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Thema: Temperaturmessung mittels PT100 (6ES7 331-7KF02-0AB0)

  1. #31
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    Zitat Zitat von Bjoen2102 Beitrag anzeigen


    1 L24
    2 PT100 Rechts gemeinsamer
    4 PT100 Rechts gemeinsamer
    3/5 Pt100 Links
    10/11 Masse
    20 L0
    Aber Du gehst ja von dort auf eine Klemmleiste im Schrank und von dort zum PT100.
    Es könnte ja gemeinerweise sein, dass da zwei entscheidende Drähte ausgekreuzt sind- zwischen Frontstecker und Klemmleiste.

  2. #32
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    Zitat Zitat von Bjoen2102 Beitrag anzeigen
    Ich dachte die Baugruppe kompensiert den Leitungswiderstand, irgendwie klappt das nicht:
    Weis jemand warum?
    Die Antwort findest Du in den von Dir in #1 im zweiten Bild gezeigten Baugruppendaten.
    Zitat Zitat von Baugruppendaten 6ES7331-7KF02-0AB0
    Bei "2- und 3- Leiteranschluss" erfolgt keine Kompensation der Leistungswiderstände.
    Anscheinend ermittelt die Baugruppe den Leitungswiderstand aus der Spannungsdifferenz zwischen den Klemmen Mx- (3) und ICx- (5). (Und berücksichtigt das Doppelte des gemessenen Wertes?).

    Wenn möglich lege 4-adriges Anschlußkabel zum PT100.
    Wenn nicht möglich: eventuell (aber unwahrscheinlich) ergibt sich der richtige Wert, wenn Du die zwei gleichen (langen) Drähte des PT100 an 3 und 5 anschließt und die Brücke im Schaltschrank an 2 und 4 machst.

    Alternativ kompensiere die Leitungslänge rechnerisch um einen einmalig zu ermittelnden Korrekturwert:
    Code:
    L   %IW464:P
    L   W#16#7FFF
    ==I
    SPB Err1  //Drahtbruch
    
    TAK       //AI-Wert zurück in AKKU1 (POP geht auch)
    L   W#16#8000
    ==I
    SPB Err2  //Kurzschluß
    
    TAK       //AI-Wert zurück in AKKU1 (POP geht auch)
    ITD
    DTR
    L   10.0
    /R
    L   9.5  //Korrekturwert in Grad
    -R
    T   %DB18.DBD48
    TAK/POP: den %IW...:P nur einmal einlesen! Für mehrfache Verarbeitung kann man auch zuerst auf eine temporäre Variable umspeichern und dann immer wieder von der temporären Kopie laden.

    Harald
    Es ist immer wieder überraschend, wie etwas plötzlich funktioniert, sobald man alles richtig macht.

    FAQ: Linkliste SIMATIC-Kommunikation über Ethernet

  3. #33
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    Ich werde morgen die Ölfelx Leitung mal direkt an den Frontstecker anschließen, um eine Kreuzung auszuschließen.
    Was wäre denn, wenn ich aus dem 3 Leiter Widerstand einen 4 Leiter Widerstand machen. Im Gehäuse sitzt der Widerstand auf einer Platine von den Lötpunkt gehen zwei Leiterbahnen zu 4 Leiterplattenklemmen, der rechte Widerstands-Anschluss ist dort als 3 Leiter gebrückt. Wenn ich den linken Widerstands-Anschluss auch brücke kann ich 4 adern anschließen.

  4. #34
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  5. #35
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    Zitat Zitat von PN/DP Beitrag anzeigen
    Die Antwort findest Du in den von Dir in #1 im zweiten Bild gezeigten Baugruppendaten.

    Anscheinend ermittelt die Baugruppe den Leitungswiderstand aus der Spannungsdifferenz zwischen den Klemmen Mx- (3) und ICx- (5). (Und berücksichtigt das Doppelte des gemessenen Wertes.

    Harald
    Harald, die PT100 Messung funktioniert bei der 7KF02 auch mit 0,8er Drähten in 100m Entfernung- in 3Leiter Schaltung.

  6. #36
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    Zitat Zitat von borromeus Beitrag anzeigen
    Harald, die PT100 Messung funktioniert bei der 7KF02 auch mit 0,8er Drähten in 100m Entfernung- in 3Leiter Schaltung.
    Hmm, funktioniert schon - aber auch genau? Oder vielleicht mit Transmitter/Meßumformer?

    Ich meine, bei uns ist wohl kein einziger PT100 in 4-Leiter-Schaltung verdrahtet. Die 331-7KF02 ist die bei uns am meisten verwendete Analogeingangs-Baugruppe. Daran haben wir auch etliche PT100 angeschlossen. Deshalb war ich gestern nachmittag beim Beitrag #3 noch der festen Meinung, die 7KF02 würde auch in 3-Leiter-Schaltung kompensieren. Nun nach Studium der Baugruppendaten bin ich aber von dem Hinweis etwas überrascht, daß bei 3-Leiter laut Handbuch nicht kompensiert wird. Deshalb habe ich mir mal ein paar Anlagen von uns angesehen und habe gefunden, daß wohl sämtliche PT100 an 7KF02 einen Kopftransmitter 4-20mA haben. Wenn pure PT100 bis zur SPs geführt werden dann an AI8xRTD 331-7PF01. Die 7PF01 kompensiert den Leitungswiderstand auch bei 3-Leiter-Schaltung.

    Wir haben allerdings eine Gebäude-Lüftungsanlage, wo etliche pure PT100 an 331-7KF02 in 3-Leiter-Schaltung mit längeren Y(ST)Y-0,8 angeschlossen sind. Und siehe da - da habe ich vor Jahren nach Thermometervergleich die Wandlerwerte im Programm um 2 bis 13 Grad nach unten korrigiert, weil ein Umbau auf 4-Leiter-Schaltung aus Platzgründen für die zusätzlich benötigten Klemmen sehr aufwendig geworden wäre. Jetzt fällt es mir wieder ein

    Harald
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  7. Folgende 2 Benutzer sagen Danke zu PN/DP für den nützlichen Beitrag:

    borromeus (27.01.2016),de vliegende hollander (27.01.2016)

  8. #37
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    Zitat Zitat von Bjoen2102 Beitrag anzeigen
    Was wäre denn, wenn ich aus dem 3 Leiter Widerstand einen 4 Leiter Widerstand machen. [...]
    Wenn ich den linken Widerstands-Anschluss auch brücke kann ich 4 adern anschließen.
    4-Leiter-Schaltung sollte Dein Problem beseitigen.
    Du mußt keine Brücke löten, man kann auch 2 Drähte in einer Klemme anschließen.

    Harald
    Es ist immer wieder überraschend, wie etwas plötzlich funktioniert, sobald man alles richtig macht.

    FAQ: Linkliste SIMATIC-Kommunikation über Ethernet

  9. #38
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    Zitat Zitat von PN/DP Beitrag anzeigen
    Deshalb war ich gestern nachmittag beim Beitrag #3 noch der festen Meinung, die 7KF02 würde auch in 3-Leiter-Schaltung kompensieren.
    Harald
    Also das denke ich noch immer, weil wir einige Anlagen im Pharmabereich haben wo die dort jährlich alle Messmittel kalibrieren müssen.
    Bei 1K Abweichung- und das ist bei einem PT100 nicht viel- fällt man da durch.
    Also ich probiere das jetzt aus!

  10. #39
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    Zitat Zitat von borromeus Beitrag anzeigen
    Also das denke ich noch immer, weil wir einige Anlagen im Pharmabereich haben wo die dort jährlich alle Messmittel kalibrieren müssen.
    Bei 1K Abweichung- und das ist bei einem PT100 nicht viel- fällt man da durch.
    Also ich probiere das jetzt aus!
    Korrigiere, dort hängen die PT100 auf einer 431-er Baugruppe mit dezidierter Einstellung 3-Leiter.

    Harald hat recht:
    7KF02 kann nur 4Leiter (oder 2Leiter)
    1KF02 kann nur 3Leiter (oder 2Leiter)
    7PF01 kann 3Leiter und 4Leiter
    korrekt messen.

  11. Folgender Benutzer sagt Danke zu borromeus für den nützlichen Beitrag:

    Bjoen2102 (27.01.2016)

  12. #40
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    So, ich hab' die Siemens-Angaben zur Kompensation des Leitungswiderstands bei der 331-7KF02 wiedergefunden

    Eigentlich ist klar: weil man bei der 331-7KF02 nicht parametrieren kann, ob der PT100 in 4-Leiter- oder 3-Leiter-Anschluß angeschlossen ist, weiß die Baugruppe nicht, ob der festgestellte Leitungswiderstand 1x oder 2x rausgerechnet werden muß. Man kann nur die Messart RTD-4L parametrieren (RTD-3L gibt es nicht) --> die Kompensation des Leitungswiderstands durch die Baugruppe ist deshalb nur bei tatsächlichem 4-Leiter-Anschluß korrekt.

    Dieser Zusammenhang ist leider in keiner mir bekannten Siemens-Dokumentation explizit erwähnt. Und in den Dokumentationen vor 2006 findet man gar keine deutlichen Aussagen; lediglich die Angabe daß für PT100 die Messart RTD-4L parametrierbar ist. (die 331-7KF02 gibt es seit 2001)


    Im Gerätehandbuch "S7-300 Baugruppendaten" erst ab Ausgabe 2013 steht eindeutig
    Zitat Zitat von Seite 366
    Anschluss: 2-, 3- und 4-Leiteranschluss von Widerstandsgebern oder Thermowiderständen
    (Bild)
    4-Leiteranschluss
    3-Leiteranschluss, ohne Kompensation der Leitungswiderstände
    2-Leiteranschluss, ohne Kompensation der Leitungswiderstände

    Bild 6-15 Prinzipschaltbild und Anschlussbild
    Zitat Zitat von Seite 367
    Hinweis
    ...
    Bei "2- und 3- Leiteranschluss" erfolgt keine Kompensation der Leistungswiderstände.
    Dieser extra Hinweis (inklusive Schreibfehler) steht in allen Baugruppendaten-Handbüchern ab Ausgabe 2006.


    Speziell für die 331-7KF02 gibt es Handbücher "Getting Started", welche sehr ausführlich den elektr. Anschluß, die Parametrierung und die Programmierung erklären.

    Im "Getting Started Teil 2: Spannung und PT100" findet man zwar einerseits irreführende unpräzise Aussagen wie
    (rote Markierungen der fehlerhaften Aussagen von mir)
    Zitat Zitat von Seite 5-5
    Bei 4-Leiter- und 3-Leiteranschluss liefert die Baugruppe über die Klemmen Ic+ und Ic- einen Konstantstrom, der den Spannungsabfall der Messleitungen kompensiert.
    ...
    Hinweis
    Messungen mit 4-Leiter- bzw. 3-Leiteranschluss liefern aufgrund der Kompensation ein genaueres Messergebnis als Messungen mit 2-Leiteranschluss.
    andererseits findet man auf Seite 7-10 neben einer weiteren Falschaussage aber endlich eindeutige konkrete Angaben:
    Zitat Zitat von Seite 7-10
    7.3.6 Einfluss der PT100-Verdrahtung auf die Analogwertdarstellung

    Die Verdrahtung des PT 100 hat einen bedeutenden Einfluss auf die Messwerterfassung.
    Die Verbindungsleitungen von der SM331 Baugruppe zum PT100-Thermometer haben einen Widerstand, der abhängig ist vom Leitungsmaterial, der Länge und dem Leitungsquerschnitt.
    Wenn Sie diesen Leitungswiderstand kompensieren wollen, dann müssen Sie den 4-Leiteranschluss oder 3-Leiteranschluss auswählen.

    Messen Sie die Umgebungstemperatur mit den 3 PT100 und einem Leitungswiderstand von 5 Ohm (170m Kupferleitung 0,6mm2). Sie erhalten folgende Messwerte:

    Einfluss der Verdrahtung auf die Temperaturerfassung
    PT100
    Anschlussvariante
    Umgebung
    Temperatur
    Analogwert
    Darstellung
    gemessene
    Temperatur
    Absoluter
    Fehler
    4-Leitungen 17,0°C 00AA Hex. 17,0°C 0°C
    3-Leitungen 17,0°C 013C Hex. 31,6°C 14,6°C
    2-Leitungen 17,0°C 01BD Hex. 44,5°C 27,5°C
    Zitat Zitat von Seite 7-11
    Hinweis
    Der Leitungswiderstand steigt nicht mit der Temperatur. Dieser bleibt konstant.
    Nun ist eindeutig: bei der 331-7KF02 wird nur bei 4-Leiteranschluss der Leitungswiderstand korrekt kompensiert. Bei 3-Leiteranschluss oder 2-Leiteranschluss muß man den Leitungswiderstand selbst im Anwenderprogramm rechnerisch kompensieren.
    Eigentlich macht es keinen Unterschied ob man 3-Leiteranschluss oder 2-Leiteranschluss ausführt - bei beiden Anschlußarten muß man selber kompensieren/korrigieren/kalibrieren.


    Die Aussagen gelten übrigens auch für die 331-7KB02 (AI2x12Bit, 2 AI), welche die gleiche Elektronik enthält. Die 331-7KF02 (AI8x12Bit, 8 AI) unterscheidet sich zur 331-7KB02 im Grunde nur dadurch, daß auf der gleichen Leiterplatte für 410,- EUR Aufpreis eine Handvoll Widerstände und Kleinteile mehr bestückt sind.


    PS: daß bei der 331-7KF02 die Leitungswiderstand-Kompensation nur bei 4-Leiteranschluss funktioniert war auch hier schon mal Thema

    Harald
    Es ist immer wieder überraschend, wie etwas plötzlich funktioniert, sobald man alles richtig macht.

    FAQ: Linkliste SIMATIC-Kommunikation über Ethernet
    Zitieren Zitieren 331-7KF02 Kompensation des Leitungswiderstands nur bei 4-Leiteranschluss  

  13. Folgende 2 Benutzer sagen Danke zu PN/DP für den nützlichen Beitrag:

    Bjoen2102 (27.01.2016),Onkel Dagobert (27.01.2016)

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