Ich möchte eine Steuerung für eine Maschine bauen die folgende Signale verarbeitet: Eingänge: 4-20 mA, die Spannungsversorgung kommt entweder von der Steuerung oder wird Extern geliefert. PT 100 Element Störmeldung 24V Ausgänge: 4 Relays Regelsignal für einen FU, 0 bis 10 V Ist es ratsam die Ein- und Ausgänge sowie die Stromversorgung galvanisch von der Steuerung zu trennen?
@ Justus (Gast) >Ist es ratsam die Ein- und Ausgänge sowie die Stromversorgung galvanisch >von der Steuerung zu trennen? Das ist nicht unbedingt nötig.
In vielen Fällen gibt es keinen Grund, innerhalb einer Maschine, galvanisch zu trennen. Grund: Das interne Netzteil liefert zu den meisten Sensoren die Basisspannung und die Bezüge. Ausnahme: Spannungen, die am Netzteil vorbei geleitet werden. Z.B. die Netzspannung.
Es kommt auch darauf an, wieviel Dreck in der Steuerung ankommt. Das hängt wiederum sehr vom Aufbau ab, den wir noch nicht kennen. Böse Funken und Abschaltspannungen haben schon manches "Wunder" bewirkt.
In der Maschine gibt es neben der eigentlichen Steuerung -Frequenzumrichter ( Ansteuerung und Störkontakte ) -E-Motor -Drucksensor mit Versorgung durch die Steuerung -Taupunktsensor mir eigener Spannungsversorgung durch separates Netzteil -Magnetventil, angesteuert über das Relay -Schütze
Pt100 arbeitet mit sehr kleinen Spannungen, da kann das schon nötig werden, ist aber auch aufwendig. Justus schrieb: > 4-20 mA, die Spannungsversorgung kommt entweder von der Steuerung oder > wird Extern geliefert. > PT 100 Element > Störmeldung 24V Die Stromschleife ist meistens schon potentialfrei - Unterlagen studieren. Pt100 arbeitet mit sehr kleinen Spannungen, da kann das schon nötig werden, ist aber auch aufwendig. 24V-Eingänge führt man üblicherweise sowieso über Optokoppler, dann hat man immer noch die Wahl, externe 24V-Ausgänge potentialfrei anzuschliessen, oder eigene 24V z.B. über Kontakte aufzuschalten. Justus schrieb: > 4 Relays > Regelsignal für einen FU, 0 bis 10 V Bei Relais stellt sich die Frage ja nicht. Bei 0..10V würde ich auch das Datenblatt des Reglers konsultieren, ob der nicht schon einen potentialfreien Eingang hat, 2 x isolieren muss nicht sein. Das wäre jedenfalls einfacher, denn für einen isolierten Ausgang bräuchtest du ja auch noch eine potentialfreie Stromversorgung von +- 12V. Es gibt für alles fertige Module, die sind aber nicht billig. Georg
Frage wäre auch, wo der PT100 sitzt und was die Leitung bis dahin noch so einsammelt. http://www.pt100.de/messfehler.htm
Hallo! Bei Maschinen ist die Erdung von Steuerstromkreisen ein grundlegendes Sicherheitsprinzip. So können Erdschlüsse an Signalleitungen erkannt werden. Unerkannte Fehler können zu gefährlichen Fehlfunktionen führen. Die galvanische Trennung INNERHALB eines Steuergerätes kann aus verschiedenen Gründen (nicht nur EMV) sinnvoll sein. Mal Sender Jerewan fragen...
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Reicht es aus wenn man die Stromversorgung für alle Eingänge gemeinsam über eine galvanische Trennung durchführt, wie es in dem Bild zusehen ist auch wenn die Signale von unterschiedlichen Maschinen kommen?
Justus schrieb: > auch wenn die Signale von unterschiedlichen Maschinen > kommen? Nein. Du kannst niemals garantieren, dass alle Steuerungen mit einer gemeinsamen Masse verbunden sind. Einen gemeinsamen GND kannst du höchstens für 24V-Signale verwenden, die aus der selben SPS kommen (und zwar den GND der SPS!) Ich hatte schon tonnenschwere Werkzeugmaschinen, die wohl garnicht geerdet waren und ihre Masse dann über die V24-Schnittstelle bezogen haben, was zum Verdampfen derselben führte. Georg
Man kann auch die SPI-Schnittstelle per Optokoppler trennen(weniger Leitungen) und einen 24V I/O Baustein wie den iC-JX verwenden. Viele Tipps für die Anpassung des Mikrocontrollers an industrielle 24V findest Du hier: http://ichaus.biz/wp1_mikrocontroller . Alternative kann das Mikrocontrollersystem mit einen Transformatornetzteil massefrei gemacht werden. Allerdings gibt es VDE-Vorschriften zu beachten, falls es nicht vor Berührungen geschützt ist.
Die wichtigste Regel an Maschinen: Ein sehr gute Erdung bzw. Potentialausgleich. Das löst die meisten Probleme zuverlässig. So eine Maschine besteht in der Regel aus viel Eisen oder Alu. Die verschiedenen Teile alle miteinander verbinden, und zwar nicht mit normalen Leitungen, sondern mit 16mm² Erdungsbändern aus Kupfergeflecht. Die Masse in einer Maschine muss vorbildlich sein, sowohl bezüglich hoher DC-Ströme und HF. Wenn man das beherzigt, entstehen praktisch keine Probleme. Ganz anders bei Verbindungen von Maschinen untereinander. Da ist galvanische Trennung Pflicht. Bei einfachen, digitalen Signale nimmt man oft kleine Koppelrelais. Für irgendwelche Datenverbindungen nimmt man idealerweise auch galvanisch getrennte Verbindungen. Heutzutage irgendwelche Ethernet-Geschichten. Das ist praxiserprobt und zuverlässig. Für Analog-Werte verwendet man galvanisch getrennte 4-20mA Stromschleifen.
Angenommen ich habe mehrere 4-20 mA Eingänge. Werden die dann alle separat getrennt mit jeweils eigener galvanisch getrennten Stromversorgung oder kann ich wie es in dem Bild zu sehen ist den Auswerteteil vom Rest der Schaltung trennen aber darüber mehrere Eingänge verarbeiten?
Justus schrieb: > Angenommen ich habe mehrere 4-20 mA Eingänge. Werden die dann alle > separat getrennt Da ist zunächst mal zu klären, ob aktiv oder passiv - soll heissen, wer versorgt die Stromschleife? Werden die von ihrer eigenen Elektronik versorgt, gibt es keine Alternative zu einem galvanisch getrennten Eingang an deiner Steuerung. Wenn du selbst die 20 mA lieferst, kannst du alle an die gleiche Versorgung hängen, vorausgesetzt die Sensoren sind potentialfrei, aber das sind sie in dem Fall i.d.R. auch. Ich wiederhole mich ungern, aber ein Studium der Unterlagen hat durchaus seine Vorteile. Georg
Georg schrieb: > Ich wiederhole mich ungern, aber ein Studium der Unterlagen hat durchaus > seine Vorteile Ich habe mir schon verschiedenes durchgelesen. Welche Unterlagen meinst du?
Justus schrieb: > Welche Unterlagen meinst > du? Die Datenblätter von dem, was du anschliessen willst. Wo willst du sonst erfahren, ob eine 4-20mA-Stromschleife aktiv oder passiv ist bzw. wie man das umschaltet? Übrigens musst du solche Unterlagen auch noch nach 20 Jahren Berufserfahrung lesen, es geht dann bloss etwas schneller. Georg
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