Trong các hệ thống đo lường và điều khiển công nghiệp, tín hiệu 4–20 mA và HART (Highway Addressable Remote Transducer) là hai chuẩn truyền tín hiệu được sử dụng phổ biến trong cảm biến áp suất, nhiệt độ, lưu lượng, mức. Mặc dù thường xuất hiện cùng nhau, 4–20 mA và HART không giống nhau về bản chất và chức năng.
Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ sự khác nhau giữa 4–20 mA và HART, từ đó lựa chọn đúng chuẩn tín hiệu cho từng ứng dụng công nghiệp.
1. Tín hiệu 4–20 mA là gì?
4–20 mA là chuẩn tín hiệu analog dòng điện, trong đó:
-
4 mA tương ứng giá trị đo thấp nhất (0%)
-
20 mA tương ứng giá trị đo cao nhất (100%)
Chuẩn này được ưa chuộng vì chống nhiễu tốt, truyền xa và dễ tích hợp với PLC, DCS.
Đặc điểm chính của 4–20 mA:
-
Truyền tín hiệu liên tục, đơn giản
-
Khoảng cách truyền xa (lên đến vài km)
-
Dễ phát hiện lỗi (dòng <4 mA)
-
Phù hợp hệ thống điều khiển truyền thống
2. HART là gì?
HART (Highway Addressable Remote Transducer) là giao thức truyền thông số (digital), được chồng (overlay) lên tín hiệu 4–20 mA bằng phương pháp FSK (Frequency Shift Keying).
HART cho phép truyền dữ liệu số hai chiều như:
-
Cấu hình thiết bị
-
Hiệu chuẩn (calibration)
-
Chẩn đoán & trạng thái thiết bị
-
Thông tin tag, serial number
Đặc điểm chính của HART:
-
Giao tiếp digital hai chiều
-
Không ảnh hưởng tín hiệu 4–20 mA
-
Cho phép cấu hình từ xa
-
Phù hợp hệ thống thông minh (Smart Instrument)
3. Bảng so sánh 4–20 mA và HART
| Tiêu chí | 4–20 mA | HART |
|---|---|---|
| Loại tín hiệu | Analog | Digital |
| Dữ liệu truyền | Giá trị đo | Giá trị + thông tin thiết bị |
| Giao tiếp | Một chiều | Hai chiều |
| Cách truyền | Dòng điện | Digital chồng trên 4–20 mA |
| Khả năng cấu hình | Không | Có |
| Chẩn đoán thiết bị | Không | Có |
| Mức độ thông minh | Cơ bản | Cao |
4. Mối quan hệ giữa 4–20 mA và HART
-
HART không thay thế 4–20 mA
-
HART luôn hoạt động cùng 4–20 mA
-
PLC/DCS vẫn đọc giá trị analog 4–20 mA
-
Thiết bị cầm tay HART hoặc phần mềm sẽ đọc dữ liệu số
➡️ Có thể hiểu: 4–20 mA là “kênh đo”, HART là “kênh giao tiếp”.
5. Khi nào nên dùng 4–20 mA?
Nên chọn 4–20 mA thuần analog khi:
-
Hệ thống đơn giản
-
Không yêu cầu cấu hình từ xa
-
PLC cũ, không hỗ trợ HART
-
Mục tiêu đo lường cơ bản
Ứng dụng:
-
Nhà máy xử lý nước
-
Hệ thống bơm
-
Đo áp suất – nhiệt độ thông thường
6. Khi nào nên dùng HART?
Nên chọn 4–20 mA + HART khi:
-
Cần giám sát, chẩn đoán thiết bị
-
Yêu cầu hiệu chuẩn và cấu hình từ xa
-
Nhà máy tự động hóa cao
-
Hệ thống DCS / SCADA hiện đại
Ứng dụng:
-
Dầu khí
-
Hóa chất
-
Nhiệt điện
-
Nhà máy quy mô lớn
7. Ưu và nhược điểm của 4–20 mA và HART
4–20 mA:
Ưu điểm
-
Đơn giản, ổn định
-
Dễ tích hợp
-
Chi phí thấp
Nhược điểm
-
Không có dữ liệu chẩn đoán
-
Không cấu hình từ xa
HART:
Ưu điểm
-
Giao tiếp thông minh
-
Dễ bảo trì, hiệu chuẩn
-
Phù hợp Industry 4.0
Nhược điểm
-
Cần thiết bị hỗ trợ HART
-
Chi phí cao hơn
8. Nên chọn chuẩn tín hiệu nào cho hệ thống của bạn?
Việc lựa chọn giữa 4–20 mA và HART phụ thuộc vào:
-
Mức độ tự động hóa
-
Yêu cầu bảo trì
-
Khả năng mở rộng hệ thống
-
Ngân sách đầu tư
➡️ Xu hướng hiện nay: vẫn dùng 4–20 mA, nhưng kết hợp HART để tăng khả năng quản lý thiết bị.
9. Thiết bị sử dụng tín hiệu 4–20 mA & HART
Các thiết bị phổ biến:
-
Cảm biến áp suất
-
Cảm biến nhiệt độ
-
Flow transmitter
-
Level transmitter
Chúng tôi cung cấp transmitter 4–20 mA & HART chính hãng, đầy đủ CO – CQ, hỗ trợ tư vấn tích hợp PLC/DCS.
📍 CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP CTMARK VN – KINH DOANH THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP
📲 Hotline/Zalo: 0962543178
🌐 Website: www.ctmarkvn.com
✉ Email: info@ctmarkvn.com
📦 Cung cấp chính hãng – Tư vấn tận tâm – Bảo hành uy tín
