Temperatur Sensor Siemens QAE2174.010 an Beckhoff 4-20mA Karte (EL3154)

[Tschoke]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Da der Siemens Support auch nicht weiter weiß, frage ich hier mal nach.
Ich versuche gerade mehrere Siemens QAE2174.010 Temperatur Sensoren an Beckhoff 4-20mA Karten (EL3154) in Betrieb zu nehmen.
Aber der eingelesene Wert schwankt extrem (bei allen Temperatur Sensoren):


Auch wenn die Testfunktion im Sensor aktiviert wird schwankt es.
Eher zufällig, habe ich beim Messen festgestellt, das der Wert nicht mehr schwankt (und stimmt), wenn ein Widerstand (100Ohm) in Reihe geschaltet wird:


Die Beckhoff Karte besitzt laut Datenblatt einen Innenwiderstand von:
85 Ω typ. + Diodenspannung
In der Dokumentation des Temperatursensors steht, das die Bürde bei 24V unter 800Ohm liegen muss. Was ja gegeben ist.
Weiß jemand, warum der Sensor an der Karte (85Ohm) nicht richtig funktioniert?
Aber mit einem Widerstand in Reihe (85+100=185Ohm) schon?

Anmerkung: An der gleichen Karte sind auch Drucksensoren von Siemens QBE2103-P10 verbaut. Bei diesen schwankt der Ist-Wert nicht.

 

[s_kraut]

Ich tippe auf
1. ein Potentialproblem oder
2. feldgebundene Einkopplung.
Ist die Messstelle sauber mit dem Bezugspotential der Steuerung verbunden(Verdacht 1) und sind die Leitungen ordentlich geschirmt (Verdacht 2)?

Wahrscheinlich hast du es inzwischen eh schon beheben können, dann gern die Erkenntnisse hier teilen für den/die nächsten mit dem Problem.

 

[Tschoke]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Konnte das Problem nicht wirklich lösen.
Läuft immer noch mit den Widerständen in Reihe.
Das komische ist halt auch das alle Drucksensoren (QBE2103-P10 auch zwei Draht) an den gleichen Karten funktionieren.
Die Potenziale müssten auch passen. Hab die auch überprüft und eigentlich gibt es nur ein 24V Potenzial.
EMV-Probleme??? Vielleicht. Aber warum dann nur die Temperaturfühler?
Und falsch anschießen kann man da eigentlich auch nichts:
Karte:

Sensor:

 

[PN/DP]

Aber der eingelesene Wert schwankt extrem (bei allen Temperatur Sensoren):
Anhang anzeigen 67194

Wieviel ist "extrem"?

 

[Tschoke]

In Grad waren es ungefähr so +/- 7°C. (Sensor -10-120°C)
Man sieht es auch oben im Bild.
Also so ungefähr 10% vom Endwert.
Ohne den Widerstand natürlich.

 

[s_kraut]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

In Grad waren es ungefähr so +/- 7°C. (Sensor -10-120°C)
Man sieht es auch oben im Bild.
Also so ungefähr 10% vom Endwert.
Ohne den Widerstand natürlich.

das ist schon ein Haufen.

Zur Störsenke:
Die Signalleitung zum Sensor ist ja geschirmt und großflächig beidseitig aufgelegt oder?
Es gibt eine niedrigohmige Masseleitung zum Sensorgehäuse oder?

Kannst ja mal schauen im Trendverlauf ob die Störung zeitweise weg ist. Z.B. wenn ein großer Antrieb aus geht. Dann könnte man nach der Störquelle suchen.

 

[Plan_B]

Einstreuungen in niederohmige Stromschleifen in der Höhe halte ich für wenig wahrscheinlich. Evtl ist aber dem Sensor durch die kleine Bürde seine resultierende Betriebsspannung zu gross. Denn das ist eigentlich das einzige, was der Serienwiderstand ändert.

 

[Tschoke]

Die Signalleitung zum Sensor ist ja geschirmt und großflächig beidseitig aufgelegt oder?
Es gibt eine niedrigohmige Masseleitung zum Sensorgehäuse oder?

Geschirmte Leitung, ist im Schaltschrank aufgelegt. Der Sensor selber hat ein Kunststoffgehäuse.

Kannst ja mal schauen im Trendverlauf ob die Störung zeitweise weg ist. Z.B. wenn ein großer Antrieb aus geht. Dann könnte man nach der Störquelle suchen.

Der Sensor ist in der Kühlung einer Prüf-/Testanlage eingebaut. Der Wert schwankt auch wenn die Anlage steht. Also der komplette Lastkreis abgeschaltet ist.

Einstreuungen in niederohmige Stromschleifen in der Höhe halte ich für wenig wahrscheinlich. Evtl ist aber dem Sensor durch die kleine Bürde seine resultierende Betriebsspannung zu gross. Denn das ist eigentlich das einzige, was der Serienwiderstand ändert.

Ja, sowas denke ich auch... Bürde laut Doku:



Übrigens:
Der Siemens Support meinte, das ist gut so mit dem Widerstand. Ich soll das so lassen. Funktioniert ja.
Ich denke da hatte halt jemand kein Bock.
Und es würde mich schon interessieren, was da faul ist.

 

[PN/DP]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Schwankt der Wert auch, wenn an einer Analogeingangskarte nur ein Temperatursensor angeschlossen ist?
Bei 4-20mA-Signal brauchst Du die Ursache Deines Problems nicht in der Abschirmung der Leitung suchen.
Ich vermute, daß in der Elektronik der Analogeingänge und im Messwandler der Temperatursensoren Signal-Glättungs-Maßnahmen unglücklich gegeneinander arbeiten und sich aufschaukeln.
Wenn der 100 Ohm Widerstand hilft, dann lass den drin. Ich würde die Empfehlung von Siemens nicht als "kein Bock" bezeichnen. Was erwartest Du? Daß Siemens die Elektronik der Beckhoff-Karte untersucht?

Harald

 

[Tschoke]

Schwankt der Wert auch, wenn an einer Analogeingangskarte nur ein Temperatursensor angeschlossen ist?

Kann ich das nächste mal wenn ich vor Ort bin testen.

Ich vermute, daß in der Elektronik der Analogeingänge und im Messwandler der Temperatursensoren Signal-Glättungs-Maßnahmen unglücklich gegeneinander arbeiten und sich aufschaukeln.

Was da dagegen spricht: Der Sensor hat einen Testbetrieb. Dann kommen z.B. fix 20mA raus. Kann mir nicht vorstellen das im Testbetrieb irgendein Filter aktiv ist. Und der Wert schwank im Testbetrieb auch.

Ich würde die Empfehlung von Siemens nicht als "kein Bock" bezeichnen. Was erwartest Du? Daß Siemens die Elektronik der Beckhoff-Karte untersucht?

...der hat nicht mal das verlinkte PDF der Beckhoff-Karte geöffnet...

 

[PN/DP]

Was da dagegen spricht: Der Sensor hat einen Testbetrieb. Dann kommen z.B. fix 20mA raus. Kann mir nicht vorstellen das im Testbetrieb irgendein Filter aktiv ist. Und der Wert schwank im Testbetrieb auch.

Hast Du mal einen (portablen) 20mA-Simulator/Generator anstatt des Temperatursensors angeschlossen? Wenn es da auch noch schwankt kann Siemens nicht die Ursache sein, weil gar nicht beteiligt.

Frage doch mal den Beckhoff Support. Vielleicht haben die mehr Lust Dir zu helfen oder wissen gar die Ursache des Problems.

Harald

 

[Tschoke]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Anmerkung: An der gleichen Karte sind auch Drucksensoren von Siemens QBE2103-P10 verbaut. Bei diesen schwankt der Ist-Wert nicht.

 

[Plan_B]

Was für ne Bürde würde denn ne Siemens Karte darstellen? Nur so zum Vergleich.

 

[Tschoke]

Gute Idee.

Für ET 200SP Analogeingabemodul AI 4xU/I 2-wire ST (6ES7134-6HD01-0BA1):


Für SM 331; AI 8 x 16 Bit; (6ES7331-7NF00-0AB0)


Sind tatsächlich größer!

 

[PN/DP]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Sind tatsächlich größer!

Das ist nichts unnormales. Die Größe des Widerstandes ist u.A. eine Frage, wieviel Leistung in Wärme verbraten werden darf (Miniaturisierung). Je kleiner der Widerstand des Strommess-Shunts, desto weniger Verlustleistung, aber auch weniger Spannungsabfall (erfordert mehr Spannungsverstärkung für den ADU und Massnahmen für Störfestigkeit).

Bei S7-400 und S7-1500 sind die Werte ähnlich der Beckhoff-Karte oder sogar kleiner:
SM 431; AI 8 x 13 Bit (6ES7431-1KF00-0AB0) 80 Ohm
SM 431; AI 8 x 16 Bit (6ES7431-7KF00-0AB0) 50 Ohm
S7-1500; AI 8xU/I HS (6ES7531-7NF10-0AB0) 41 Ohm (zuzüglich ca. 42 Ohm für Überspannungsschutz durch PTC)

Bei S7-300 sind es meistens 250 Ohm, bei S7-1200 270..315 Ohm.

Ich habe auch schon SPS-Analogeingänge gesehen, wo der Strom-Shunt nur 25 Ohm hatte (Moeller? ABB? Schneider? weiß ich nicht mehr)

Harald

 

[PN/DP]

Ich meine, der Trend ist: je schneller und höher aufgelöst der ADU der Analogeingänge ist, desto kleiner ist der Strommess-Shunt. Das hat ziemlich sicher mit dem verwendeten ADU-Verfahren zu tun. Bei billigeren langsamen und niedrig aufgelösten ADU geht man mit dem Widerstand höher und wird dadurch Stör-fester.

Harald

 

[s_kraut]

Ich meine, der Trend ist: je schneller und höher aufgelöst der ADU der Analogeingänge ist, desto kleiner ist der Strommess-Shunt. Das hat ziemlich sicher mit dem verwendeten ADU-Verfahren zu tun. Bei billigeren langsamen und niedrig aufgelösten ADU geht man mit dem Widerstand höher und wird dadurch Stör-fester.

Harald

Würde ich anders formulieren: man war mit der alten Schaltung resistent gegen hochfrequente Störungen.
Die neuere Hardware löst feiner auf und liest schneller ein, damit wirken manche Signale zappliger - aber sie werden dadurch von der Natur her nicht schlechter. Nur die Frage was man draus macht.

Das Problem vom Themenstarter liegt meiner Vermutung nach woadners.

 

[Plan_B]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Wenn das Signal bei ner Betribsspannungserhöhung, sagen wir auf 26V, wieder zappelig wird, liegts am Sensor.
Alternativ mal niedrigste Temperatur probieren.

 

[s_kraut]

Verbesserungsvorschlag: kann man irgendwie ins Forum einbauen wer Recht hat zahlt eine Runde? äh oder andersrum?

Ich tippe nach wie vor auf die Störeinkopplung.
Wobei Plan_B auch Recht haben kann.

 

[Plan_B]

Musst Du aber zu mir kommen.