PLCrako 4-20 mA irteerako posizio lineal sentsore bat: nola aukeratu

Gida teknikoa · GUEMISA

Zergatik 4…20 mA eta ez tentsio bat

Distantzia

Korronte-seinalea kablearen tentsio-jaitsieratik independentea da: transmisoreak korronte bera behartzen du begizta osoan zehar, kablea 5 m edo 200 m luze den kontuan hartu gabe. 0-10 V-ko tentsio-seinale batekin, kablearen erresistentziak eta PLC sarrerako inpedantziak errorea sortzen duen tentsio-zatitzaile bat osatzen dute. Magnitude-ordena gisa, 0,5 mm²-ko 100 m kablek 7 Ω inguruko joan-etorriko erresistentzia osatzen dute, eta hori hutsala da 250 Ω-ko karga batekin alderatuta.

Zarata elektrikoa

Sarrerako potentzia-sarrerak inpedantzia baxua du, beraz, unitateek, kontaktuek edo motorrek eragindako tentsioek korronte oso txikiak sortzen dituzte eta eragin txikiagoa dute neurketan inpedantzia handiko sarrerako potentzia-sarrerarekin alderatuta. Hala ere, fabrikatzailearen gomendioen arabera konektatutako txirikorda duen eta potentzia-kableetatik bereizita mantentzen den kable blindatua gomendatzen da.

Kable-hausturaren detekzioa

Eskalaren abiapuntua 4 mA da, ez 0 mA («zero bizia»). Kablea mozten bada, korrontea 0 mA-ra jaisten da, eskalaz kanpoko balio bat, eta PLCak akats gisa interpreta dezake. 0-10 V-ko tartean, hautsitako kable batek eta hasierako puntuko posizio batek 0 V ematen dute eta ezin dira bereiz.

Txipetako transduktore batzuek beren errore-seinalea gehitzen dute. TF1-ak 3,5 mA baino gutxiago ematen du irteeran kable hautsi batekin. TM1-ak 24 mA edo gehiago ematen du irteeran markatzailea barrutitik kanpo badago, eta 3,5 mA edo gutxiago GND kablea hautsi bada.

Bi hari, hiru hari eta gehienezko karga

Bi eta hiru hari

Bi hariko begizta sentsore batean, eroale berberek elikatzen dute sentsorea eta seinalea garraiatzen dute; beraz, seinalea ez da inoiz 4 mA-tik behera jaisten, korronte honek elektronika elikatzen baitu. Hiru hariko begizta batean, potentzia, lurra eta seinalea eroale bereizietan garraiatzen dira. Artikulu honetan aipatutako 4-20 mA-ko irteera duten Novotechnik transduktoreek elikatze-iturri independenteak dituzte (24 V, edo 8-32 V TM1-n) eta ez dute bi hariko begizta gisa funtzionatzen. Zure instalazioak bi hariko begizta bat bakarrik badu, hau egiaztatu behar da sentsore bat aukeratu aurretik.

Gehienezko karga

Karga PLCaren sarrera-erresistentziaren (adibidez, 250 Ω shunt erresistentzia duen txartel batean) eta kablearen erresistentziaren batura da. Konektoreek argi adierazten dute maximoa: gehienez 500 Ω TH1, TP1, TF1, LS1, FTI eta MUW-rentzat. TM1-rentzat, maximoa 500 Ω da 24 V-ko elikatze-iturriarekin eta 250 Ω 12 V-ko elikatze-iturriarekin. 250 Ω-ko sarrera eta 20 Ω-ko kable batekin, karga 270 Ω da: 500 Ω-ko muga betetzen du, baina ez 250 Ω-ko muga 12 V-tan elikatzen den TM1-rentzat.

Alternatibak: 0…10 V eta irteera ratiometrikoa

• 0–10 V: kabinete barruko kable laburretarako egokia. Transduktore askok bi irteerak eskaintzen dituzte, hala nola TE1, LS1, TF1 eta TM1. Konektoreek 5 kΩ edo 10 kΩ-ko gutxieneko karga behar dute tentsio irteeran.
• Errazionalki kalkulatua: irteera hornidura-tentsioaren ehuneko bat da (adibidez, % 10-90). Hau 5 V-ko hornidura berak sentsorea eta bihurgailuaren erreferentzia-tentsioa elikatzen dituenean erabiltzen da, eta ohikoa da ibilgailuetan. Ez da egokia hornidura-tentsioa aldatu egiten bada eta bihurgailuak erreferentzia-tentsio desberdina badu.
• Digitala (SSI, CANopen, IO-Link): TH1 eta TP1 ere interfaze hauekin eskaintzen dira, beren plaka bereizietan. Bihurketa analogikoa saihesten dute, baina sarrera-modulu bateragarri bat behar dute.

Irteera integratua edo potentziometroa egokitzailearekin

Transduktore potentziometrikoa tentsio-zatitzaile bat da: bere posizioarekiko proportzionala den tentsioa ematen du eta seinale-egokitzaile bat behar du seinale normalizatu bihurtzeko. Irteera integratua duen transduktore batek elektronika karkasaren barruan du.

Noiz da baliagarria aukera bakoitza?

• Irteera integratua: osagai bakarra, kableatu gutxiago eta kable bakarra PLCra. Hau ohikoa da iraupen luzeko edo presio handiko inguruneetan, hala nola zirkuitu magnetostriktiboetan.
• Potentziometroa egokitzailea: sentsorea aldatu gabe, oso ibilbide-transduktore eta formatu desberdinen artean aukeratzeko eta irteera aldatzeko aukera ematen du (0…10 V, ±10 V, 0…20 mA, 4…20 mA). Egokitzaileak potentziometroari erreferentzia egonkorra ematen dio eta kurtsorea ia kargarik gabe detektatzen du.

Novotechnik Egokitzaileak

• MUW-200/250: LWH eta TLH transduktoreen DIN 43650 konektore-karkasaren barruan sartzen da. Irteera: 0…10 V, 0…20 mA edo 4…20 mA; elikatze-iturria: 18…30 VDC; IP65. 200 seriea tarte finkoa da; 250 seriea erregulagarria da.
• MUK-350: IP66 aluminiozko injekziozko karkasa, irteera 0…10 V, ±10 V, 0…20 mA edo 4…20 mA, zero eta tarte erregulagarriekin, eta 18…30 VDC elikatze-iturriarekin.
• MUP-080: DIN erraila, 0…10 V edo 4…20 mA irteera, 500 Ω arteko karga, isolamendu galbanikorik gabe.
• MUP-100/150 eta MUP-110/160: DIN erraila; MUP-150 eta MUP-160 modeloek isolamendu galbanikoa gehitzen dute potentziaren eta irteeraren artean.
• MUP-410: DIN errail, mikroprozesadorez kontrolatua, irteera 4…20 mA, 0…10 V edo ±10 V.

Benetako produktuekin aukeren taula

Zein GUEMISA produktu dira egokiak?

Modelo gehiago ikusteko, begiratu kategoria Transduktore linealak eta kategoria. Erresistentzia-bihurgailuak eta potentziometroak.

Dokumentazioa eta lotutako kasuak

• Potentziometroak: Definizio teknikoak Novotechnik-en eskutik (PDF, ingelesez)
• Novotechnik sentsoreak IO-Link interfazearekin (PDF, ingelesez)
• Posizio eta desplazamendu sentsoreak (txostena, PDF)
• GUEMISAri buruzko informazio tekniko guztia

Maiz egiten diren galderak

Nola bihurtzen dira 4…20 mA-tik milimetrora PLC batean?

Linealki eskalatzen da: posizioa = ibiltartea × (I − 4 mA) / 16 mA. 250 Ω-ko erresistentzia duen sarrera batean, plakak 1 V-tik 5 V-ra ikusten du, eta eskalatzea balio horiekin konfiguratzen da.

Zer esan nahi du 4 mA-tik beherako irakurketa batek?

Hau ez litzateke sentsore osasuntsu batean gertatu behar. Kable hautsi bat, energia-eten bat edo sentsore-errore bat adierazten du. Transduktore batzuek, hala nola TF1 eta TM1-ek, esplizituki adierazten dute hau 3,5 mA-tik beherako korronte batekin.

4…20 mA-ko transduktore bat erabil al dezaket 12 V-ko elikatze-iturri batekin?

Konektoreak ahalbidetzen badu bakarrik. TM1-ak 8…32 VDC onartzen ditu, baina gehienezko karga 250 Ω-ra jaisten da 12 V-tan. Taulako besteek 16 eta 32 V-ko elikadura dute, modeloaren arabera.

Zein kable-luzera onartzen du 4…20 mA-ko irteera batek?

Seinaleak berak distantzia luzeak onartzen ditu, korrontea luzerarekiko independentea baita. Muga karga osoak zehazten du, konektorearen gehienezko balorazioa gainditu behar ez duena, eta zaratak. Kable blindatua gomendatzen da, elikatze-kableetatik bereizita mantenduta.

Noiz da komenigarria potentziometro bat egokitzaile batekin?

Irteera integraturik ez duen ibilbide edo muntaketa mota bat behar duzunean, edo irteerako seinalea geroago aukeratu nahi duzunean. LWH edo TLH-rekin, MUW konektore-kutxan sartzen da eta seinalea 4…20 mA-tan uzten du sentsorearen ondoan.