PT100 vis. Thermoelement

rostiger Nagel

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Hallo,
ich hätte da mal eine Frage zur Sensorik.

Ich habe hier eine Maschine wo 16 Heizungen auf 200°C aufgeheizt werden, die
Temperaturregelung wird über zwei Temperaturregeler gemacht, die jeweils 8 Heizungen
regeln. Die aufheizphase ist ca. 15min, es wird einfach gesagt ein Stück Eisen aufgeheizt.

Zukünft möchte ich die Regelung in der SPS durchführen und dazu Dezentrale Peripherimodule
mit M12 anschlußtechnik verwenden ET200AL.

Jetzt zur eigentlichen Frage, die Temperaturfühler sind Thermoelemente Fe-CuNi, da möchte
ich PT100 einbauen, weil die ET200AL keine Thermoelemente kann und ich glaube, das der
Aufwand mit PT100 ein wenig geringer ist, Stichwort Temperaturkompensation, Anschlußleitung.

Könnt ihr mir ein paar Argumgente gegen oder für die jeweiligen Temperaturerfassungen liefern.

DANKE.
 
Hi,
würde ich so machen, sofern die PT100 alle elektrischen und mechanischen Bedingungen erfüllen. Ich denke da gibt es nicht viel zu überlegen, wenn Du eine Lösung mit nur zusammenstöpseln gegenüber Basteln mit viel Geklapper hast. Du bist in der Industrie und da zählt Zuverlässigkeit, und da sehe ich die PT100 Lösung vorne dran.

Gruß
Mario
 
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Hallo RN,

Da wäre doch eher der frage : Wie genau sollte die Temperatur erfasst / geregelt werden?
Wenn ich es richtig verstehe kommt es nicht so genau in dein Regelkreis.
Dann wäre PT100 in Ordnung.

Wenn wir Thermoelementen einsetzen werden die immer im direkte nähe des Thermoelements umgewandelt auf 4-20mA.
Das kann im Messkopf sein oder angeschlossen an ein separate Wandler.

Bram
 
Hallo RN,

Da wäre doch eher der frage : Wie genau sollte die Temperatur erfasst / geregelt werden?
Wenn ich es richtig verstehe kommt es nicht so genau in dein Regelkreis.
Dann wäre PT100 in Ordnung.

Wenn wir Thermoelementen einsetzen werden die immer im direkte nähe des Thermoelements umgewandelt auf 4-20mA.
Das kann im Messkopf sein oder angeschlossen an ein separate Wandler.

Bram

Hallo Bram,
es sollte so auf 1°C genau sein, jetzt ist der Regler vlt. so 6-9m vom Thermoelement weg.
Der Schrank ist an der Maschine angebaut, er soll aber künftig abgesetzt Montiert werden
dann kommen ca. 10m hinzu. Auch ein Grund warum ich mit Dezentraler Peripherie arbeiten
möchte.

Wenn ich noch einmal wandle von Thermoelement in 4-20mA baue ich mir doch noch eine
zusätliche Tolleranz ein, oder?
Auf jeden Fall noch einmal zusätzliche Kosten.
 
Hi,
das mit den Meßwandlern hatte ich auch im Hinterkopf, wäre für mich aber auch keine Option. Wenn ich aber so die Genauigkeit mancher PT100 sehe, dann solltest Du zumindest in Deinem Programm eine Korrekturmöglichkeit vorsehen, 1 Grad absolut ist schon nicht ganz unknifflig.

Gruß
Mario
 
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Bei den gegebenen Vooraussetzungen würde ich wahrscheinlich auch auf PT100 oder PT1000 setzen. +/- 0.5K sollten keine Hürde sein.
Die Länge der Fühlerleitung geht beim 1000er weniger als Fehler ein.

Das Handling von Thermoelementen ist in der Praxis eigentlich wenig kompliziert: Ausgleichsleitung und geeignete Klemmen halten den Messfehler auch klein. Temperaturkompensation der Referenzstelle machen die meisten Auswertegeräte eigentlich intern.

Edit: Den Abgleich bei PT-Fühlern mache ich meistens mit Präzisionswiderständen. So können Leitungs/Übergangswiderstände ausreichend genau kompensiert werden. Dann wird der Sensor entsprechend der geforderten Genauigkeit ausgewählt.
 
Zuletzt bearbeitet:
Denke auch das PT100 für dich der bessere Wahl ist. Und dann meine ich das du wie du schon sagst kein extra kosten und so weiter hast.

Mein Erfahrung ist das Mann mit PT100 trotz 4- Leiter Anschluss immer noch der absolute Fehler ermitteln muss mit ein PT100 Calibrator.
Aber mit ein Temperatur von 200°C und kurze Leitungen dürfte sich das auch im grenze halten.

Den Abgleich bei PT-Fühlern mache ich meistens mit Präzisionswiderständen. So können Leitungs/Übergangswiderstände ausreichend genau kompensiert werden. Dann wird der Sensor entsprechend der geforderten Genauigkeit ausgewählt.

@ Weißnix, was macht du da dann?. Parallel-widerstand ?

Bram
 
@ Weißnix, was macht du da dann?. Parallel-widerstand ?

Nein. Ich schließe den Präzisionswiderstand anstatt des PT an.
Also zum Beispiel 1k für 0° beim PT1000. Den ermittelten Fehlerwert nehme ich als Leitungsabgleich.
Beim Präzisionswiderstand wähle ich möglichst einen Wert, der möglichst dicht an meiner Prozesstemperatur liegt. So einen Aufwand treibe ich aber seeeehr selten.

Kommt es auf vergleichende Messung an, ist es noch einfacher: Ich lege alle beteiligten Fühler auf das gleiche Temperaturniveau und gleiche einfach auf gleichen Temperaturwert ab. In solchen Fällen ist ein absoluter Fehler meist sowieso wurscht.
 
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Genauigkeit ist eh ein seeeehr relativer Begriff.

Bei genannter Anwendung (ein Stück Eisen....) ist schon der Wärmefluss von Heizung zur Abnahmestelle eine beachtliche Fehlergröße.
Schon die Sensorposition ist hier entscheidend.
 
Am einfachsten ist PT100 in Vierleitertechnik.
Damit hast du bei deinen geringen Entfernungen kaum Probleme mit Messfehlern aufgrund von Leitungslängen.
Bei den PT100 auf die Genauigkeit achten. Es gibt da ganz nette Unterschiede :-(

Gruß
Dieter
 
Hallo RN,

vermute mal es handelt sich um einfache Siegelbacken zum verschweißen von Folien welcher Art auch immer.
Hab bei uns auch die Thermoelemente samt Jumo Kompaktregler gegen PT100 und S7 getauscht.(pro Maschine 8 Stück)
Falls dein "Eisen" demontierbar ist (was ich vermute) könntest du bis zum Steckplatz in 3 Leiter verdrahten und danach eh in 2 Leiter.
Selbst wenn es sich um Verbundfolien im "mü" Bereich handelt ist eine Genauigkeit von +-2°C völlig okay, Hauptsache stabil ohne
große Schwankungen.

Ich benutze am Ende einen einfachen PT100 Simulator den ich am Stecker anstatt des PT100 anschließe und gebe dann im Programm den
Korrekturfaktor ein, meistens nur 1-2K.

Gruß
 
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@Helmut:
Was willst du denn da aufheizen ?
Töpfe für Schmelzkleber ? Wenn ja, dann kommt es daber doch auch sowieso nicht auf das letzte Zehntelgrad an ...
Ich würde auch zu PT100 tendieren ...

Gruß
Larry
 
Zur Leitungslänge, es ich möchte ja Dezentralisieren und dann das ET200AL einsetzen,
da wird die Leitung vielleicht 2m Lang. Allerdings können die RTD der ET200AL nur
3-Leitertechnik.
 
@Helmut:
Was willst du denn da aufheizen ?
Töpfe für Schmelzkleber ? Wenn ja, dann kommt es daber doch auch sowieso nicht auf das letzte Zehntelgrad an ...
Ich würde auch zu PT100 tendieren ...

Gruß
Larry

Ähnlich Heizungen die später Leim erhitzen sollen, der am Produkt angebracht ist.
Da Produkt ist sehr dünn 0,8 mm.
 
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Also eine Art "Bügeleisen" ...
Da würde aber m.E. das Gleiche gelten - es kommt nicht auf ein Grad an.

Wegen der Anschlußtechnik würde ich mir bei ca. 2 m wegen dem Ausgleich auch nicht so ganz große Sorgen machen ... und 3-Leiter ist doch dann auch auf alle Fälle ausreichend ...
 
Bin eigentlich auch der Meinung das PT100-3Leiter unproblematisch ist. Solange die Klemmpunkte ordentlich gemacht sind, solltest du locker auf +/- 1K kommen.
Bei nem Klasse-A-Fühler darf der Fehler mit der Messtemperatur laut Definition zwar zunehmen, in Realität sollte es aber kein Problem sein.
Das Hauptproblem ist doch eh immer wie und wo der Fühler angebracht wird und wie gut die mech. Wärmeaufnahme funktioniert.

Fehler gibt's genug...
Elektrisch: Leitungswiederstand-Klemmstellen, Thermospannung, Messverfahren, Eigenerwärmung...
Mechanisch: Wärmeübertragung, Eintauchtiefe, Wärmeableitung,...

Der Unterschied zwischen 3 und 4 Leiter, hab mal genau gewusst wie die Karten das machen, ist technisch gesehen normalerweise auch nicht so groß.

Der Hauptgrund warum ich bei meinen Temperaturmessungen immer eine kx+d-Korrekturmöglichkeit einbaue ist weil der Kunde doch eh immer mit seinem eigenen "hochgenau geeichten" Messgerät ankommt, an einer ganz anderen Stelle misst als wo der Fühler sitzt und dann fest der Meinung ist dass dies die Temperatur ist die es haben muss. Grad bei Temperaturmessungen hab ich die Diskussion schon lange aufgegeben.

Zurück zur Eingangsfrage:
Wie ich oben schon angerissen gibt es an sich schon genug Fehlerquellen. Nimmt man beim Thermoelement jetzt noch die Fehler die beim verwenden von Ausgleichsleitungen (besser wären Thermoleitungen) entstehen (dazu gehört auch die Homogenität der Leitungen) sowie Genauigkeit und Art der Vergleichsquelle, dann kommt schon einiges zusammen.

Des weiteren ist für mich als Inbetriebnehmer auch interessant wie gut ich die Messungen selbst kontrollieren kann. 100+ Ohm messen ist leicht, die paar µV des Thermoelements dagegen nicht.

Für mich sind Thermoelemente nur bei Hochtemperaturanwendungen und bei hochdynamischen Anwendungen (Sensorstärke bis 0,5mm) interessant.
Alles andere ist RTD
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Helmut

http://www.ifm.com/products/DE/ds/TP9237.htm

Evtl. wäre das eine Alternative für Dich.

Du kannst Dir sogar aussuchen, ob Du Analog oder über IO-Link an die Steuerung überträgst.
Wenn Du IO-Link einsetzt, hast Du die lästige Beinflussung auf Analog weg.

Sensorelemente gibt es PT100 und PT1000.
Du musst nur das passende für Deine Applikation raussuchen
 
Du kannst Dir sogar aussuchen, ob Du Analog oder über IO-Link an die Steuerung überträgst.
Wenn Du IO-Link einsetzt, hast Du die lästige Beinflussung auf Analog weg.

Wir testen gerade an einer Anlage zum erstenmal IO-Link.
Bislang bin ich positiv überrascht.
Jetzt muss ich mir nur noch mal nen schönen IP65 oder IP67 Profinet-IO-Link-Master suchen ...

Gruß
Dieter
 
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