Signalbehandling af ikke-standard analoge signaler

Har du brug for at måle et signal, som ligger uden for standardindgangsområderne på din PLC eller dit styringssystem?

Mange processignaler passer ikke ind i de typiske indgangsområder på et styringssystem.

Applikationer som shuntbaseret strømmåling, overvågning af forbrændings- og udstødningssensorer, konvertering fra bipolare til unipolare signaler og overvågning af batterispænding kræver ofte pålidelig signalbehandling, før signalet kan bruges af en PLC eller andet kontroludstyr.

Standard PLC-indgangskort understøtter typisk områder som 0–10 V, ±10 V, 0–20 mA og 4–20 mA. I praksis har ingeniører dog ofte brug for at måle spændinger og strømme uden for disse områder. Det skaber et klart behov for signalbehandling, der er præcis, stabil og nem at konfigurere.

I disse applikationer afhænger vellykket signalbehandling af nogle få afgørende tekniske egenskaber:

Kundeudfordring

Hvordan en signalkonverter kan hjælpe

Kundeværdi

Ved måling af meget små signalamplituder kan selv svag elektrisk støj forringe signalkvaliteten og kompromittere resultatet.

Et højt signal- / støjforhold hjælper med at bevare lavniveausignaler gennem hele signalbehandlingskæden.

Renere målinger, bedre præcision og større tillid til lavniveausignaldata.

Signaler med lille amplitude påvirkes ofte af forskelle i jordreferencer og jordsløjfestrømme, hvilket kan medføre måleforskydning.

En isoleret indgang fjerner virkningen af jordsløjfer ved at tillade, at målepunktet kan flyde uafhængigt.

Mere pålidelige målinger i elektrisk støjende miljøer – uden at være afhængig af perfekt jordudligning.

Forstærkning af små signaler kan med tiden introducere offset og forstærkningsafdrift, hvilket forringer den langsigtede målestabilitet.

Et stabilt design med lav afdrift kombineret med enkel skalering hjælper med at opretholde nøjagtigheden over tid og gør opsætningen nemmere.

Mindre tid brugt på idriftsættelse og rekalibrering, samtidig med at den pålidelige ydeevne fastholdes i hele installationens levetid.

Ved måling af højere spændinger kan spændingsforskellen ved målepunktet overstige isolationsgrænserne for standard PLC-indgangskort.

Høj isolation ved driftsspænding – typisk 250 til 300 V AC/DC – hjælper med sikkert at adskille feltsignaler fra styringssystemet.

Beskyt PLC-indgangskort mere effektivt, reducer risikoen for fejl og undgå unødvendig udskiftning forårsaget af overspændinger eller kontinuerlig overeksponering for spændingsbelastning.

Højere spændinger er ofte vanskelige at skalere til det relevante måleområde, når du er begrænset til standardindgangsområder eller komplekse manuelle forstærknings- og offsetjusteringer.

Enkel konfiguration af brugerdefinerede øvre og nedre områder gør det nemt at matche signalet til din applikation uden at gå på kompromis med nøjagtigheden.

Mere præcis tilpasning til dit faktiske driftsområde, hurtigere opsætning og mindre tid brugt på finjustering under idriftsættelse.

Løsninger til ikke-standardiserede strøm- og spændingssignaler: Mød PR 4179, PR 4179B og PR 4184

PR 4179, PR 4179B og PR 4184 er bygget på mange års praktisk applikationserfaring og er designet til at løse udfordringer med signalkonvertering, som standard PLC-indgangskort ikke kan håndtere alene.

Disse universelle signalkonvertere kombinerer fleksibilitet, præcision og enkel opsætning i et kompakt DIN-skinnedesign. Kundeprogrammerbare funktioner er let tilgængelige via det frontmonterede, aftagelige display, hvilket gør konfiguration, skalering og diagnosticering enkel under både idriftsættelse og vedligeholdelse.

PR 4179 – Universel AC/DC-transmitter

PR 4179B – Universel grænsekontakt

PR 4184 – Universel uni-/bipolar signaltransmitter

Billede af 4179 + 4179B, 4184 side om side – alle tre med display.

· Måler AC-strøm- og spændingssignaler og konverterer dem til DC-signaler. Reaktionstid < 0,75 s og fremragende nøjagtighed bedre end 0,3%. Programmerbar unipolar/bipolar brugerdefineret strømudgang 0...23 mA / ±23 mA eller spændingsudgang 0...10 V / ±10 V
(PR 4179).

· 2 x N.O.-relæer 250 VAC/VDC, der understøtter relæfunktioner: Setpunkt, vindue, fejlindikation, latch, power (PR 4179B).

Mød PR 4179 [link til produktside]
Mød PR 4179B [link til produktside]

· Måler DC-spænding eller -strøm mellem ±300 VDC og ±100 mA.

· Brugerkonfigurerbar bipolar eller unipolar I/O betyder, at 4184 er egnet til næsten enhver DC-spændings- eller -strømkonvertering.

· Hurtig responstid på < 20 ms til målesignaler fra moment-, positions-, strøm- og accelerationssensorer.

· Hjælpeforsyning > 16 V ved 23 mA.

· Nøjagtighed bedre end 0,05% af det valgte område.

Mød PR 4184 [link til produktside]

Applikationer

Disse enheder er velegnede til applikationer, hvor ikke-standardiserede strøm- eller spændingssignaler skal konverteres til stabile, brugbare styringssignaler. Almindelige eksempler omfatter overvågning af motorbelastning, overvågning af batteristakke og måling af lavniveausignaler eller DC-signaler med højt potentiale.

Overvågning af motorbelastning

I applikationer som knusere og kværne kan motorstrøm bruges som en pålidelig indikator for belastning. Ved at måle én fase gennem en matchende strømtransformator og tilslutte den til PR 4179 kan signalet skaleres til en 4–20 mA-udgang til et panelmeter eller et styringssystem.

Dette muliggør lokal belastningsindikation, understøtter justerbare grænse-setpunkter og tilføjer et ekstra lag beskyttelse mod overbelastning og mekanisk blokering.

Fordel: Belastningen kan nu overvåges lokalt på panelmeteret, og der introduceres en sekundær overbelastningsbeskyttelse for lokal justering og øget sikkerhed.

Overvågning af batteriladetilstand

I fjerntelemetri- og kontrolinstallationer, der drives af solcellebaserede batterisystemer, er kontinuerligt overblik over batterimodulernes tilstand afgørende. PR 4184 kan bruges til at overvåge individuelle batterimoduler og konvertere hver måleværdi til et stabilt signal til styringssystemet.

Når der for eksempel overvåges flere 55 V-batterimoduler i en stak, kan flere PR 4184-enheder kombineres med PR 4511-kommunikationsenheder for at muliggøre Modbus RTU-kommunikation til en PLC-baseret telemetriløsning.

Fordel: Resultatet er bedre overblik over batteriets tilstand, mindre uplanlagt nedetid og en vedligeholdelsesstrategi, der skifter fra reaktiv udskiftning til mere proaktiv serviceplanlægning.

Hvorfor vælge PR 4179 og PR 4184?

PR 4179 og PR 4184 giver dig en praktisk og pålidelig måde at bringe ikke-standardiserede AC- og DC-signaler ind i de områder, som din PLC, dit styringssystem eller dit overvågningsudstyr rent faktisk kan bruge.

I stedet for at arbejde uden om begrænsningerne ved standardindgangskort får du præcis signalkonvertering, stærk isolation, fleksibel skalering og enklere integration på tværs af en bred vifte af industrielle applikationer.

Uanset om du overvåger motorbelastning, måler batterimodulspænding eller behandler lavniveausignaler og DC-signaler med højt potentiale, hjælper disse konvertere dig med at øge målesikkerheden, beskytte værdifuldt udstyr og reducere tidsforbruget til opsætning og idriftsættelse.

Resultatet er en mere robust signalkæde, bedre overblik over procesforhold og en løsning, der er nemmere at implementere, vedligeholde og have tillid til over tid.