Come cablare e calibrare una termocoppia?

 

Cablaggio di una termocoppia

La temperatura è fornita da un sensore a termocoppia collegato a un PLC ACE. ACE 1450, 3090, 7096,… dispongono di ingressi per termocoppia. La nostra termocoppia di tipo K si collega come segue: Filo rosso > Ingresso + Filo bianco > Ingresso – Invertire i fili se la temperatura non è corretta. A volte, con altre termocoppie, il + e il – possono avere colori diversi. Consultare il manuale della termocoppia.

Precauzioni per il cablaggio di una sonda a termocoppia su un ingresso PLC ACE

• Utilizzare cavi di compensazione dello stesso tipo della termocoppia per evitare errori di misura
  • Le prolunghe, se inevitabili, devono essere il più corte possibile.
• Rispettare la polarità della termocoppia durante il collegamento all’ingresso del PLC.
• Evitare giunzioni inutili e collegamenti allentati che generano tensioni parassite e temperature instabili.
• Separare il cablaggio della termocoppia dai cavi di potenza per limitare le interferenze elettromagnetiche.
• Collegare a terra la schermatura da un solo lato se il cavo è schermato. Assicurarsi che la qualità della GND sia adeguata.
  • oppure collegare la calza del cavo a 0 VDC
• Verificare che l’ingresso del controllore sia configurato per il tipo di termocoppia corretto e per il campo di misura.

 

Calibrare le termocoppie

Dopo aver selezionato la termocoppia corretta (tipo K) nella procedura guidata di configurazione…

Scegliere “Calibrate Thermocouple” dal menu di vBuilder.

 

Selezionare la termocoppia da calibrare Ad esempio gli ingressi F1, F2, F3 o F4 per l’ACE-3090 Impostare la temperatura attuale, quindi premere “Calibrate” È possibile selezionare un secondo punto per ottenere una misura più precisa. Ad esempio, 21 °C per il primo punto e 0 °C per il secondo punto.

 

Se si copia l’ingresso della termocoppia (InFloatF4 nel nostro caso) in un qualsiasi altro tag, solo per vedere il valore in modalità debug, la temperatura verrà visualizzata.

 

Picchi/cali anomali di temperatura nelle misure delle termocoppie

Il problema più comune è un cattivo contatto nei connettori ACE. Utilizzare puntalini a crimpare, soprattutto se il filo è molto sottile.

Sintomo: picchi/cali brevi e simultanei su più termocoppie, sincronizzati con i cambi di stato della macchina (commutazione del compressore, di un contattore o di un SSR).

Causa probabile	Soluzione
Firmware del controllore obsoleto (versione diversa dalla 9.1)	Verificare la versione del firmware e aggiornarla alla 9.1
Disturbi EMI generati da motori, inverter, bobine dei contattori e relè durante la commutazione	Montare snubber RC o varistori sulle bobine AC e diodi di ricircolo sui relè DC. Utilizzare filtri di uscita e cavi motore schermati sugli inverter
Anello di massa: giunto della termocoppia a contatto con una massa metallica	Utilizzare termocoppie a giunto isolato o un modulo di ingresso con isolamento galvanico
Cavi della termocoppia non schermati o non intrecciati	Utilizzare un cavo di estensione per termocoppia schermato a coppie intrecciate
Schermatura collegata in modo errato (messa a terra su entrambe le estremità o per niente)	Collegare a terra la schermatura su una sola estremità, lato controllore
Cavi di misura posati insieme ai cavi di potenza	Separare i percorsi dei cavi (≥ 20 cm) e incrociarli a 90° se necessario
Guasto intermittente del cablaggio: morsetti allentati o micro-interruzioni dovute alle vibrazioni all’avvio del compressore	Serrare nuovamente tutti i morsetti, utilizzare i puntalini, fissare i cavi contro le vibrazioni e controllare che il cavo di estensione non sia danneggiato
Calo dell’alimentazione 24 V all’avvio dei carichi, che disturba la compensazione del giunto freddo e l’ADC	Controllare i 24 V con un oscilloscopio e separare l’alimentazione del controllore da quella degli attuatori
Problema di compensazione del giunto freddo (CJC): sensore CJC guasto o variazione improvvisa della temperatura nel quadro (commutazione di ventola o riscaldatore)	Controllare la lettura CJC. Tenere il modulo di ingresso lontano da fonti di calore e flussi d’aria e sostituire il modulo se il CJC è guasto
Nessun filtraggio software sugli ingressi analogici	Attivare il filtraggio o una media mobile nella configurazione degli ingressi

È inoltre possibile aggiungere un condensatore con una capacità compresa tra 100 e 470 µF e una tensione nominale di 35 o 50 V sull’ingresso di alimentazione a 2 pin dell’ACE.