trợ Modbus RTU, NCL-13A có thể tích hợp vào nhiều hệ thống PLC/HMI công nghiệp phổ biến. Người dùng có thể đọc PV, ghi SV, đọc trạng thái alarm, theo dõi output và quản lý nhiều bộ điều khiển từ một màn hình trung tâm.
6. Cài đặt địa chỉ bằng rotary switch
NCL-13A sử dụng rotary switch để cài đặt instrument number cho từng thiết bị. Khi nhiều bộ NCL-13A cùng nằm trên một tuyến RS-485, mỗi bộ cần có địa chỉ riêng để PLC, HMI hoặc máy tính có thể phân biệt và giao tiếp đúng thiết bị.
7. Hỗ trợ nhiều loại đầu vào nhiệt độ và tín hiệu analog
NCL-13A dùng input dạng multi-range, cho phép chọn nhiều loại cảm biến và tín hiệu khác nhau thông qua truyền thông. Đây là ưu điểm quan trọng khi cùng một dòng thiết bị cần dùng cho nhiều máy khác nhau trong nhà máy.
| Nhóm input | Loại tín hiệu hỗ trợ |
|---|---|
| Thermocouple | K, J, R, S, B, E, T, N, PL-II, C (W/Re5-26) |
| RTD | Pt100, JPt100, 3-wire |
| DC current | 0–20mA DC, 4–20mA DC |
| DC voltage | 0–1V, 0–5V, 1–5V, 0–10V DC |
Với DC current input, manual yêu cầu dùng điện trở shunt 50Ω RES-S03-050 bán riêng. Đây là điểm cần lưu ý khi đấu các tín hiệu 4–20mA hoặc 0–20mA vào NCL-13A.
8. Dải đo và độ phân giải đầu vào
NCL-13A hỗ trợ nhiều dải đo tùy loại cảm biến. Ví dụ, thermocouple K có thể dùng trong dải rộng từ -200 đến 1370°C với độ phân giải 1°C, hoặc dải -199.9 đến 500.0°C với độ phân giải 0.1°C. RTD Pt100 cũng hỗ trợ cả dải có độ phân giải 0.1°C và 1°C tùy cấu hình.
| Loại input | Dải đo tham khảo |
|---|---|
| K | -200 đến 1370°C hoặc -199.9 đến 500.0°C |
| J | -200 đến 1000°C |
| R / S | 0 đến 1760°C |
| B | 0 đến 1820°C |
| E | -200 đến 800°C |
| T | -199.9 đến 400.0°C |
| N | -200 đến 1300°C |
| Pt100 | -199.9 đến 850.0°C hoặc -200 đến 850°C |
| JPt100 | -199.9 đến 500.0°C hoặc -200 đến 500°C |
| 4–20mA / 0–20mA | -1999 đến 9999, tùy scaling |
| DC voltage | -1999 đến 9999, tùy scaling |
Nhờ hỗ trợ scaling cho tín hiệu analog, NCL-13A không chỉ dùng cho nhiệt độ mà còn có thể xử lý một số tín hiệu quá trình nếu hệ thống yêu cầu.
9. Độ chính xác và chu kỳ lấy mẫu
NCL-13A có chu kỳ lấy mẫu 0.25 giây, phù hợp cho các ứng dụng cần phản hồi tương đối nhanh trong điều khiển nhiệt và giám sát quá trình. Độ chính xác đầu vào theo manual như sau:
| Loại input | Độ chính xác |
|---|---|
| Thermocouple | ±0.2% input span ±1 digit hoặc ±2°C, lấy giá trị lớn hơn |
| RTD | ±0.1% input span ±1 digit hoặc ±1°C, lấy giá trị lớn hơn |
| DC current / DC voltage | ±0.2% input span ±1 digit |
Một số dải đặc biệt như thermocouple R/S ở vùng nhiệt thấp hoặc B ở vùng thấp có điều kiện chính xác riêng, vì vậy khi dùng trong các ứng dụng đặc thù nên kiểm tra lại manual trước khi cấu hình.
10. Điều khiển PID, PI, PD, P và ON/OFF
NCL-13A hỗ trợ nhiều kiểu điều khiển để phù hợp với từng bài toán nhiệt. Thiết bị có PID action với auto-tuning, đồng thời có thể hoạt động ở các chế độ PI, PD, P hoặc ON/OFF tùy cách cài đặt tham số.
| Chế độ điều khiển | Điều kiện / ý nghĩa |
|---|---|
| PID | Có auto-tuning, phù hợp điều khiển ổn định |
| PI | Khi derivative time đặt bằng 0 |
| PD | Khi integral time đặt bằng 0 |
| P | Khi integral time và derivative time đặt bằng 0 |
| ON/OFF | Khi proportional band đặt bằng 0 |
Các tham số chính gồm proportional band, integral time, derivative time, proportional cycle, ARW, manual reset, hysteresis và giới hạn output cao/thấp. Cấu trúc này giúp NCL-13A linh hoạt hơn so với controller ON/OFF cơ bản, đặc biệt trong các máy cần kiểm soát nhiệt ổn định và giảm dao động quanh điểm đặt.
11. Nhiều lựa chọn ngõ ra điều khiển
NCL-13A có nhiều lựa chọn ngõ ra OUT1 để phù hợp với từng kiểu tải và mạch điều khiển.
| Loại ngõ ra | Ký hiệu | Thông số chính | Ứng dụng |
|---|---|---|---|
| Relay contact | R | 1a, 3A 250VAC tải thuần trở | Điều khiển relay trung gian, contactor nhỏ |
| Non-contact voltage | S | 12VDC, tối đa 40mA | Điều khiển SSR ngoài |
| DC current | A | 4–20mA DC, tải tối đa 550Ω | Điều khiển SCR, bộ công suất analog |
| Open collector | C | 0.1A 24VDC tối đa | Điều khiển tín hiệu transistor / ngõ vào logic |
Khi dùng bản relay output, manual khuyến nghị sử dụng relay ngoài phù hợp với tải để bảo vệ tiếp điểm relay bên trong. Với tải gia nhiệt công suất lớn, không nên đưa tải trực tiếp qua relay của controller mà nên dùng contactor, SSR hoặc bộ điều khiển công suất phù hợp.
12. Hỗ trợ alarm và cảnh báo sự cố
NCL-13A hỗ trợ Alarm 1 output và các trạng thái Alarm 2, Alarm 3, Alarm 4 qua truyền thông. Alarm 1 có thể chọn nhiều kiểu cảnh báo như high limit alarm, low limit alarm, high/low limits alarm, process high alarm, process low alarm, alarm có standby và no alarm action. Ngoài alarm nhiệt độ, thiết bị còn có thể phối hợp với loop break alarm, heater burnout alarm và actuator short circuit alarm tùy option. Điều này giúp hệ thống phát hiện các lỗi phổ biến như đứt heater, chập actuator, lỗi vòng điều khiển hoặc nhiệt độ vượt ngưỡng.
13. Tùy chọn heater burnout alarm và actuator short circuit alarm
Với option W hoặc W3, NCL-13A có thể dùng CT để giám sát dòng heater. Option W dùng cho tải single phase, còn W3 dùng cho tải 3-phase. Đây là chức năng hữu ích trong các hệ thống gia nhiệt công nghiệp vì heater có thể bị đứt, suy hao hoặc chập trong quá trình vận hành.
14. Có tùy chọn heating/cooling control
NCL-13A có option DC cho heating/cooling control output. Khi dùng option này, event output có thể trở thành cooling output OUT2. Chức năng này phù hợp với các hệ thống cần cả gia nhiệt và làm mát, ví dụ máy ép nhựa, khuôn nhiệt, máy đùn hoặc các cụm nhiệt cần giữ ổn định hai chiều.
15. Monitoring software SWM-NCL01M
Shinko cung cấp phần mềm SWM-NCL01M cho NCL-13A. Phần mềm này hỗ trợ các chức năng như hiển thị tất cả kênh, hiển thị từng kênh, data logging, setup, cài đặt đồng loạt và hiển thị dạng chart.
16. Giảm dây nhờ bus plug
NCL-13A sử dụng bus plug cho đường nguồn và đường truyền thông. Khi lắp nhiều bộ NCL-13A cạnh nhau, bus plug cho phép nối tiếp nguồn 24VDC và RS-485 qua từng thiết bị, giúp giảm đáng kể số lượng dây đi riêng trong tủ.
17. Nguồn cấp 24VDC cho tủ điện công nghiệp
NCL-13A dùng nguồn cấp 24VDC, với dải điện áp cho phép 20 đến 28VDC và ripple voltage 5%p-p hoặc thấp hơn. Đây là mức nguồn phổ biến trong tủ điện điều khiển, dễ dùng chung với PLC, HMI, relay trung gian và các thiết bị điều khiển khác.
18. Sơ đồ đấu dây của NCL-13A
19. Ứng dụng của NCL-13A Shinko
NCL-13A phù hợp cho nhiều hệ thống điều khiển nhiệt trong công nghiệp, đặc biệt khi cần gom nhiều điểm nhiệt về một hệ thống giám sát trung tâm. Ứng dụng phổ biến gồm:
- Máy ép nhựa
- Máy đùn nhựa
- Máy đóng gói
- Máy làm túi
- Máy sấy
- Lò điện
Với các máy có nhiều vùng nhiệt, NCL-13A giúp tủ điện gọn hơn so với việc dùng nhiều controller mặt tủ riêng lẻ. Người vận hành có thể thao tác qua HMI hoặc phần mềm giám sát thay vì phải chỉnh từng bộ điều khiển thủ công.
Tóm lại
Bộ điều khiển nhiệt độ truyền thông NCL-13A Shinko là dòng temperature control unit nhỏ gọn, lắp DIN rail, dùng nguồn 24VDC và được thiết kế cho các hệ thống điều khiển nhiệt cần truyền thông RS-485. với thiết kế nhỏ gọn, bus plug giảm dây và khả năng giám sát bằng phần mềm, NCL-13A phù hợp cho máy ép nhựa, máy đùn, máy đóng gói, máy sấy, lò điện và các tủ điều khiển nhiều vùng nhiệt cần vận hành ổn định, dễ bảo trì và dễ tích hợp vào hệ thống PLC/HMI.
