Analoge Eingänge: Verdrahtung von Analogeingängen

 

ACE sind mit einer Reihe von allgemeinen Analogeingängen erhältlich.

Die analogen Eingangsschnittstellen von ACE sind entweder für 0-5 VDC, 0-10 VDC oder 0-20 mA erhältlich.

Analoge Eingänge werden normalerweise für den Anschluss von Sensorausgängen verwendet. Solche Sensoren messen physikalische Parameter wie Druck, Temperatur, Flüssigkeitsstand, Position, pH-Wert oder andere kontinuierlich veränderliche Messgrößen. Der Signalausgang des Sensors sollte an einen Signaleingang des analogen Anschlusses angeschlossen werden, und die Rückführungs- oder Erdungsreferenzleitung des Sensors muss mit der SPS-Masse neben Signal 1 (oder anderweitig mit der Masse der SPS) verbunden werden. ACE mit analogen Stromeingängen (Artikelnummer mit der Endung ‚c‘) sollten für analoge Stromsignale zwischen 0 und 20 mA verwendet werden. Die beiden gebräuchlichsten Arten von Stromsignalen sind 4-20 mA und 0-20 mA. Analoge Vollbereichssignale werden in einen Wert zwischen 0 und 4095 (12 Bit) umgewandelt. Bei 4-20-mA-Eingängen liegt der konvertierte Wert zwischen 820 und 4095. Die Skalierungsfunktion in vBuilder kann verwendet werden, um den Signalwert automatisch in aussagekräftige Daten zu konvertieren.

Bei ACE, die über einen vollen 8-Positionen-Port für Analogeingänge verfügen, ist der Pin neben dem sechsten Eingang über einen 10 Ω-Widerstand und eine Diode mit den internen 5 V der SPS verbunden. Dieser Anschluss dient zur Versorgung eines zukünftigen Analogeingangssimulators. Er dient keinem anderen Zweck und sollte für die Anwendung unverbunden bleiben. Analoge Eingangsanschlüsse, die nicht den vollen 8-Positionen-Anschluss belegen, haben diesen Anschluss nicht.

Die 0-2 0 mA-Analogeingänge haben einen 100 Ω-Widerstand zwischen dem Eingang und Masse. Bei den 0-10 V-Eingängen sind es 1 MΩ. Für die 0-5 V-Eingänge sind es 499 KΩ.

Verdrahtung eines passiven 2-Draht-Analogausgangsgeräts

bei passiven 2-Draht-Geräten wird die Spannungsversorgung Teil der Stromquellenschleife

0-5 V und 0-10 V als 24-V-Digitaleingang?

Die analogen Eingänge können nicht direkt als 24-V-Digitaleingang verwendet werden! Wenn Sie jedoch einen 30 MΩ-Widerstand in Reihe an den 10-V-Analogeingang anschließen, erhalten Sie etwa 7 V für ein 24-V-Digitalsignal

Über 0-20 mA Analogeingänge

Intern wandeln wir das 0-20/4-20-mA-Signal in ein 0-2-V-Signal um, indem wir einen 100-Ω-Widerstand gegen Masse verwenden.
Das bedeutet, dass die Masse des Transistors und die Masse des Messwertaufnehmers dieselbe Masse sein müssen.
Wenn Sie das gleiche Signal an mehrere Geräte anschließen wollen, wird das nicht funktionieren, es sei denn, die SPS ist das letzte Gerät in der Kette und alle anderen Geräte können den Durchgang verarbeiten.

Spannung für 0/4-20 mA-Eingänge

Es spielt keine Rolle, mit welcher Spannung der Messwandler (Sensor) versorgt wird. Am gebräuchlichsten sind jedoch 24 V. Solange der Strom 4-20 mA beträgt, ist alles in Ordnung.

Warum messe ich 1,9 V am Analogeingang?

Die analogen Eingänge durchlaufen einen Verstärker, um die Spannung auf den Bereich zu skalieren, mit dem der A/D-Wandler arbeitet, bevor sie vom A/D-Wandler umgewandelt wird. Ein Merkmal eines Verstärkers ist eine Offsetspannung, die das Signal ausgeglichen hält, um den gewünschten Ausgangsbereich zu erreichen. Die Verbindung zwischen dem Analogeingang und der Offsetspannung des Verstärkers liegt zwischen 316 KΩ und 1 MΩ, je nachdem, ob es sich um einen 4-20mA (316K), 0-5V (499K) oder 0-10V (1M) Eingang handelt. Wenn nichts an den Eingang angeschlossen ist, sehen Sie die Offset-Spannung an den 0-5V- und 0-10V-Analogeingängen aller unserer SPSen.

Dies hat keinen Einfluss auf ein tatsächliches analoges Eingangssignal von einem Messwandler. Der Eingangswiderstand ist so hoch, dass das eigentliche Eingangssignal diese Offsetspannung überwältigt.

Wie wandelt man den 4-20-mA-Stromausgang eines Sensors mithilfe eines Widerstands in eine 0-10-V-Spannung um?

Siehe diese Seite

Wie kann man den Strom des 0-20-mA-Eingangs mit einem einfachen Potentiometer ändern?

Sie können einen 1 kΩ-Widerstand (R1) und ein 1 kΩ-Potentiometer (R2) verwenden.
Intern im ACE wird der Strom über einen 100 Ω-Widerstand (Rin) in eine Spannung (VM1 = 0-2 V) umgewandelt.

Über Masseschleifen

Verwenden Sie keine gemeinsamen Erdungen und erden Sie keine entfernten Sensoren

Im obigen korrekten Schaltplan hat jeder Sensor seine eigene Steuermasse und ist nur mit der Steuermasse geerdet.	Im falschen Schaltplan oben ist der Sensor sowohl an einem entfernten Erdungspunkt als auch an einer Steuerungserde geerdet

Signalinterferenz durch magnetische Induktion

Die Hauptursachen für diese Rauschprobleme sind magnetische Induktion und Erdungsunsymmetrie.

Signalstörungen durch Erdungsunsymmetrie

Wenn im Massesystem ein großer Strom fließt und ein Sensor in einem Stromkreis mit Masse platziert ist, der ebenfalls eine Masseschleife aufweist, wird die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Massepunkten zum Signal hinzugefügt.

Siehe auch Weitere Details über das analoge Eingangssignal von ACE PLCs