Anschlussmöglichkeiten von unterschiedlichen Sensoren an eine SPS (Beckhoff)

D

Darkghost

Level-2
Beiträge
210
Reaktionspunkte
1
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Hallo zusammen,

bei den meisten Anschlüssen kann man reletiv einfach ableiten, welche Klemme man benötigt.
Jedoch gibt es dann doch ein paar Sensoren bei den ich aktuell keine Idee habe, wie man diese an eine Beckhoff SPS anschließen kann.

Wie z.B. kann ich Sensoren anschließen die über die folgenden "Schnittstellen" verfügen?
- TTL
- URAT
- I2C

Als Beispiel für die Schnittstellen sind hier ein paar "Sensoren", die ich gern anschließen würde.
Hat jemand solche Geräte schon an eine SPS angeschlossen?


RFID_Reader
http://www.seeedstudio.com/wiki/Grove_-_125KHz_RFID_Reader

  • Voltage: 4.75-5.25V
  • Working Frequency: 125 KHz
  • TTL Output: 9600 baudrate, 8 data bits, 1 stop bit, and no verify bit

Atmospheric Pressure Sensor BMP085 Module GY-65
http://www.dipmicro.com/store/BMP085-MOD

  • I2C interface


Fingerprint Scanner - TTL (GT-511C3)
https://www.sparkfun.com/products/11792

  • Simple UART protocol (Default 9600 baud)
QProx™ QT113
http://www.atmel.com/Images/qt113_105.pdf

Ultraschall Messmodul HC-SR04
http://www.mikrocontroller.net/attachment/218122/HC-SR04_ultraschallmodul_beschreibung_3.pdf
Power Supply VCC +5V +-10%, GND 0V
Signal Level (Trigger, Echo) TTL Pegel (L < 1,0V)


SparkFun Electret Microphone Breakout
https://www.sparkfun.com/products/9964

Grüße
Stefan
 
Also der RFID-Reader von Seeed-Studio hat auch UART
https://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Asynchronous_Receiver_Transmitter

Nur eben TTL-Pegel (0-5V) und du benötigst einen Pegelumsetzer auf "RS-232" :)

Ähnlich vermutlich bei dem Ultraschall-Dings...

Ich kenn zwar Beckhoff nicht (bis auf die Anlagen, die wir mit FullService haben) aber ich tippe mal auf:
http://www.beckhoff.de/default.asp?twincat/einlei1.htm?id=15987603960688

I2C ist im Normalfall NICHT als Bussystem für SPSen gedacht...

MfG Fabsi
 
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Hallo Fabsi,

ich wollte eine CX9020 einsetzen.
D.h. ich bräuchte für jedes Gerät das mit URAT oder TTL-Pegel läuft eine RS232 Schnittstelle?

Kann ich nicht "einfach" eine digital Eingangsklemme nehmen, um die die Signale von dem Gerät auzszuwerten?

Grüße
Stefan
 
Die Sachen die du dir rausgesucht hast, sind alles Komponenten für µC bzw. Embedded-Systeme. Deswegen arbeiten die auch mit Protokollen / Signalpegeln die für Industrieanwendungen recht unüblich sind. Der I2C Bus, ist z.B. ein Platinenbus, da wirst du schon bei einem Meter Übertragungsstrecke Probleme bekommen.
Ohne weiteres (Protokoll-Wandler, Pegelwander etc) wirst du die Sensoren nicht an eine Industriesteuerung angeschlossen bekommen.
 
Wie MasterOhh schon geschrieben hat sind das Dinge die man eher an einen uC wie einen Arduino anschließt und definitiv nicht an eine SPS. Was willst du denn eigentlich damit machen? Wieso nimmst du nicht einen uC, sammelst die Daten und schickst sie per Ethernet weiter? Die Kosten dafür bewegen sich im Bereich von 10€. Oder du nimmst andere Sensoren mit industrietauglichen Schnittstellen
 
Hallo,

danke für die Rückmeldung und die Vorschläge bzgl. der Alternativen.
Das mit dem PI auf dem Codesys läuft finde ich ne super Idee. Wusste gar nicht, dass man den so gut integrieren kann.

D.h. auch bei TTL / URAT gibt es keine Möglichkeit?

Ich möchte die Sensoren in der Gebäudeautomatisierung einsetzen.
Jetzt hab ich das "Problem" das ich z.B. nach draußen nur ein Netzwerkkabel und ein 10 x 2 x 0,8 Y(ST) gelegt habe.
Eigentlich hatte ich gedacht das ich den RFID Readr über das Y(ST) Kabel mit einer Klemme von Beckhoff verbinden kann.

Ähnlich ist das der Fall bei dem Ultraschallsensor.
Jetzt für jeden Sensor (wenn Platz wäre) einen PI einzusetzen ist leider keine Lösung.... (zu störanfällig, etc)
Gibt es denn da ne Möglichkeit das direkt anzubinden?

Als Laie würde ich sagen, dass doch TTL Signale über Pegel dargestellt werden und man die dann evtl. über eine digitale Eingangsklemmen auswerten könnte?

Grüße
Stefan
 
Zuletzt bearbeitet:
Darkghost schrieb:
Hallo,


D.h. auch bei TTL / URAT gibt es keine Möglichkeit?

Als Laie würde ich sagen, dass doch TTL Signale über Pegel dargestellt werden und man die dann evtl. über eine digitale Eingangsklemmen auswerten könnte?

Grüße
Stefan
Zum Vergrößern anklicken....
hallo stefan,
die sps hat 24v-pegel (grob: TRUE/High=24V, FALSE/LOW=0V, TTL bedeutet 5V bzw 0V. Das einzige Problem das du hier hast ist also ein Pegelproblem. Daher kannst du einen TTL-Ausgang nicht mit der SPS verbinden. Anders wäre es, wenn es eine 5V-SPS-Digitaleingangsklemme gäbe, was meines wissens zumnindest bei Beckhoff nicht existiert. Wenn du basteln kannst/magst gibt es allerdings ziemlich einfache Möglichkeiten, 5V auf 24V zu wandeln und so mit der SPS zu verbinden. Brauchst pro Digitaleingang eine Transistor und einen Widerstand (frag gegebenenfalls google), kostet also wenigse cents+löten, ist also bastelei, funktioniert aber.

Was dein TTL/UART angeht, auch hier gibt es eine Möglichkeit:
UARTs sind typischerweise Datenausgänge von MIkroprozessoren. Liegen Daten am Port, so schaltet dieser, abhängig von den zu sendenden Daten, sehr schnell zwischen 0V und 5V, sendet also Bits. Diese Daten sind exakt das gleiche wie bei RS232 (ja, jetzt etwas primitiv gesagt, reicht aber als info), du hast also auch hier lediglich ein Pegelproblem, da RS232 auf einem anderen Spannungsniveau arbeitet (siehe google) wie UART. Was du brauchst ist daher nur einen Pegelwandler und die kriegst du wie sand am meer für wenig cents (such mal nach MAX232).
Max232 braucht ein paar externe Bauteile und wandelt die TTL(UART)-Pegel auf RS232-Pegel um. Kannst genauso von UART auf RS484 Wandeln, es geht letztendlich nur um die Pegel. Wenn du es noch einfacher haben willst dann such mal auf ebay nach einem UART to RS232 wandler. Da sitzt zwar auch nur ein MAX232 drauf, allerdings hat der dann die paar externen bauteile schon drangelötet. brauchst dann typischerweise als Beschaltung nur +5V und die zwei Datenleitungen (eine vom UART->WANDLER->SPS, die andere von SPS->WANDLER->UART (falls 2-way kommunikation). also total simple. Ich würde mich also für die letzte genannte Variante entscheiden, da wenig Aufwand, kostet nur ein paar Cent und du hast die sicherheit dass du eine den Standards entsprechende Schnittstelle hast (Betriebssicherheit).

Nicht korrekturgelesen, einfach mein Senf dazu. Hoffe es hilft dir etwas.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ein UART-Protokolle über digitale E/A-s zu emulieren dürfte alleine aus der Zykluszeit her schon schwierig werden...
http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=UART

Bei "Standart" 9600 BAUD sind das 104µs/Bit ...

Natürlich könntest du das Problem der Zykluszeit mit solch eine SPS umgehen:
http://www.elektrotechnik.vogel.de/superschnelle-sps-ohne-zykluszeit-a-257043/
(Lustiges Dings, grad zufällig gegoogled...)

Allerdings bekommst du dann wieder ein anderes Problem, das die Zykluszeit eben zu schnell ist...

Jegliche Bus-Kommunikation arbeitet mit Takten, entweder hast du passende Treiber in irgend einem Bauteil integriert oder kannst ein "Kommunikationsbauteil" dazwischen schalten, was dann sozusagen vermittelt :)

Das Einfachste wäre sicherlich, mit nem kleinen Ardunio o.ä. deine Sensorik auszulesen und für die SPS dann Digital oder Analog auszugeben... (Und bei Digital meine ich beispielsweise 16 Eingänge im Binärformat für 16Bit-Abtasttiefe :) )

MfG Fabsi
 
dentech schrieb:
Hi,

ich denke digitale Eingangsklemmen werden nicht schnell genug sein, um eine Kommunikation die eigentlich für den Bus gedacht ist zu erkennen.
Zum Vergrößern anklicken....

*ACK* nichts ist unmöglich, aber die Kommunikation über digitale Ein/Ausgangsklemmen zu führen wird aus mehreren Gründen mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht funktionieren.
 
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Für die serielle Kommunikation gibt es spezielle Klemmen: die 6000er serie bietet fast alles fast Du brauchst.
Für I2C fürde ich wohl einen I2C/Serial-Koppler nehmen bzw. selbst bauen und dann wieder die 6001 Klemme.

Das über digitale I/O's zu simulieren braucht erstens unverschämt kurze Zykluszeiten und zweitens die schnellen (10us) Eingangs/Ausgangsklemmen und außerdem ordentlich Programmier-Know-How.
 
weißnix_ schrieb:
Für die serielle Kommunikation gibt es spezielle Klemmen: die 6000er serie bietet fast alles fast Du brauchst.
Für I2C fürde ich wohl einen I2C/Serial-Koppler nehmen bzw. selbst bauen und dann wieder die 6001 Klemme.

Das über digitale I/O's zu simulieren braucht erstens unverschämt kurze Zykluszeiten und zweitens die schnellen (10us) Eingangs/Ausgangsklemmen und außerdem ordentlich Programmier-Know-How.
Zum Vergrößern anklicken....

OK. Ich seh ein, dass eine dig. Eingangsklemme (obwohl es auch eine für 5V gibt) nicht der richtige Weg ist.
Die EL6001 hört sich schon nicht schlecht an.
Aber das würde dann bedeuten, dass man für jedes Gerät, das eine RS232/TTL/URAT Schnittstelle hat, eine EL6001 Klemme benötige?

Wenn das so ist, dann ist das leider keine Lösung, da diese dafür einfach zu teuer ist.

Ich vermute mal, dann wird nichts an der Lösung über ein kleines Ardunio oder PI (mit evtl. Codesys) herumführt.
Wie würdet Ihr die Stabilität des Systems dann sehen?
Gibt es evtl. noch andere alternative "Gateways"?

Ich habe gehört und auch leider schon selber miterlebt (nur gespielt), dass der PI nicht wirklich für 24/7 Betreib geeignet ist.

Grüße
Stefan
 
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Nen paar Berichten vom PI / Arduino im Bereich Hausautomatisation findet man ja dann doch mal.
Wenn die industrietauglichen Sensoren pro Stück 300,-€ kosten, dann muss es halt mit den anderen gehen...

Zum Teil sind die Anforderungen an die Industriesensoren denke ich auch weit über denen, die ich beim Einsatz in der Hausautomatisiation habe, oder?
 
Naja, 300€ ist schon etwas hoch gegriffen, Es gibt Sensoren für die Hausautomation die entsprechend ausgestaltet sind. Deine Sparkfun Breakouts müssen auch in Gehäuse, zT müssen die Sensoren auch stabilisiert werden (hatte ich bei einer Feutigkeitssonde). Die Sachen sind halt eher für Bastler als für Leute die sich wirklich darauf verlassen müssen. Was willst du eigentlich machen.
 
norustnotrust schrieb:
Naja, 300€ ist schon etwas hoch gegriffen, Es gibt Sensoren für die Hausautomation die entsprechend ausgestaltet sind. Deine Sparkfun Breakouts müssen auch in Gehäuse, zT müssen die Sensoren auch stabilisiert werden (hatte ich bei einer Feutigkeitssonde). Die Sachen sind halt eher für Bastler als für Leute die sich wirklich darauf verlassen müssen. Was willst du eigentlich machen.
Zum Vergrößern anklicken....

Hast Du da paar Sensoren, die Du mir weiterempfehlen kannst?
Industriesensoren z.B. wären Vibrationssensor VB-83 für 220,-€ oder Feuchtigkeitssensor PCE-P18L für 94,-€

Ich hab jetzt mal paar Sensoren rausgesucht. Wären diese evtl. besser geeignet?

- Vibrationssensor
-> SDT Shielded Piezo Sensors -> http://www.mouser.com/ds/2/418/SDT_Series-775553.pdf
Anwendung: Erkennen, ob das Waschbecken, WC o.Ä. benutzt worden ist

- Berührungsloser sensor:
-> Kapazitiver-Sensor Cbn5-F46-E2 -> http://files.voelkner.de/150000-174999/156463-da-01-de-KAPAZITIVER_SENSOR_CBN5_F46_E2.pdf
-> APEM Kapazitiver Näherungsschalter 29 mm NPN CG111AJ0RC -> http://files.voelkner.de/1200000-1299999/001205850-da-01-en-KAPAZITIVER_TASTER_CG111AJ0RC.pdf
Anwendung: Wasserauslauf anschalten oder als Taster, wo man keinen Taster sehen möchte

- Feuchtigkeitsfühler
->Raumfeuchtefühler zum Universal-Schaltmodul mit Zweipunktregler -> https://shop.bb-sensors.com/out/media/Bedienungsanleitung_Raumfeuchtefuehler_SENSW-RFF.pdf
-> DHT21-AM2301-Temperatur-Feuchte-Sensor -> https://kropochev.com/downloads/humidity/AM2301.pdf
Anwendung: Erkennen, ob unter der Badewanne oder Waschmaschine Wasser ausgelaufen ist

- RFID
-> http://www.ogele.de/Conlan-CM1000 -> http://www.conlan.eu/images/Dokumentation/DE/StandAlone/CM1000Manual_DE.pdf
Anwendung: Als digitaler Hausschlüssel

- Ultraschall
-> Sharp GP2Y0A21YK IR Entfernungssensor -> http://files.voelkner.de/500000-524999/504591-da-01-en-DISTANZ_SENSOR_GP2Y0A21YK0F.pdf
Anwendung: Erkennen z.B. ob sich jemand annähert

- Lichtschranke (kurze Distanz)
-> Reflexions-Lichttaster Sa1e-Dp1 -> http://files.voelkner.de/175000-199999/178501-da-01-de-REFLEX_LICHTTASTER_SA1E_DP1.pdf
- Anwendung: Als Alternative zu einem Taster (z.B. Wasser anstellen beim Wasserhahn)

- Lichtschranke (längere Distanz)
->Lichttaster 600mm, Ltk-1180-103 -> http://files.voelkner.de/575000-599999/585483-da-01-ml-LICHTTASTER_600MM_de_en_fr.pdf
- Anwendung: Ob jemand in den Raum gekommen ist

- Fingerprint
-> ekey multi mit -> CV KNX RS-485 an die SPS
- Anwendung: Als digitaler Hausschlüssel

Grüße
Stefan
 
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Nur mal grundsätzlich:
- Wie willst du mit dem Vibrationssensor erkenn ob das Waschbecken benutzt wurde?
- Zum Erkennen ob Wasser aus deiner Maschine ausläuft is Luftfeuchte eher die falsche Wahl. Dazu brauchst du eher sowas: http://shop.loxone.com/deat/wassersensor.html (20€)
- Zur Annäherungserkennung solltest du einen Bewegungmelder verwenden
- Die Erkennung ob jemand den Raum betreten hat per Lichtschranke ist auch eher kurios-> Bewegungsmelder oder Kamera mit Anwesenheitskontrolle
 
norustnotrust schrieb:
Nur mal grundsätzlich:
- Wie willst du mit dem Vibrationssensor erkenn ob das Waschbecken benutzt wurde?
Zum Vergrößern anklicken....

siehe http://m.heise.de/make/meldung/WC-Ueberwachung-Ungewaschene-Haende-Alarm-2261162.html?from-classic=1

norustnotrust schrieb:
- Zum Erkennen ob Wasser aus deiner Maschine ausläuft is Luftfeuchte eher die falsche Wahl. Dazu brauchst du eher sowas: http://shop.loxone.com/deat/wassersensor.html (20€)
Zum Vergrößern anklicken....

Vielen Dank für den Link. So etwas hatte ich mir auch schon angeschaut und bestellt. (http://www.voelkner.de/products/830...model=Q09294&gclid=CJbkj_7W6ssCFcsp0wodeNcN3Q)
Funktioniert wirklich auch nur wenn die Fühler im Wasser stehen. Ich möchte den Feuchtigkeitsmelder auch unter der Dusche oder Badewanne einsetzen, wo schon kleine Leckage schon detektiert werden sollen.
Ähnlich http://shop.wiregate.de/sensoren-fu...g-bauform-l-serie-ip65-professional-line.html nur nicht so teuer.

norustnotrust schrieb:
- Zur Annäherungserkennung solltest du einen Bewegungmelder verwenden
Zum Vergrößern anklicken....
Ein Bewegungsmelder hat meiner mMeinung nach doch einen viel zu großen Erkennungsradius. Ich möchte ähnlich einem Wasserhahn mit Infrarotsensor

norustnotrust schrieb:
- Die Erkennung ob jemand den Raum betreten hat per Lichtschranke ist auch eher kurios-> Bewegungsmelder oder Kamera mit Anwesenheitskontrolle
Zum Vergrößern anklicken....

Naja also ein Bewegungsmelder hat dann wieder einen sehr großen Radius. Wenn ich zum Beispiel erkennen möchte, ob jemand durch die offene Haustüre kommt und neben der Haustüre die Treppe ist und jetzt jemand entweder von innen die Treppe hochgeht oder jemand am Haus vorbeigeht würde der Bewebungsmelder auslösen, obwohl niemand ins Haus gegangen ist.
 
Zurück
Oben