331-7KF02 Kompensation des Leitungswiderstands nur bei 4-Leiteranschluss
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
Seite 366 schrieb:
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
Seite 367 schrieb:
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)
Seite 5-5 schrieb:
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:
Seite 7-10 schrieb:
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
|
Seite 7-11 schrieb:
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