JohdotaLaiteopas Pelaa
09

Lähetin analogiatuloon

Kaksijohdinlähetin kytketään PLC:n analogiatuloon virtasilmukaksi. Ohjelma muuttaa 4–20 mA:n viestin mittausarvoksi ja tunnistaa katkenneen johtimen.

+24V0V4 m0 mB1+−PLCAI1M4–20 mA0–4 m
Säiliön pintaa mittaa lähetin B1, jonka mittausalue on 0–4 m. Silmukka: +24 V lähettimen liittimeen +, liittimestä − PLC:n analogiatuloon AI1 ja sieltä 0 V:iin.

Näin se toimii

+24V0V4 m0 mB1+−PLCAI1M4 mA0 m1Säiliö tyhjä

Pinta on mittausalueen alussa, 0 m. Lähetin päästää silmukkaan 4 mA.

+24V0V4 m0 mB1+−PLCAI1M12 mA2 m2Puolillaan

12 mA on alueen puoliväli eli 2 m.

+24V0V4 m0 mB1+−PLCAI1M20 mA4 m3Täynnä

Alueen loppu 4 m on 20 mA.

+24V0V4 m0 mB1+−PLCAI1M0 mAVIKA4Johdin poikki

Silmukassa ei kulje virtaa. 0 mA on alle 3,6 mA:n vikarajan, joten ohjelma tietää, että mittaus on viallinen.

Lähetin kertoo mittausarvon virtana 4–20 mA. Kaksijohdinlähetin saa käyttöjännitteensä samasta silmukasta, jossa se viestii, joten siihen tulee vain kaksi johdinta.

Kytkentä

  1. +24 V lähettimen liittimeen +.
  2. Lähettimen liittimestä − PLC:n analogiatuloon.
  3. Analogiatulosta 0 V:iin.

Virta on sama silmukan joka kohdassa, joten pitkäkään kaapeli ei muuta viestiä, kunhan syöttöjännite riittää. Analogiaviestille käytetään kierrettyä ja suojattua kaapelia.

Skaalaus

arvo = alku + (I − 4 mA) / 16 mA × (loppu − alku)

Raja-arvot voi laskea myös milliampeereina: 0–4 m:n alueella 3 m on 4 + 16 × 3 / 4 = 16 mA.

Vikaraja

NAMUR NE 43 -suosituksen mukaan virta, joka on enintään 3,6 mA tai vähintään 21 mA, tarkoittaa vikaa. Ohjelma tarkistaa vikarajan ennen kuin se käyttää arvoa. Muuten katkennut johdin näyttää tyhjältä säiliöltä tai matalalta paineelta.

Yleisimmät virheet

  • Raja lasketaan ilman 4 mA:n alkua. 3 m ei ole 15 mA vaan 16 mA.
  • Lähetin kytketään jännitetuloon. Esimerkiksi LOGO!:n perusyksikön analogiatulot mittaavat vain 0–10 V:n jännitettä, joten 4–20 mA:n lähetin tarvitsee virtatulon.

Lähteet

  1. Texas Instruments SLDA030: PGA900 kaksijohtimisena 4–20 mA -lähettimenä
  2. Vaisala PR-33-AC -käyttöohje: mA-lähdön vikataso ja NAMUR NE 43 -alueet
  3. MicroControl: teollisuuden standardiviestit, elävä nolla ja NE 43 -alueet
  4. Siemens: LOGO! 8 -käsikirja (03/2019): kytkennät, toimintatilat, analogiatulot ja tekniset tiedot