Step 7 Analogeingabe 4-20mA für Logo, S7-200, 1200 oder S7-300

Schnage

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Hallo,

ich will von einem Füllstandssendor ein analoges Signal 4-20mA verarbeiten.
Ich suche nach einer relativ günstigen Variante um dieses Signal in einer S7, Logo
verarbeiten zu können.
Die Problematik bei der LOGO, CPU-200 ist allerdings das die Karten Standardmäßig nur 0-10V
als Analogeingabe unterstützen. Mit AI 4-20mA Erweiterungen wird es schon wieder so teuer,
dass ich fast eine CPU-313c 6ES7313-5BG04-0AB0 einsetzen kann.

Gibt es eventuell günstige Siemens Steuerungen mit 4-20mA onboard und was ist generell
eurer Meinung nach die besste Variante.

Vielen Dank im Voraus
 
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Also eine Steuerung benötige ich so oder so. Ich habe insgesamt 6DA und 10DI + diesen einen AI die ich verarbeiten muss.
Nun ist die Frage, ob ich den AI über einen analogen Eingang in der Steuerung verwerte, oder ob ich wie du sagst einen Signalkonverter
verwende der den AI umwandelt?

Kann einer einen günstigen Signalkonverter empfehlen?
 
Schalte Deinem Analogeingang einen Widerstand 500 Ohm (0,5W) parallel, der "wandelt" 4...20mA --> 2...10V
Oder 100 Ohm (1/8W) --> 0,4...2,0V, wenn die Auflösung reicht und Du nicht soviel Wärme willst. Oder irgendeinen Wert dazwischen, dann ist die Umrechnung eben "krumm".

Harald
 
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Schalte Deinem Analogeingang einen Widerstand 500 Ohm (0,5W) parallel, der "wandelt" 4...20mA --> 2...10V
Oder 100 Ohm (1/8W) --> 0,4...2,0V, wenn die Auflösung reicht und Du nicht soviel Wärme willst. Oder irgendeinen Wert dazwischen, dann ist die Umrechnung eben "krumm".

Harald

Wenn der Analogwert selber speist.
Bei einem 2-DMU fällt mir momentan nichts ein.
 
Also eine Steuerung benötige ich so oder so. Ich habe insgesamt 6DA und 10DI + diesen einen AI die ich verarbeiten muss.
Nun ist die Frage, ob ich den AI über einen analogen Eingang in der Steuerung verwerte, oder ob ich wie du sagst einen Signalkonverter
verwende der den AI umwandelt?

Kann einer einen günstigen Signalkonverter empfehlen?

60 Euro musst Du schon rechnen.
Was ist günstig?
 
Code:
+24V --+
       |
       |
   +---+---+
   |       |
   | 2-DMU |
   |       |
   |4..20mA|
   |       |
   +---+---+
       |
       |2..10V
       +------o AE+ (0-10V)
       |
       |
      +++
      | |
  500 | |
      | |
      +++
       |    0V
       |   +--o AE- (M)
       |   |
       |   |
  0V --+---+---

Bei 4-DMU kommt der Sensor parallel zum Widerstand an AE+ und AE-

Harald
 
Tolle Zeichnung!
Wie lange braucht man da dafür?

Hast Du das schon mal probiert so? Weil der2-DMU hat nun vermutlich keine 24V Versorgungsspannung mehr.
 
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Code:
+24V --+
       |
       |
   +---+---+
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   | 2-DMU |
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   |4..20mA|
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   +---+---+
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       |2..10V
       +------o AE+ (0-10V)
       |
       |
      +++
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  500 | |
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      +++
       |    0V
       |   +--o AE- (M)
       |   |
       |   |
  0V --+---+---

Bei 4-DMU kommt der Sensor parallel zum Widerstand an AE+ und AE-

Harald

an dir ist ein künstler verloren gegangen harald!! :)
 
Was mein(e) ASCII-Bildchen für Schaltpläne/KOP/FUP anbetrifft, das ist eine Angewohnheit aus Zeiten, als die meisten Computer und Drucker noch keine Grafik konnten ... per Tastatur dauerd das "malen" etwas ...
Ich war bis jetzt immer zu faul, extra Programme dafür zu suchen. Danke für den Link Thomas. :D

Harald
 
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Hast Du das schon mal probiert so? Weil der2-DMU hat nun vermutlich keine 24V Versorgungsspannung mehr.
Richtig, je nach Ausgangsstrom schwankt die "Versorgungs"-Spannung über dem Sensor zwischen 14V (bei 20mA) und 22V (bei 4mA). Das macht aber nichts - dieser aktive Spannungsteiler ist ja gerade der "Trick" bei 2-DMU, damit man mit 2 Drähten für Versorgung und Signal auskommt. Jeder 2-Draht-MU funktioniert so.

Ja, selbstverständlich ist diese Schaltung in der Praxis erprobt. :cool:
Man kann aus jedem 0-10V-Analogeingang durch simples parallelschalten des Widerstands eine 0-20mA-Meßstelle machen. Ein mA-SPS-Analogeingang ist nichts anderes als ein Spannungsmeßeingang mit integriertem Parallelwiderstand. Sehr schön zu sehen übrigens beim Anschlußbild einer 6ES7331-7NF00-0AB0

mA-SPS-Analogeingänge machen auch nichts anderes als den Spannungsabfall über einem integrierten Widerstand (Shunt) zu messen, nur daß bei SPS zur Reduzierung der Verlustleistung dieser Widerstand oft bei ca. 50 Ohm liegt und der Spannungsabfall demzufolge bei ca. 1V. Dieser Widerstand heißt "Bürde" und in den Datenblättern von 0/4-20mA-Sensoren ist die maximale Größe dieses Widerstands als maximale Bürde angegeben (liegt bei 24V-Sensoren meistens so bei 500...1000 Ohm).
Die maximale Größe der Bürde ist abhängig von der Versorgungsspannung - der Spannungsabfall über der Bürde bei 20mA muß kleiner als die Versorgungsspannung sein. Der Rest ist simple Mathematik.

Dieser Schaltungstrick ist übrigens auch der Grund, warum es keine 2-Draht-MU für 0-20mA gibt - weil der MU ja einen minimalen eigenen Betriebsstrom >0mA braucht, der als Signal über der Bürde meßbar wäre.

Harald
 
Hier mal noch das Anschlußbild der erwähnten 331-7NF00 für 2-DMU/4-DMU Strommessung mit den Strommesswiderständen.

S7-300 Baugruppendaten Gerätehandbuch schrieb:
6.3 Analogeingabebaugruppe SM 331; AI 8 x 16 Bit; (6ES7331-7NF00-0AB0)

Anschluss: Spannungs- und Strommessung

Für Strommessungen werden die Spannungseingangsklemmen eines Kanals mit dem entsprechenden Strommesswiderstand parallel geschlossen. Dies erfolgt durch Brücken der Kanal-Eingangsklemmen mit den benachbarten Klemmen des Anschlusssteckers.

Beispiel: Um Kanal 0 für die Strommessung zu konfigurieren, brücken Sie jeweils die Klemmen 22 und 2 und die Klemmen 23 und 3.

In dem für Strommessungen konfigurierten Kanal muss der Strommesswiderstand an die benachbarten Kanal-Klemmen angeschlossen werden, damit die spezifizierte Genauigkeit erreicht wird.

Harald
 

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