16x Pt100 an einem Eingang

[MichaelHuf]

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Hallo,

in meiner Haussteuerung, die ich mit einer s7-300 realisiert habe,fehlt mir noch eine Raumthemperaturregelung.
Ich besitze eine Analogkarte (6es7 331-7kf02-0ab0).
Jetzt hab ich überlegt ob ich nicht mit Relais(4 UM) zwischen den 16 Pt100 Fühlern umschalten kann, und den Diagnosealarm ausschalte.

Frage : könnte das Funktionieren oder geht die Karte Kaputt.
Oder sind große Messfehler zuerwarten.

MFG
Michael

 

[volker]

sollte eigentlich funktionieren

 

[MichaelHuf]

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Hallo Volker

wie lange müsste den die Messzeit betragen.

MFG
Michael

 

[volker]

sollte eigentlich nicht alzulange sein. der widerstand im pt ist ja immer gleich, unabhängig davon ob gemessen wird oder nicht.

probiert habe ich das noch nicht.
ich würde nach dem umschalten mal die werte vom element protokollieren um zu sehen ob sich der wert verändert.
eine kurze verzögerung würde ich wahrscheinlich einbauen.

must du mal probieren. aber funktionieren wird es mit sicherheit.

 

[MichaelHuf]

Hallo Volker,

alles klar.

Ich danke dir .
Super muss keine RTD-Karten kaufen.
Mfg
Michael

 

[Unreal]

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Servus,

Aufpassen beim Umschalten!!! du kriegst sonst das Kontaktprellen der
Relaiskontakte in dein Signal mit rein - das ist nicht schön
hab sowas auch mal gemacht und habe mir dahingehend abgeholfen, daß
ich erst 1 Sekunde später angefangen habe zu messen.
War ne Notlösung und in der kurzen Zeit konnte ich nichts anderes mehr realisieren, aber hat danach ganz gut geklappt.

MfG Unreal

 

[kpeter]

hallöchen

hab das vor kurzen auch mal gemacht

das problem ist wenn du starke temperaturschwankungen hast bekommst du meistens nichts davon mit

du brauchst ja nur mal rechenen

16 Umschaltungen
dabei solltest du jeweils 2 sek vorher und 2 sek nachher nicht messen das wären mal 64 sek 5 sek messinterfall wäre auch angebracht dann wären wir auf insgesamt 154 sek also etwas mehr als 2,5 minuten in der du jeden fühler einmal mist

stell keine mittelwert bildung ein sonst wirst du noch mehr probleme bekommen

mfg

locke

 

[volker]

ich denke nicht, das die messfreie zeit so lang sein muss.

ich würde das erst mal so machen.
relais schalten. 0,5 s warten. 0,5 s messen (evtl aus diesen messwerten den mittelwert bilden), dann den wert eintragen und das nächste relais schalten. das wären dann 16 sekunden.

ich glaube schon, dass das reicht. aber wie gesagt, ausprobiert habe ich das noch nicht.

was man auch bedenken sollte ist der übergangswiderstand am kontakt.
gute relais wählen (goldkontakt)

 

[Zottel]

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was man auch bedenken sollte ist der übergangswiderstand am kontakt.
gute relais wählen (goldkontakt)

Bei 4xUM wird der PT100 ja in 4-Leiter-Schaltung betrieben: Die Widerstände in der Stromzuführung fallen genauso heraus wie der Leitungswiderstand. Beim Spannungsabgriff sollte der Widerstand nahezu egal sein, da kein Strom drüber fließt, der eine Spannungsabfall verursachen könnte.
Ein wichtiges Kriterium ist, daß das Relais mit Sicherheit Kontakt gibt. Für diesen Zweck sind gute Relais solche mit "gefiederten" Kontakten, die mehrfach kontaktieren.

 

[volker]

Bei 4xUM wird der PT100 ja in 4-Leiter-Schaltung betrieben

Beiträge: 999. so eine spassmail noch und du hast die magische grenze erreicht. :wink:

wer lesen kann ist klar im vorteil.

genau das ist ja der sinn der 4-leiter-technik.

 

[MichaelHuf]

Hallo,

das mit den guten Relais ist so eine sache.Ich möchte diese gern auf eine Paltine bauen um Platz zu sparen. Habe bis jetzt er eins bei Conrad gefunden,mit vergoldeten Kontakten. (Printrelais für 7,60€ muss gut sein).


Mfg
Michael

 

[Zottel]

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Ich wollte damit sagen, daß es wegen der Vierleiterschaltung nicht nötig ist, Relais nach dem Kontaktwiderstand auszuwählen. Ein paar 100 Milliohm mehr oder weniger fallen da raus.
Wichtig ist aber die Art des Kontakts: Bei vielen Leistungsrelais, bei denen eine Kontaktpille eine punktförmige Berührfläche bildet, ist eine einwandfreie Kontaktierung irgendwann durch Beläge aus Oxid/Sulfidschichten nicht mehr sicher gewährleistet. Im Betrieb mit Schaltleistungen nahe des Nennwertes "brennen" diese Schichten weg. Für Signalübertragung ohne Leistung sind sie aber nicht geeignet.
Deshalb sollten es Kleinsignal-Relais mit mehrfach kontaktierenden Kontakten sein.

 

[Onkel Dagobert]

Hallo Michael,

hast du mal überschlagen, wie lange die Relais halten, wenn sie ständig schalten? Und wenn die Kontakte altern und sich der Übergangswiderstand ändert? In Drei- oder Vierleitertechnik wird zwar der Leitungswiderstand kompensiert, dies jedoch unter der Voraussetzung dass jeder Leiter den selben Widerstand hat, oder? Ich denke, zumindest bei Dreileitertechnik ist das so, lass mich aber gerne belehren. Beim PT100 verändert sich der Messwert pro 385mOhm um 1°C.

Beim Multiplexen musst du die Wandlungszeit des Analogkanals beachten. Also Adresse setzen und nach einer Zeit x den Wert einlesen und ablegen. Anschließend gleich die neue Adresse ausgeben.

Ich habe etwas Ähnliches vor ein paar Wochen eingesetzt, allerdings mit PT1000, RINCK-Multiplexer und Beckhoff-KL3202-0028. Hinweise und links dazu findest du hier. Ich habe die Filterzeit auf ein Minimum gesetzt und alle 32 Kanäle per Software noch einmal gefiltert. Die Werte stehen wie eine Eins .


Gruß, Onkel

Attachment: Kennlinie PT100

 

[Zottel]

Hallo Michael,
hast du mal überschlagen, wie lange die Relais halten, wenn sie ständig schalten?

5 Millionen Schaltspiele könnte eine Hausnummer sein: Einmal in der Minute messen reicht für eine Raumtemperatur wohl. Macht 1440x365 = ca. 0,5Millionen. Zehn Jahre sollten also drin sein.

Und wenn die Kontakte altern und sich der Übergangswiderstand ändert? In Drei- oder Vierleitertechnik wird zwar der Leitungswiderstand kompensiert, dies jedoch unter der Voraussetzung dass jeder Leiter den selben Widerstand hat, oder? Ich denke, zumindest bei Dreileitertechnik ist das so...

Ja, aber eben nur bei der Dreileiterschaltung. Da wird nur ein Spannungsabfall gemessen und verdoppelt, in der Annahme das der andere genauso groß ist.
In der Vierleiterschaltung ist der Widerstand der Stromzuleitungen solange egal, wie die Stromquelle den zusätzlichen Spannungsabfall liefern kann. Das dürfte von einigen 10 bis 100 Ohm der Fall sein.
Zusätzliche Widerstände in der Spannungsableitung sind solange egal, wie sie im Verhältnis zum Innnenwiderstand des Meßgeräts nicht ins Gewicht fallen. Wenn der Innnenwiderstand z.B. 20kOhm ist und die Auflösung des A/D-Wandlers 10 Bit, würde man erst ab 20 Ohm einen Unterschied sehen.
Was mehr ins Gewicht fällt, Änderungen des Widerstands wähend die Kontakte geschlossen sind: Da die S7-Baugruppen (soweit ich weiß) 2 Kanäle für die Widerstandsmessung kombinieren, werden sie Strom und Spannung nacheinander auf den Multiplexer schalten. Wenn er sich zwischenzeitlich was ändert, ist die Genauigkeit dahin...
Deshalb sollten es schon Relais sein, die in einer Audio-Anwendung auch nicht "knacken" oder "knistern". Ich habe vor beinahe 20 Jahren mal einen Meßstellenumschalter für 80 Thermoelemente gebaut. War bis vor 3 Monaten in Betrieb. 2 oder 3 Relais waren mal ausgefallen. Relais waren vom Hersteller SDS. Damals in der Größenordnung 12DM, meine ich. Allerdings nur 2xUM.

Editiert, um die Zitate richtig herauszustellen.

 

[Onkel Dagobert]

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Hallo Zottel,

danke, das mit der Vierleitertechnik war mir in diesem Zusammenhang nicht so ganz klar. Ist natürlich ein deutlicher Pluspunkt für den Vierleiteranschluß.


Gruß, Onkel

 

[Much2k]

Hallo

ein gutes Printreilais hat eine Schaltlebensdauer von 50 *10 hoch 6 Zyklen. Wenn willst kannst immer noch ein Transistorrelais verwenden. Musst halt den Eigenwiederstand einrechenen.

Vorteil Schnellere Schaltzyklen, kein Schaltfehler und theroretisch ewig haltbar

 

[Much2k]

Hallo

ein gutes Printreilais hat eine Schaltlebensdauer von 50 *10 hoch 6 Zyklen. Wenn willst kannst immer noch ein Transistorrelais verwenden. Musst halt den Eigenwiederstand einrechenen.

Vorteil Schnellere Schaltzyklen, kein Schaltfehler und theroretisch ewig haltbar

 

[Zottel]

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"Transistor" (im Sinne von Bipolartransistoren)-Relais sind hier nicht besonders brauchbar. Wenn sie einen "Widerstand" hätten wäre es ja gut...
Der fiele dann eh wieder raus, wegen der Vierleiterschaltung.
Da aber die Strom-Spannungskennlinie eines Transistors stark nichtlinear ist, könnte man von einem "spannungsabhängigen Widerstand" sprechen. Andererseits kann man auch sagen: Da kein konstanter Qutoient U/I existiert, ist es nicht sinnvoll, vom Widerstand zu sprechen.
Bei (MOS-)FETS ist das anders. Die haben einen definierten ON-Widerstand.
Tasächlich wären mit z.B. 4066 aufgebaute MOSFET-Schalter eine Alternative. Es ist nur dafür zu sorgen, das alle Spannungen des Meßkreises zwischen 0V und der Versorgungsspannung der 4066 liegen, auch wenn lange Leitungen Störspannungen "einfangen".

 

[MichaelHuf]

Hallo Zottel,

wie könnte das mit den Mosfet's denn aus sehen, hab da überhaupt keine Ahnung.Vieleicht könntest du mir für einen Pt100 ein Beispiel zeigen.Hab beim googeln nicht gefunden.Andernfalls mach ich mit Relais.

Danke
Michael

 

[Zottel]

4066 ist ein IC, das 4 Mosfet-Schalter beinhaltet. Datenblätter gibt's im Internet. Die Steuereingänge sind einzeln herausgeführt. Bei "high" am Steuereingang werden A und B des Schalters verbunden.
Der 4066 braucht eine Versorgungsspannung von 15V. Diese erzeugst du am besten mit einem Spannungsregler 7815 aus den 24V der SPS. Dann liegt der Minus des 4066 auch an Minus der SPS.
Keine geschaltete Spannung darf höher als diese 15 V sein.
Das einzige Problem könnte sein, daß an den Analogeingängen höhere Spannungen auftreten. Wahrscheinlich ist das nicht. Einfach mal nur einen PT100 anschließen und messen. Dann Pt100 abklemmen und noch einmal im Leerlauf messen.
Wenn das geklärt ist, mal mindestens 2 4066 besorgen. Kosten sicher unter 0,5 Euro. Die 4 Schalter verwendest du, um einen PT100 mit den 4 Anschlüssen der Analogbaugruppe zu verbinden. Die 4 Steuereingänge faßt du zusammen, so daß du alle Schalter mit einem Digitalausgang einschalten kannst. Weil aus dem Digitalausgang 24V kommen, benutzt du einen Spannungsteiler, z.B. 2x10kOhm.
Nun probierst du, ob du dasselbe mißt, als wenn der PT100 direkt angeschlossen wird. Wenn ja ist alles gut. Du brauchst dann für jeden PT100 einen 4066.

Falls du an den Eingängen der Analogbaugruppe einmal im Leerlauf (offene Klemmen) Spannungen über 15V gemessen hast, kannst du dir noch so helfen:
1. Du programmierst die zyklische Messung so, daß immer erst der nächste PT100 eingeschaltet wird. Erst dann schaltest du den vorigen aus. Das ist sowieso zu empfehlen, da die Einschwingzeit der Analogbaugruppe dann kleiner sein wird und sie sich keine Störungen einfängt, während die Eingänge offen sind.
2. Der Nachteil ist: Wenn die Leitung zu einem deiner PT100 unterbrochen ist, hast du trotzdem eine zu hohe Spannung an den 4066 und sie gehen kaputt...Dagegen könnte helfen: An jeden der 4 Messanschlüsse der Analogbaufruppe eine Reihenschaltung aus 100Ohme und einer 15V Z-Diode nach Minus schalten. Damit ist die Spannung an den Z-Dioden maximal 15V. Allerdings hat die Vierleitermessung jetzt 200 Ohm "leitungswiderstand" extra auszugleichen. Mußt schauen, ob das noch richtig mißt. Falls nicht, gibt es auch IC's mit ähnlicher Funktion für höhere Spannungen, aber ich habe keine Typenbezeichnung parat.