Analoge ingangen: Analoge ingangen bedraden

 

ACE zijn verkrijgbaar met een aantal algemene analoge ingangen.

De analoge ingangsinterfaces van ACE zijn beschikbaar voor 0-5 VDC, 0-10 VDC of 0-20 mA.

Analoge ingangen worden normaal gesproken gebruikt om verbinding te maken met sensoruitgangen. Dergelijke sensoren meten een of andere fysieke parameter, zoals druk, temperatuur, vloeistofniveau, positie, pH-waarde of een andere dergelijke continu variabele meting. De signaaluitgang van de sensor moet worden verbonden met een signaalingang op de analoge poort en de retourleiding of massareferentielijn van de sensor moet worden verbonden met de massa van de PLC, naast signaal 1 (of op een andere manier worden verbonden met de massa van de PLC). ACE met analoge stroomingangspoorten (onderdeelnummer eindigend op ‘c’) moeten worden gebruikt voor analoge stroomsignalen tussen 0 en 20 mA. De twee meest voorkomende typen stroomsignalen zijn 4-20 mA en 0-20 mA. Analoge signalen met een volledig bereik worden geconverteerd naar een waarde tussen 0 en 4095 (12 bits). Voor 4-20 mA ingangen zal de geconverteerde waarde tussen 820 en 4095 liggen. De Scale-functie in vBuilder kan worden gebruikt om de signaalwaarde automatisch om te zetten naar betekenisvolle gegevens.

Voor ACE die een volledige poort met 8 posities hebben voor analoge ingangen, is de pin naast de zesde ingang verbonden met de interne 5 V van de PLC via een weerstand van 10 Ω en een diode. Dit is bedoeld om een toekomstige simulator voor analoge ingangen van stroom te voorzien. Hij dient geen ander doel en moet voor gebruik in de toepassing ongeconnecteerd blijven. Analoge ingangspoorten die niet de volledige poort met 8 posities bezetten, hebben deze aansluiting niet.

De 0-2 0 mA analoge ingangen hebben een weerstand van 100 Ω tussen de ingang en massa. Voor de 0-10 V ingangen is dat 1 MΩ. Voor de 0-5 V ingangen is dat 499 KΩ.

Bedrading van een passieve 2-draads analoge uitgang

bij 2-draads passieve apparaten wordt de voeding onderdeel van de stroombronlus

0-5 V en 0-10 V als een 24 V digitale ingang?

De analoge ingangen kunnen niet rechtstreeks worden gebruikt als een 24 V digitale ingang! Als u echter een weerstand van 30 MΩ in serie toevoegt aan de analoge ingang van 10 V, krijgt u na aansluiting ongeveer 7 V voor een 24 V digitaal signaal

Over 0-20 mA analoge ingangen

Intern zetten we het 0-20/4-20 mA-signaal om in een 0-2 V-signaal met behulp van een weerstand van 100 Ω naar massa.
Dat betekent dat de massa van de transistor en de massa van de transducer dezelfde massa moeten zijn.
Als je hetzelfde signaal op meerdere apparaten wilt aansluiten, zal dat niet werken, tenzij de PLC het laatste apparaat in de keten is en alle andere apparaten het signaal kunnen doorgeven.

Spanning voor 0/4-20 mA-ingangen

Het maakt niet uit met welke spanning de transducer (sensor) wordt gevoed. Eigenlijk is 24V het meest gangbaar. Zolang de stroom 4-20mA is, is alles goed.

Waarom meet ik 1,9V op de analoge ingang?

De analoge ingangen gaan door een versterker om de spanning te schalen naar het bereik waar de A/D-converter mee werkt, voordat ze worden omgezet door de A/D-converter. Een kenmerk van een versterker is een offsetspanning die het signaal in balans houdt om het gewenste uitgangsbereik te bereiken. De verbinding tussen de analoge ingang en de offsetspanning van de versterker ligt tussen 316 KΩ en 1 MΩ, afhankelijk van of het een 4-20mA (316K), 0-5V (499K) of 0-10V (1M) ingang is. Als er niets op de ingang is aangesloten, zie je de offsetspanning op de 0-5V en 0-10V analoge ingangen op al onze PLC’s.

Dit heeft geen invloed op een werkelijk analoog ingangssignaal van een opnemer. De ingangsweerstand is zo hoog dat het eigenlijke ingangssignaal deze offsetspanning overschaduwt.

Hoe de huidige 4-20 mA-uitgang van een sensor omzetten naar 0-10 V spanning met behulp van een weerstand?

Zie deze pagina

Hoe de stroom van de 0-20 mA ingang veranderen met behulp van een eenvoudige potentiometer?

Je kunt een weerstand van 1 kΩ (R1) en een potentiometer van 1 kΩ (R2) gebruiken.
Intern in de ACE wordt de stroom omgezet in spanning (VM1 = 0-2 V) via een weerstand van 100 Ω (Rin).

Over aardlussen

Deel geen aarding en aard sensoren op afstand niet

In het correcte schema hierboven heeft elke sensor zijn eigen controlleraarde en is deze alleen geaard aan een controlleraarde.	In het onjuiste schema hierboven is de sensor geaard op een extern aardingspunt en op een controlleraarding

Signaalstoring door magnetische inductie

De primaire bronnen van deze ruisproblemen zijn magnetische inductie en onbalans in de aarde.

Signaalstoring door onbalans in de aarde

Als er een grote stroom vloeit in het aardingssysteem en een sensor wordt geplaatst in een circuit met een aarde die ook een aardlus heeft, dan zal het spanningsverschil tussen de twee aardpunten worden toegevoegd aan het signaal.

Zie ook Meer informatie over het analoge ingangssignaal van ACE PLC’s