TIA Richtige AI Baugruppe für 2-Draht PT1000

[Clyde82]

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Hi,

ich hab mir gerade ein 2-Draht PT1000 Thermowiderstand geordert:
https://i.ebayimg.com/images/g/DxMAAOSwUoxapRo7/s-l1600.jpg


Jetzt wollte ich mir die richtige Analogbaugruppe raussuchen und musste feststellen, dass Thermowiderstand (2-Leiteranschluss) erst ab der 6ES7 531-7PF00-0AB0 geht. Diese kostet aber das 3fache einer 6ES7 531-7QD00-0AB0. Bei beiden kann man allerdings auch Thermowiderstand (4-Leiteranschluss) oder Widerstand (2-Leiteranschluss PTC) auswählen. Jetzt die Frage kann ich auch die Widerstandseinstellung benutzen oder geht das nicht wegen der nichtlinearen kennlinie des Thermowiderstands. Weiterhin noch die Frage, ob ich den 2 Leiter nicht auch an 4 Leiter anschliessen kann und einfach die 2 zusätzlichen Klemmen Brücke. Da der Sensor nur 5€ gekostet hat, würd ich wenn oberes nicht geht einfach ein neuen Kaufen der vllt. 4-20mA kann oder als 3 bzw 4 Leiter anzuschliessen ist.

Verwende: TIA 14.1, CPU: 1516-3

mfg Clyde

 

[Thomas_v2.1]

Du kannst die Brücken direkt an der Karte setzen, oder was am sinnvollsten ist, gleich 4 oder zumindest 3-Leiter bis zum Sensor zu legen und dann dort die Verbindung herzustellen.
Bei Pt1000 ist das nicht ganz so kritisch wie bei Pt100, aber ich würde es immer machen wenn es vernünftig sein soll.

 

[Clyde82]

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Danke Thomas,

ich guck mir den Sensor mal an, wenn er denn da ist und nehm die günstigere Variante der Baugruppe. Nur zum Verständnis bei 3 Leiter ist ja die 3te Leitung eine Referenz wenn ich das richtig verstanden hab, würd ich den dann auf dann auf + brücken?

mfg Clyde

 

[Thomas_v2.1]

Über den oder die zusätzlichen Leiter wird der Spannungsabfall auf der Messleitung gemessen und kompensiert.
Bei einem 3-Leiteranschluss wird nur eine Leitung gemessen und der gemessene Spannungsabfall auch für die andere Leitung angenommen. Bei 4-Leiteranschluss werden beide Leiter ausgemessen und deren Widerstand kompensiert.

Wenn du dir die Widerstandskennlinie eines Pt100 ansiehst wirst du feststellen, dass eine Temperaturänderung nur zu einer sehr geringen Widerstandsänderung führt. Dementsprechend führen Leitungs- und Übergangswiderstände, sowie temperaturabhängige Widerstandsänderung der Zuleitung zum Sensor zu einer nicht unerheblichen Änderung der letztendlich gemessenen Temperatur, wenn diese Störungen nicht kompensiert werden. Wenn es nicht ganz so genau sein soll, kannst du auch selber bei einer 2-Leitermessung im Programm den festen Leitungswiderstand mit einer Vergleichsmessung über einen festen Temperaturoffset kompensieren. Meiner Meinung nach ist Pt100 mit 2-Leitermessung aber nichts für den professionellen Einsatz.

 

[Clyde82]

Danke dir, ich hab der Firma auch noch ne Mail geschrieben, ob sie mir nicht einfach noch nen Draht schon dran machen könne.

mfg Clyde

 

[Heinileini]

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@Thomas

Über den oder die zusätzlichen Leiter wird der Spannungsabfall auf der Messleitung gemessen und kompensiert.
Bei einem 3-Leiteranschluss wird nur eine Leitung gemessen und der gemessene Spannungsabfall auch für die andere Leitung angenommen. Bei 4-Leiteranschluss werden beide Leiter ausgemessen und deren Widerstand kompensiert. ...

​

Bin einverstanden, was Deinen Kommentar zu 3- und 2-LeiterAnschluss betrifft. Der 4-LeiterAnschluss hingegen klingt zwar nach viel Aufwand und noch mehr Kompensation, ist in der Realität aber genial simpel. Es genügt 1 potenzialfreier ADU und null Rechnerei, um die Spannung am zu ermittelnden Widerstand zu messen - die "Rechnerei" übernimmt nämlich der DifferenzEingang.
Bei der 3-LeiterSchaltung sind jedoch 2 ADU-Eingänge sowie Multiplikation (mit 2 - also auch bequem durch Addition zu erschlagen) und Subraktion erforderlich.
Ich hoffe, das anbei-pdf-Blatt ist einigermassen verständlich geworden.
Gruss, Heinileini

Anhang anzeigen 2vs3vs4-Draht-Schaltung.pdf

 

[PN/DP]

ich hab der Firma auch noch ne Mail geschrieben, ob sie mir nicht einfach noch nen Draht schon dran machen könne.

Wie lang ist denn die schon am Fühler vorhandene Anschlußleitung? Bei den hochohmigen PT1000 reicht es völlig, die (je) zwei Anschlußkabel-Drähte an der PT1000-Anschlußleitung zusammenzuklemmen - das muß nicht innerhalb des Fühlers direkt am Platin-Element sein. Kannst ja mal ausrechnen wie "groß" die Meßwertverfälschung wird, wenn 50cm Kupferader nicht mit in die 3-/4-Leiter-Kompensation eingehen...

Harald

 

[Heinileini]

@Harald

Wie lang ist denn die schon am Fühler vorhandene Anschlußleitung? Bei den hochohmigen PT1000 reicht es völlig, die (je) zwei Anschlußkabel-Drähte an der PT1000-Anschlußleitung zusammenzuklemmen - das muß nicht innerhalb des Fühlers direkt am Platin-Element sein.

Stimmt natürlich. Man kann die 2 AnschlussStrippen des Pt100 oder Pt1000, wenn sie bis zum ADU verlängert werden müssen, in dem VerlängerungsKabel 4-adrig ausführen und die AnalogEingangsKarte glauben lassen, die Verbindung sei auf der gesamten Länge so ausgeführt.
Das ist besonders dann interessant, wenn die Verlängerung erheblich länger als das Messfühler-eigene AnschlussKabel ist.
Du sagst "Bei den hochohmigen PT1000 reicht es völlig ...". Das klingt leider so, als sei diese Massnahme beim Pt100 nicht empfehlenswert. Aber gerade bei einem nicht so hochohmigen Pt100 ist die so erzielbare Verbesserung umso grösser als bei einem Pt1000!!!
Gruss, Heinileini

 

[PN/DP]

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"Bei den hochohmigen PT1000 reicht es völlig ...". Das klingt leider so, als sei diese Massnahme beim Pt100 nicht empfehlenswert.

Das ist aber nicht so gemeint. Beim PT100 muß die Zusammenklemmstelle der je 2 Anschlußdrähte möglichst sehr nahe am Meßelement sein. Bei PT1000 ist das unkritisch, da kann die Zusammenklemmstelle auch 1 Meter vom Meßelement entfernt sein.

Harald

 

[Onkel Dagobert]

.. Jetzt wollte ich mir die richtige Analogbaugruppe raussuchen und musste feststellen, dass Thermowiderstand (2-Leiteranschluss) erst ab der 6ES7 531-7PF00-0AB0 geht. Diese kostet aber das 3fache einer 6ES7 531-7QD00-0AB0. ..

Dafür kann sie bei RTD aber auch 4fache, wenn ich nicht irre.

 

[Clyde82]

Wie lang ist denn die schon am Fühler vorhandene Anschlußleitung? Bei den hochohmigen PT1000 reicht es völlig, die (je) zwei Anschlußkabel-Drähte an der PT1000-Anschlußleitung zusammenzuklemmen - das muß nicht innerhalb des Fühlers direkt am Platin-Element sein. Kannst ja mal ausrechnen wie "groß" die Meßwertverfälschung wird, wenn 50cm Kupferader nicht mit in die 3-/4-Leiter-Kompensation eingehen...

Harald

Hi Harald,

die Kabel sind 2m lang. Allerdings habe ich auf sensorshop24.de ein PT1000 gefunden für nicht mal 10€ wo ich sogar auswählen konnte dass es 4-Leiter sein soll. Ich werde später mal beides Testen mein 2 Leiter PT1000 einfach an der Klemme brücken und als 4 Leiter anschliessen und dann vergleiche ich es mit meinem 4-Leiter PT1000. Dann schaue ich mal wie gross die Abweichung tatsächlich ist. Leider gibt es Lieferengpässe bei AI Baugruppe, die bekomm ich frühestens in 3 Wochen (meh)

mfg Clyde

 

[Clyde82]

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So,

meine Baugruppe ist endlich gekommen und heute habe ich es mal getestet.

2 Messpunkte: Pt1000 mit 4-Draht hatte 21.4°C und 49.0°C, das PT1000 mit 2-Draht (auf Klemmleiste gebrückt, nicht am Sensor) hatte dabei 21.0°C und 48.6°C. Kann man also für den Hausgebrauch beides verwenden.

Was mich etwas geschockt hat, die AI-Baugruppe brauch 2 Kanäle für 4-Drahlt RTD. Hätt ich mal doch die andere gekauft .

Mfg Clyde

 

[Onkel Dagobert]

Die Kennlinie eines PT1000 kann man, zumindest in einem begrenzten Temperaturbereich, als annähernd linear ansehen. Da sich der Leitungswiderstand über der Temperatur kaum ändert, kannst du ihn daher auch ganz einfach softwareseitig durch einen Temperatur-Offset kompensieren. Das mit den 2 Kanälen hatte ich in #10 angedeutet. Welche Baugruppe man kauft, hängt natürlich u.a. auch davon ab wie viele Kanäle man tatsächlich benötigt.

 

[Clyde82]

Hey Dagobert,

ich bin leider inpunkto Hardware noch zu grün hinter den Ohren, um den Hinweis aus deinem vorherigen Post zum damaligen Zeitpunkt richtig zu deuten. Aber jetzt bin ich ja wieder schlauer Ich denke, mit dem Offset von dem 2-Draht kann man in häuslicher Umgebung gut leben.

mfg

 

[PN/DP]

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Pt1000 mit 4-Draht hatte 21.4°C und 49.0°C, das PT1000 mit 2-Draht (auf Klemmleiste gebrückt, nicht am Sensor) hatte dabei 21.0°C und 48.6°C.

Wieso sind die Meßwerte mit 2-Draht niedriger als mit 4-Draht? Waren das zwei verschiedene (verschieden ungenaue) PT1000 oder war die Leitungskompensation gar nicht aktiviert? Wie lang war das Kabel zwischen Sensor und Analogeingang?

Harald

 

[Onkel Dagobert]

Hallo Clyde,

.. ich bin leider inpunkto Hardware noch zu grün hinter den Ohren, um den Hinweis aus deinem vorherigen Post zum damaligen Zeitpunkt richtig zu deuten. Aber jetzt bin ich ja wieder schlauer ..

Ich glaube, wenn es um Siemens und um Analogbaugruppen geht, werden wir wahrscheinlich alle mehr oder weniger grün hinter den Ohren bleiben. Mann muss immer wieder und sehr genau im Handbuch nachlesen, und dann testen was sich im TIA-Portal oder in Step7 konfigurieren lässt. Dann beide Resultate vergleichen!

Die Baugruppe die du jetzt verwendest, ist die 6ES7 531-7QD00-0AB0? Bei der kannst du 2-Draht RTD gar nicht konfigurieren. Wie Harald schon schrieb, ist daher deine Vergleichsmessung irgendwie nicht so ganz plausibel. Hast du eventuell direkt an der Baugruppe Brücken gelegt und bei der anderen Messung zusätzlich an einer entfernten Klemmstelle? Also, durch ein zweites paralleles Aderpaar einfach den Leitungswiderstand halbiert? Ein geringerer Leitungswiderstand verbessert zwar das Messergebnis, aber den Unterschied zwischen "echter" Zweidrahtmessung und "echter" Vierdrahtmessung siehst du dadurch nicht!

Dazu noch ein Hinweis. Bei Dreidraht müssen die drei Leiter unbedingt den selben Querschnitt haben! Also nicht zwei Drähte solo und, weil ja noch einer übrig ist, den dritten als Pärchen anklemmen. Alles schon gesehen. Querschnitt verringern bringt nur etwas bei der "billigen" Zweidrahtmessung. Bei Vierdraht müssten die einzelnen Querschnitte eigentlich egal sein. Mit der Vierdrahtmessung können auch Übergangswiderstände (Klemmstellen, Prüfspitzen, Kontaktierungen) kompensiert werden.

 

[Heinileini]

Wieso sind die Meßwerte mit 2-Draht niedriger als mit 4-Draht? ... war die Leitungskompensation gar nicht aktiviert? ...

Sieht das nicht eher nach einer Überkompensation aus?
Andererseits, 0,4K Differenz machen doch einen sehr tolerablen Eindruck! Als ich mit RTD zu kämpfen hatte, kam ich auf eine Auflösung von 0,3°C und eine solche Abstufung zwischen den darstellbaren Werten war mir viel zu grob für eine TemperaturKompensation von WerkstückMaßen.

Geändert von Onkel Dagobert (Heute um 19:09 Uhr) Grund: 6ES7 531-7PF00-0AB0 hat tatsächlich 9 Eingänge ;-(

Damit wäre ja sogar eine 11-DrahtMessung möglich!

Spass beiseite und Ernst auf'n Tisch! Welche Relevanz haben denn nun die 9 Eingänge???
​

 

[Onkel Dagobert]

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.. Spass beiseite und Ernst auf'n Tisch! Welche Relevanz haben denn nun die 9 Eingänge???

Ich hatte mich so ganz nebenbei, bezüglich Handbücher und Konfiguration, darüber lustig gemacht dass für diese 8-kanalige Baugruppe im TIA-Portal 9 Kanäle konfiguriert werden können. Leichtfertiger Weise glaubte ich an einen Bug (weiß jetzt gar nicht mehr warum). Dann bin ich in mich gekehrt und habe mich an meinen eigenen Rat erinnert, die Handbücher zu lesen. Und siehe da, es ist tatsächlich so dass diese Karte 9 Eingänge hat. Dann habe ich mir gedacht, bevor das jetzt der Heinrich liest, löschste das lieber mal ganz schnell .

 

[Heinileini]

... Dann habe ich mir gedacht, bevor das jetzt der Heinrich liest, löschste das lieber mal ganz schnell .

Ich hab's! Ich hab's! Ich hab's geahnt! Und deshalb ganz schnell nachgehakt ...

Gruss, Heinileini

 

[Clyde82]

Hallo Clyde,



Ich glaube, wenn es um Siemens und um Analogbaugruppen geht, werden wir wahrscheinlich alle mehr oder weniger grün hinter den Ohren bleiben. Mann muss immer wieder und sehr genau im Handbuch nachlesen, und dann testen was sich im TIA-Portal oder in Step7 konfigurieren lässt. Dann beide Resultate vergleichen!

Die Baugruppe die du jetzt verwendest, ist die 6ES7 531-7QD00-0AB0? Bei der kannst du 2-Draht RTD gar nicht konfigurieren. Wie Harald schon schrieb, ist daher deine Vergleichsmessung irgendwie nicht so ganz plausibel. Hast du eventuell direkt an der Baugruppe Brücken gelegt und bei der anderen Messung zusätzlich an einer entfernten Klemmstelle? Also, durch ein zweites paralleles Aderpaar einfach den Leitungswiderstand halbiert? Ein geringerer Leitungswiderstand verbessert zwar das Messergebnis, aber den Unterschied zwischen "echter" Zweidrahtmessung und "echter" Vierdrahtmessung siehst du dadurch nicht!

Dazu noch ein Hinweis. Bei Dreidraht müssen die drei Leiter unbedingt den selben Querschnitt haben! Also nicht zwei Drähte solo und, weil ja noch einer übrig ist, den dritten als Pärchen anklemmen. Alles schon gesehen. Querschnitt verringern bringt nur etwas bei der "billigen" Zweidrahtmessung. Bei Vierdraht müssten die einzelnen Querschnitte eigentlich egal sein. Mit der Vierdrahtmessung können auch Übergangswiderstände (Klemmstellen, Prüfspitzen, Kontaktierungen) kompensiert werden.

Hallo Dagobert,

ja ich verwende die 6ES7 531-7QD00-0AB0. Ich hatte anfangs den Fehler gemacht und meine Baugruppe bereits bestellt und dann einfach einen 2-Draht PT1000 und habe später festgestellt, dass die Baugruppe das gar nicht kann. Daher hatte ich mir noch einen 2tes PT1000 (anderer Hersteller) mit 4-Draht bestellt. Zum Schluss hab ich beide vergleichen. Ich hab das 4-Draht entsprechend der Anleitung angeschlossen (3,4 & 7,8 ) und beim 2-Draht hab ich hab etwas vom Kabel abgeschnitten und einfach das PT1000 auf 11 + 12 angeschlossen und dann jeweils von 11 auf 15 und von 12 auf 16 das abgeschnitte Kabelstück verbunden. Weiterhin hat das 2-Draht PT1000 eine Leitungslänge von 2m und das 4-Draht von 1m. Dann habe ich die SPS angeschaltet die erste Messung gemacht, dann ein Glas heisses Wasser genommen und beide PT1000 dort reingesteckt.

mfg Clyde

Nachtrag: In der Hardwarkonfiguartion habe ich PT1000-Standard gewählt und 3851 als Koeffizienten. Man kann auch PT1000-Klimabereich wählen, aber wo genau der Unterschied oder die Vor- und Nachteile liegen weiss ich nicht, hab ich mich noch nicht mit beschäftigt.