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Thema: Temperaturmessung mit Siemens S7

  1. #11
    Avatar von Markus
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    hmm ok dann mal ne grundlegende frage zu themoelementen.

    ein thermoelement besteht doch aus zwei verschiedenene metallen, und wenn das thermoelement erhitzt wird, dann kann ich eine spannung an den anschlüssen messen die proportional zur tmerperatur steigt.

    ist das richtig?

    wieso kann ich diese spannung nicht nach 50 metern auch nocht messen mal abgesehen vom leitungsaverlust?



    wenn ich pt100 mit konstantstromquellen verwende, wieso brauche ich 8 davon? eine für alle kanäle würde dann doch reichen?


    was ist die maximale temperatur die mit pt100 möglich ist?
    brauche ich für 1000°C definitiv ein thermoelement?


    wie lange sind die zuleitungen (also die speziell abgestimmten) für thermoelemten maximal? wären 20m denkbar?


    danke!
    "Es ist weit besser, große Dinge zu wagen, ruhmreiche Triumphe zu erringen, auch wenn es manchmal bedeutet, Niederlagen einzustecken, als sich zu den Krämerseelen zu gesellen, die weder große Freude noch großen Schmerz empfinden, weil sie im grauen Zwielicht leben, das weder Sieg noch Niederlage kennt." Theodore Roosevelt - President of the United States (1901-1909)

  2. #12
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    Hallo,


    ein thermoelement besteht doch aus zwei verschiedenene metallen, und wenn das thermoelement erhitzt wird, dann kann ich eine spannung an den anschlüssen messen die proportional zur tmerperatur steigt.

    ist das richtig?
    Fast. Die Thermospannung entsteht zwischen zwei Kontaktstellen der unterschiedlichen Metalle, wenn diese unterschiedliche Temperaturen haben. Verbind einen Eisendraht mit einem Kupferdraht je an den Enden, erhitze das eine Ende und/oder kühle das andere ab - zwischen beiden Enden kannst Du die Thermospannung messen (dazu natürlich einen Draht auftrennen!). Bei der Messung ist das eine Ende die Meßstelle, das andere die Klemmstelle, deren Temperatur ebenfalls gemessen wird. Die gemessene Thermospannung wird nun mit der Referenztemperatur der Klemmstelle verglichen: Spannung 0 - Temp. der Referenz und der Meßstelle gleich usw. usf.



    wieso kann ich diese spannung nicht nach 50 metern auch nocht messen mal abgesehen vom leitungsaverlust?
    Man kann sie noch messen, allerdings mV messen - wenn die Meßstelle nicht richtig isoliert ist hast Du z.B. Probleme mit verschleppten Potentialen.



    wenn ich pt100 mit konstantstromquellen verwende, wieso brauche ich 8 davon? eine für alle kanäle würde dann doch reichen?
    bei Parallelschaltung gilt die Stromteilerregel: d.h. durch den kleinsten (kältesten) Widerstand fließt der größte Strom - von einer Konstanz kann dann keine Rede mehr sein.
    bei Reihenschaltung: der Ausgang der Konstantstromquelle müßte für die achtfache Spannung ausgelegt sein, denn er muß den achtfachen Widerstand überwinden. Sowas wäre aber denkbar.


    was ist die maximale temperatur die mit pt100 möglich ist?
    brauche ich für 1000°C definitiv ein thermoelement?
    Ich kenne PT100 bis 500°C - mehr nicht

    wie lange sind die zuleitungen (also die speziell abgestimmten) für thermoelemten maximal? wären 20m denkbar?
    Ich denke, das ist kein Problem, im Zweifelsfall gibs auch abgeschirmte. Zur Sicherheit mal beim Hersteller fragen...


    Schönen Abend noch Peter

  3. #13
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    ok, so langsam fang ich an zu begreifen - aber wirklich langsam.
    will euch vorerst nicht mehr nerven, habe das buch von http://www.tcgmbh.de angefordert, und hoffe das mich das weiter bringt.

    ich werde dort vermutlich auch thermoelemente und ausgleichsleitung kaufen die es als meterware gibt.

    bis jetzt habt ihr mir schon sehr geholfen, aber das ist nur die spitze des eisbergs. richtig nerven werde ich in ein paar wochen wenn ich an die software zu regelung dieser recht komplexen heizung kommen...
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  4. #14
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    Da ich das mit den Thermoelementen auch nie richtig verstanden hatte, habe ich mal ein wenig recherchiert.

    links zu Thermoelementen und zur Temperaturmessung:
    http://www.rosemount.com/document/man/2654_05j.pdf
    http://www.reckmann.de/
    http://www.kritec.de/infos.html
    http://www.ipetronik.com/pdf/70_15/I...nl2_2004_d.pdf

    sehr informatives Dokument von JUMO:
    http://www.jumo.de/web/Jumo_de.nsf/v...aturmessung_d/

    http://www.pentronic.se/tysk/teori/termoel/termo1.asp
    "Das Thermoelement wurde von T.J. Seebeck 1821 erfunden.....Heute wissen wir, daß Seebeck den Mechanismus des Thermoelementes nicht vollständig verstanden hatte." Das tröstet mich, bin ich froh .
    PT100-Fühler soll es angeblich bis 850°C geben. Das habe ich irgendwo im net gelesen. Zumindest gibt es von S+S, Katalog S.25/26 (siehe Gastbeitrag weiter oben) PT100-Abgastemperaturfühler bis 750°C. Derartige haben wir auch im Einsatz, kenne jedoch nicht unser Fabrikat.

    Es gibt auch Messumformer für Thermoelemente, welche vorort montiert werden können. Ich habe keine Ahnung was Ausgleichsleitungen kosten, aber billig sind sie sicherlich nicht. Diese könnte man sich u.U. ersparen.
    http://www.rinck-electronic.de/rinck...f/MOMVTHER.PDF

    Markus, beschreibe doch mal ganz kurz deine Heizungsanlage. Ich finde derartiges interessant, da ich hin und wieder mit so etwas zu tun habe.


    Gruss, Onkel

  5. #15
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    Zu erwähnen wär vielleicht noch das jeder Übergang von einem Metall zu einem anderen eine Spannung hervorruft.
    Also, wenn ich an ein Thermoelement einen Kupferleiter anschliesse habe ich quasi 3 Spannungsquellen in der Messung. Kupfer auf Thermoelement / Thermoelement Material 1 auf Material 2 / Thermoelement Material 2 auf Kupfer.
    Diese Kupferübergänge werden durch ?Kompensationsdosen? herausgerechnet, da auch die Kupfer auf Thermoelementübergänge Temperatruabhängig sind.
    Bei deiner Analogkarte sollte/könnte noch ein Anschluss zur externen Kompensation sein. Dieser mißt die Umgebungstemperatur an der Klemmstelle und berücksichtigt dabei die entstehende Spannung.
    Kompensierst du intern wird eine Temperaturmessung in der Karte angewandt (aber halt nicht so genau wie die externe).
    Bis jetzt hat die interne Kompensation immer gute Dienste geleistet.

    20m sind für solch eine Thermoelementenleitung kein Problem. Auch die 50Hz Einstreuungen sind durch die Filter in der Karte und die Schirmung des Kabels auch kein Problem. Aufpassen halt nur bei FU oder grossen Motoren (wie immer halt).

    Die Thermoelementenleitung ist halt nur dazu da, um das Auftreten von weiteren Thermospannungsquellen zwischen 2 Metallen zu verhindern.
    Bis zu dem Punkt wo du es durch Kompensationstemperaturmesstellen herausrechnen kannst.

    Hoffe das ist alles so richtig

  6. #16
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    jetzt hab ichs begriffen!

    also hat die karte irgendwo einen pt100 oder ein weiters thermoelement onboard, mit dem sie die temperatur an der karte/(=klemmstelle) misst.

    kann ich den auch irgenwie abfragen? wäre ganz praktisch zum messen der schaltschranktemperatur...

    wenn ich die klemmstelle auserhalb in einer dose habe von der ich mit kupferleitung auf die karte weiter fahre, dann muss ich am besten dort noch die temperatur messen, und die muss die karte dann zur kompensation nutzen (parameter in hw).


    und bei thermoleitungen kommt es nicht unbedingt auf die länge an, sondern nur auf die leitung bzw. das material.
    und das material der leitung muss gleich sein wie das vom thermoelement, welches wiederum vom typen abhängt...

    wie verbinde ich die vorhandene anschlussleitung am besten mit der verlängerng? das mit den gelben steckern gefällt mir nicht so, aber mit lsteklemmen wirds ungenau weil ein weiteres metall im spiel ist, oder?

    wie macht ihr das?
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  7. #17
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    Zitat Zitat von Markus
    jetzt hab ichs begriffen!

    also hat die karte irgendwo einen pt100 oder ein weiters thermoelement onboard, mit dem sie die temperatur an der karte/(=klemmstelle) misst.

    kann ich den auch irgenwie abfragen? wäre ganz praktisch zum messen der schaltschranktemperatur...
    Kann dir zwar nicht sahen, ob Siemens eine Möglichkeit vorgesehen hat, die Vergleichstemperatur auszulesen, aber wenn du einen Kanal übrig hast, brauchst du nur die Eingangsklemmen kurzzuschließen und er liefert genau diese.
    wenn ich die klemmstelle auserhalb in einer dose habe von der ich mit kupferleitung auf die karte weiter fahre, dann muss ich am besten dort noch die temperatur messen, und die muss die karte dann zur kompensation nutzen (parameter in hw).
    Sofern diese unveränderlich ist, würde das gehen. Aber eigentlich gibt es genau dafür die Ausgleichsleitungen.
    [quote]
    und bei thermoleitungen kommt es nicht unbedingt auf die länge an, sondern nur auf die leitung bzw. das material.
    und das material der leitung muss gleich sein wie das vom thermoelement, welches wiederum vom typen abhängt...
    wie verbinde ich die vorhandene anschlussleitung am besten mit der verlängerng? das mit den gelben steckern gefällt mir nicht so, aber mit lsteklemmen wirds ungenau weil ein weiteres metall im spiel ist, oder?
    Du kannst prima Lüsterklemmen benutzen. Achte einfach darauf, daß Thermoelementdraht und Ausgleichsleitung in der Klemme überlappen und so direkten Kontakt haben. Im übrigen ist auch ein zusätzliches Metall der Klemme meist kein Problem, wenn beide Klemmstellen gleich warm sind. Es wird kaum eine Anwendung geben, bei der entlang der 10-12mm eine nennenswerte Temperaturdifferenz vorhanden ist. Der Fehler kompensiert sich dann.

  8. #18
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    Also ich weis nicht ob man sich die Kompensationstemperatur anzeigen lassen kann (ob extern oder intern).
    Vielleicht mal die Hotline anrufen ?!

    Es gibt spezielle Klemmen für Thermoelement-Leitung. Die benutzen wir aber eher selten, da sie 1. nicht unbedingt billig (aber auch nicht allzu teuer) sind. Man muss halt in der Regel direkt nen Karton davon abnehmen. Wir machen das meist so, das im Schaltschrank an der SPS ein Kanal zum direkten Anschliessen der Leitungen ist (Schirm nicht vergessen).

    Wenn du selber einen Übergangspunkt von der Thermoelementleitung auf Kupfer machen willst würde ich davon abraten. Ich habe ka wie Siemens das dann Kompensiert aber sicher ist das Abhängig von der Klemme an der Klemmstelle und die wär ja dann anders als die an der SPS, die evtl noch beschichtet ist ?!

  9. #19
    Avatar von Markus
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    hallo,

    habe da noch eine frage:

    wie sieht es mit den verschiedenen typen aus?
    die hw-config erlaubt nur die typen N,E,J,K,L

    ich würde aber gerne andere typen verwenden.
    ist die thermospannung bei anderen eventuell zu hoch für die karte?
    oder kann ich problemlos andere verwenden und muss nur bei der
    normierung des messwerts den faktor anpassen?


    Karte: 6ES7 331-7KF01-0AB0 bzw. 6ES7 331-7KF02-0AB0


    Danke!
    Markus
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  10. #20
    Avatar von Markus
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    ok, also ich will thermoelemente vom typ T (-185 - +300°C) verwenden.

    ich weiß nun das die karte intern eben über die linearisierungsalgoryhtmen für die thermoelemente verfügt die in der hw-config anwählbar sind.

    andere thermoelemente können auch angeschlossen werden, die karte wird dann eben auf -+80mV parametriert.

    nur die linearisierung muss ich dann selber softwareseitig machen.

    und da ist der haken!

    hat sowas schon jemand gemacht? gibt es da beusteine?
    anscheinend muss man einen polygonzug machen, was ist ein polygonzug?

    den baustein kann ich auch selber basteln, brauche nur etwas hilfe bei der formel, bzw. beim "polygonzug"...

    danke!
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