Sonstiges 0-10V Analogsignal von Fremdanlage in eigener Anlagen einbinden

[Goldhaube]

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Hallo Forum,

da ich bereits unterschiedliche Meinungen gehört habe, stelle ich meine Frage an das Forum.
2 Bilder habe ich als Anhang ergänzt.

FOLGENDE SITUATION:
Anlage 1 (Fremdanlage) 0-10V >> Kabel YSLCY 2x1² >> unsere Anlage / (SPS Förderbandgeschwindigkeit messen) und parallel auf FU (Geschwindigkeitsregelung)
Ich hätte das Analogsignal 0-10V ohne Optokoppler bzw. Trennverstärker in unserer Anlage eingebunden. Jedoch bin ich mir nicht 100%ig sicher,
ob das schon eine saubere Lösung ist, weil man würde damit das 0V-Potential von beiden getrennten Anlagen verbinden. Somit wäre das 0V Potential
beider Anlagen nur über das Analogsignal verbunden. Die 0V von 24V wären nicht miteinander auf einem Potential zusammengeführt.
Eigentlich wäre es mir doch lieber einen Optokoppler zu verwenden, aber ich soll die billigste Variante einplanen. Was meint Ihr dazu, wie könnte ich
gegenüber dem Projektleiter sattelfest argumentieren?







FRAGE zu BILD 2:
Hat schon jemand von euch 0-10V parallel auf mehrere Geräte verdrahtet?
WARUM DIE FRAGE:
Die 0-10V vom Fremdgerät soll die SPS CPU-314 und die beiden FU's anspeisen. Ich wollte es zuerst auf einen SPS-Analogeingang und
dann über einen Analogausgang auf die FU's verdrahten. Jedoch habe ich bezüglich der Ausführung bedenken, weil die Fremdanlage
gibt die Geschwindigkeit als MASTER vor und die SPS und FU's von unserer Anlage sollen die SLAVES sein. Würde ich das Signal zuerst
an die SPS übergeben, hätte ich vor den FU's 2 MASTER und das erscheint mir ein wenig unlogisch. Man lernt ja nie aus und ich
wäre für jede erdenkliche Anregung sehr dankbar.

Danke
Gruß Markus

 

[Senator42]

vielleicht kannst du den Sollwert von Anlage 1 zur 2 über eine MPI-Verbindung übertragen.

https://cache.industry.siemens.com/dl/files/346/16518346/att_101917/v1/guide_s7_mpi_d.pdf

 

[Goldhaube]

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Hallo,

danke das ist eine gute Idee. Leider habe ich bis heute vom Kunden noch keine
Schaltpläne der Fremdanlagen erhalten und mir läuft die Zeit davon. Ich weiß nicht einmal,
welche SPS dort im Einsatz ist.

Gruß Markus

 

[Senator42]

Hoffentlich geht das Projekt auf Regie, also kein Festpreis.
Dann genau notieren wofür du welche Stunden aufwendest.
Auch diese Recherche.

guna

 

[Hesse]

Wenn es die 0-10V sein müssen dann nur über Trennverstärker.

Grund: Wenn irgendwo was defekt geht will es keiner gewesen sein.

Und wenn du von der Fremdanlage die 0-10V erst gar nicht holst ?
Sondern an die Fremdanlage auch noch einen Impulsgeber anbaust und diesen in deiner SPS auswertest?
So wie du das bei deinem Band auch machst?

 

[Goldhaube]

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Hallo Hesse,

danke für die deine Antwort.
ich denke ich werde das über den Trennverstärker realisieren.
Die Option mit Drehgeber auf der Fremdanlage werde ich bei der
nächsten Besprechung ansprechen.

Und, was meinst du zu der Parallelschaltung der 0-10V?

Danke
Gruß Markus

 

[Hesse]

Und, was meinst du zu der Parallelschaltung der 0-10V?

Da verstehe ich deine Bedenken nicht ganz.
0-10V parallel zu schalten ist ja nichts ungewöhnliches,
solange ein Ausgang mehrere Eingänge treibt und nicht Ausgang gegen Ausgang.

Nur wenn die 0-10V „meinen“ Schaltschrank zu „Fremden“ verlassen sollen habe ich immer bedenken dann wieder „Trennverstärker“
Sicher ist Sicher

 

[Goldhaube]

Warum bedenken?
Ich habe von einem SIEMENS Techniker gehört, dass wenn 2 oder mehrere FU's parallel mit 0-10V
geregelt werden, kann es passieren, dass die Regelung auseinanderdriftet. Ganz habe ich das nicht verstanden,
aber er wird schon Recht haben. Ich bin halt kein Experte. Er meinte, man sollte es testen und wenn es
Abweichungen geben sollte, wäre es besser jeden FU eine Analogausgang zu spendieren.

 

[Chräshe]

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Hallo Markus,

Eine „Regelung“ mehrerer FU’s mit einem Signal, hört sich sehr seltsam an. Wie ist das genau gedacht?

Mehrere FU’s mit einem 0-10V gleichzeitig „Steuern“ ist dagegen kein Problem. Zu beachten ist, was die Spannungsquelle an Strom liefern kann und die Eingangskreise der FU’s an Innenwiderstand haben.
Ein vernünftiger Potentialausgleich und korrekte Schirmung sollten selbstverständlich sein…

Gruß
Chräshe

 

[Hesse]

.......kann es passieren, dass die Regelung auseinanderdriftet.

Daran ist aber nicht die Parallelschaltung Schuld. Bei einer analogen Übergabe ist Gleichlauf schon driftgefährdet

 

[Goldhaube]

Ich danke Euch.

An Hesse,
Unsere Anlage wird aus einem 2-teiligen Förderband bestehen. Dazwischen ist der Spendekopf
vom Collamat Etikettierer positioniert. Beide Förderbänder sind mit einem eigenen Antriebsmotor
ausgestattet und sollen möglichst synchron laufen. Die Lösung mit 0-10V wurde uns vorgeschlagen.
Es wird mit Sicherheit nicht einfach werden die Anlage einzustellen, denn wir haben eine
Förderbandgeschwindigkeit von max. 0,9m/s. Die Förderbandrollen d90mm werden mit ca. 3,6 Umdr./s
in Betrieb gehen.


Gruß Markus

 

[Senator42]

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Warum bedenken?
Ich habe von einem SIEMENS Techniker gehört, dass wenn 2 oder mehrere FU's parallel mit 0-10V
geregelt werden, kann es passieren, dass die Regelung auseinanderdriftet. Ganz habe ich das nicht verstanden,
....

vielleicht deshalb:
bei z.b. 5V dreht der eine mit 5.00 m/s der andere aber mit 5.04 m/s

 

[chains]

zur Parallelverschaltung: Wir hatten einmal ein ähnliches Problem mit einem Schienenfahrzeug mit mehreren angetriebenen Achsen. Die Umrichter waren dabei direkt am Motor. Durch Leitungswiderstände und internen Abweichungen bei den FU's fuhren alle Achsen mit Minimal unterschiedlicher Geschwindigkeit, dies führte in diesem Fall zu Problemen.

Um einen komplett einheitlichen Sollwert/Istwert zu Gewährleisten, würde ich die 0-10V mit der SPS einlesen und per BUS an die Frequenzumrichter senden. Dies führte in unserem Fall auch zur Lösung der Probleme.

Gruß chains

 

[Fabpicard]

Oder einfach die 0-10V von der Fremdanlage auf 4-20mA für deine Anlage wandeln, dann hast du a) schon den Trennverstärker drin und b) ist der Stromfluss durch SPS und die 3 FUs immer der gleiche
(Allerdings zu Beachten: ggf. Messungenauigkeiten der FUs und des SPS-Einganges. Eventuell müsste man die per Offset jeweils genau gegeneinander Kalibrieren)

MfG Fabsi

 

[Goldhaube]

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Hallo,

danke für die Infos.
Ich werde einen Trennwandler

3RS7000-1AE00

Trennwandler AC/DC 24 V, 3-Wege-Trennung Eingang: 0-10 V Ausgang: 0-10 V Schraubanschluss von Siemens verwenden.

Gruß Markus

 

[Zombie]

Ich würde das 0V Potential beider Anlagen immer miteinander verbinden.
Aus einem einfachen Grund: Das Signal ist 0..10V. Wenn beide aber unterschiedliche Bezugspotentiale haben, was sagt denn, dass 0V der einen Anlage nicht 100V der anderen Anlage sind? Nicht dass dann der Eingang des FUs kaputt geht?

 

[Hesse]

was sagt denn, dass 0V der einen Anlage nicht 100V der anderen Anlage sind?

Deshalb ja der Trennwandler da ist der Potentialunterschied in Prinzip egal .
Aber einen Potentialausgleich zwischen beiden Anlagenteile ersetzt dieser auch nicht.

Richtig ausgeführter Potentialausgleich ist eigentlich eine Grundvoraussetzung aller Anlagenteile.

 

[Goldhaube]

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Hallo Zusammen,

danke für Eure Hilfe.
Also, die einzelnen Automatisierungsmaschinen in einer Produktionslinie von verschiedenen Herstellen bzw. Lieferanten sind
als autarke Systeme zu betrachten. In der Gesamtheit gesehen, gehören sie alle zu der ein und derselben Linie.
Wenn wir unsere Anlagen in ein bestehendes System einbinden, so haben wir immer dafür gesorgt, dass ein sauberer Potentialausgleich
unter allen Teilnehmern installiert wurde.
Da die 0V von 24VDC (PELV) an einem Punkt im Schaltschrank geerdet sind, und wenn die anderen Anlagenbauer das gleiche
Prinzip, so wie es in der Maschinenrichtlinien geschrieben steht, angewandt haben, sind sowieso die 0V miteinander über Erde verbunden.
Aber ich bin dennoch dafür, die Signal-Kommunikation mit einem Trennwandler oder einem Koppelrelais auszuführen.
Es ist einfach eine saubere Lösung. So vermeidet man vagabundierende Ströme.

Gruß Markus

 

[Ingmar64]

Du hast zwischen 2 Schaltschränken immer Potentialdifferenzen, im günstigsten Fall liegen sie im mV-Bereich, kann aber auch viel mehr sein. Eventuell liegen sie auch nur kurzzeitig durch Schaltspitzen höher. Also unbedingt Trennverstärker.
Wenn ein kontinuierlicher Teilestrom auf den Bändern liegt, würde ich auch an den FU die Umsetzung Spannung -> Drehzahl so einstellen, daß die Folgebänder minimal schneller sind als die vorhergehenden. Sonst bilden sich über kurz oder lang "Haufen".
Ein genauer Synchronlauf läßt sich mit Analogsignalen nicht sicher erreichen.