Signaalinkäsittely standardista poikkeaville analogisille signaaleille
Tarvitseeko sinun mitata signaaleja, jotka jäävät PLC:si tai ohjausjärjestelmäsi vakiotuloalueiden ulkopuolelle?
Monet prosessi signaalit eivät todellisuudessa ole yhteen sopivia tyypillisten ohjausjärjestelmien tuloalueiden kanssa.
Sovellukset, kuten shunttivastukseen perustuva virran mittaus, palamis- ja pakokaasuantureiden seuranta, kaksinapaisen signaalin muuntaminen yksinapaiseksi sekä akun jännitteen valvonta, vaativat usein luotettavaa signaalinkäsittelyä ennen kuin signaalia voidaan käyttää PLC:ssä tai muissa ohjauslaitteissa.
Johtavien automaatiobrändien standardit PLC-tulokortit tukevat tyypillisesti alueita kuten 0–10 V, ±10 V, 0–20 mA ja 4–20 mA. Käytännössä insinöörien on kuitenkin usein mitattava jännitteitä ja virtoja näiden alueiden ulkopuolella. Tämä luo selkeän tarpeen signaalinkäsittelylle, joka on tarkkaa, vakaata ja helppo konfiguroida.
Näissä sovelluksissa onnistunut signaalinkäsittely perustuu muutamiin keskeisiin teknisiin ominaisuuksiin:
Asiakkaan haaste | Miten signaalimuunnin auttaa | Asiakashyöty |
Hyvin pienten signaalien mittauksessa jopa vähäinen sähköinen kohina voi heikentää signaalin laatua ja vääristää tulosta. | Korkea signaali-kohinasuhde auttaa säilyttämään pienet signaalitasot koko signaalinkäsittelyketjun ajan. | Puhtaammat mittaukset, parempi tarkkuus ja suurempi luottamus matalien signaalitasojen dataan. |
Pienet signaalit altistuvat usein maapotentiaalieroille ja maalenkkivirroille, jotka voivat aiheuttaa mittausvirheitä. | Galvaanisesti erotettu tulo poistaa maalenkkien vaikutuksen sallimalla mittauspisteen kellua itsenäisesti. | Luotettavammat mittaukset sähköisesti häiriöisissä ympäristöissä – ilman täydelliseen maadoituksen tasaamiseen tukeutumista. |
Pienten signaalien vahvistaminen voi aiheuttaa ajan myötä offset- ja vahvistusdriftiä, mikä heikentää mittausten pitkäaikaista vakautta. | Vakaa ja vähädriftinen rakenne yhdistettynä helppoon skaalaamiseen auttaa säilyttämään tarkkuuden pitkällä aikavälillä ja helpottaa käyttöönottoa. | Vähemmän aikaa käyttöönottoon ja uudelleenkalibrointiin, samalla kun suorituskyky pysyy luotettavana koko elinkaaren ajan. |
Suurempia jännitteitä mitattaessa mittauspisteen potentiaaliero voi ylittää tavallisten PLC-tulokorttien eristysrajat. | Korkea käyttöjännite-eristys – tyypillisesti 250–300 V AC/DC – auttaa erottamaan kenttäsignaalit turvallisesti ohjausjärjestelmästä. | Parempi PLC-tulokorttien suojaus, pienempi vikariskin todennäköisyys ja vältetään tarpeettomat vaihdot, joita aiheuttavat ylijännitepiikit tai jatkuva jänniterasitus. |
Suurempien jännitteiden skaalaaminen tarkasti halutulle alueelle on usein vaikeaa, kun käytössä ovat vain vakio tulovälit tai monimutkaiset manuaaliset vahvistus- ja offset-säädöt. | Ylä- ja alarajojen helppo määrittely mahdollistaa signaalin tarkan sovittamisen sovellukseen ilman tarkkuuden heikkenemistä. | Tarkempi sovitus todelliseen käyttöalueeseen, nopeampi käyttöönotto ja vähemmän hienosäätöä projektin alkuvaiheessa. |
Ratkaisuja standardista poikkeaville virta- ja jännitesignaaleille
PR 4179, PR 4179B ja PR 4184
Vuosien käytännön sovelluskokemukseen perustuen PR 4179, PR 4179B ja PR 4184 on suunniteltu ratkaisemaan signaalinmuunnoshaasteita, joihin tavalliset PLC-tulokortit eivät yksin pysty.
Nämä yleiskäyttöiset signaalimuuntimet yhdistävät joustavuuden, tarkkuuden ja helpon käyttöönoton kompaktissa DIN-kiskoasennettavassa muodossa. Asiakkaan ohjelmoitavat ominaisuudet ovat helposti käytettävissä etupuolella olevan kiinnitettävän näytön kautta, mikä tekee konfiguroinnista, skaalauksesta ja diagnostiikasta suoraviivaista käyttöönoton ja ylläpidon aikana.
4179 Universal AC/DC -lähetin 4179B Universal trip -vahvistin | 4184 Universal uni-/bipolaarinen signaalilähetin |
|
|
Sovellukset
Nämä laitteet soveltuvat erinomaisesti sovelluksiin, joissa ei-standardit virta- tai jännitesignaalit täytyy muuntaa vakaiksi ja käyttökelpoisiksi ohjaussignaaleiksi. Tyypillisiä esimerkkejä ovat moottorin kuormituksen valvonta, akkukennojen (battery stack) valvonta sekä matalien tai suuripotentiaalisten DC-signaalien mittaus.
Moottorin kuormituksen valvonta
Sovelluksissa, kuten murskaimissa ja myllyissä, moottorin virtaa voidaan käyttää luotettavana kuormituksen indikaattorina. Mittaamalla yhden vaiheen virta sopivan virtamuuntajan kautta ja kytkemällä se PR 4179 -laitteeseen signaali voidaan skaalata 4–20 mA -ulostuloksi paneelimittarille tai ohjausjärjestelmälle.
Tämä mahdollistaa paikallisen kuormituksen visualisoinnin, tukee säädettäviä hälytys- ja laukaisuarvoja sekä lisää ylimääräisen suojakerroksen ylikuormitusta ja mekaanisen jumittumisen varalta.
Moottorin kuormituksen valvonta
Hyöty: Kuormitusta voidaan nyt seurata paikallisesti paneelimittarilla, ja lisäksi käyttöön saadaan toissijainen ylikuormitussuoja, joka mahdollistaa paikallisen säädön ja parantaa turvallisuutta.
Akun varaustilan valvonta
Etätelemetria- ja ohjaussovelluksissa, joissa käytetään aurinkopaneeleilla tuettuja akkujärjestelmiä, jatkuva näkyvyys akkumoduulien kuntoon on välttämätöntä. PR 4184 -laitetta voidaan käyttää yksittäisten akkumoduulien valvontaan ja kunkin mitatun arvon muuntamiseen vakaaksi signaaliksi ohjausjärjestelmää varten.
Esimerkiksi useiden 55 V akkumoduulien valvonnassa samassa kokonaisuudessa voidaan asentaa useita PR 4184 -yksiköitä yhdessä PR 4511 -viestintäliitäntöjen kanssa, jolloin saadaan Modbus RTU -kommunikaatio PLC-pohjaiseen telemetriajärjestelmään.
Akun varaustilan valvonta
Hyöty: Kuormitusta voidaan nyt seurata paikallisesti paneelimittarilla, ja lisäksi käyttöön saadaan toissijainen ylikuormitussuoja, joka mahdollistaa paikallisen säädön ja parantaa turvallisuutta.
Miksi valita PR 4179 ja PR 4184?
PR 4179 ja PR 4184 tarjoavat käytännöllisen ja luotettavan tavan tuoda standardista poikkeavat AC- ja DC-signaalit sellaisiin arvoalueisiin, joita PLC:t, ohjausjärjestelmät tai valvontalaitteet pystyvät hyödyntämään.
Sen sijaan, että kiertäisit standarditulokorttien rajoituksia, saat käyttöösi tarkan signaalimuunnoksen, vahvan galvaanisen erotuksen, joustavan skaalaamisen sekä yksinkertaisemman integraation useissa teollisuuden sovelluksissa.
Olitpa sitten valvomassa moottorin kuormitusta, mittaamassa akkumoduulin jännitettä tai käsittelemässä matalatasoisia ja korkeajännitteisiä DC-signaaleja, nämä muuntimet auttavat parantamaan mittausten luotettavuutta, suojaamaan arvokkaita ohjauslaitteita sekä vähentämään käyttöönottoon ja konfigurointiin kuluvaa aikaa.
Tuloksena on kestävämpi signaaliketju, parempi näkyvyys prosessin tilaan sekä ratkaisu, joka on helpompi ottaa käyttöön, ylläpitää ja johon voi luottaa pitkällä aikavälillä.
Keskustellaan projektistasi
Haluatko arvioida, sopiiko PR electronics sovellukseesi?
