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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik SPS 24 Eingang per Optokoppler schalten


Autor: Witzig (Gast)
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Ich habe hier einiges darüber gelesen, wie man mit einem Optokoppler den 
Eingang einer SPS an einen uC anbindet. Die 24V kommen vom Netzteil der 
SPS.
Meist ist das dann so, das an dem NPN-Phototransistor entweder vom 
Emitter nach Gnd oder vom Kollektor ein Widerstand nach Plus hängt.
Das sind die beiden Rechten Schaltungen hier: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Optokopple....

Ich frage mich, warum ich nicht die Läsung finde, das der Kollektor 
direkt an Vcc und der SPS-Eingang am Emitter und dessen Masse an Masse 
des Controllers hängt.

Gibt es dafür einen Grund, oder ist das Zufall?

Autor: Witzig (Gast)
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Also mit Vcc meine ich die 24V von der SPS, nicht die Vcc von der 
Mikrocontrollerschaltung. Sorry.

Autor: Witzig (Gast)
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Also, wenn ich den Eingang der SPS an den Emitter hänge, dann bräuchte 
ich doch keinen Kollektorwiderstand zu den 24V. Ein Widerstand gespart! 
Oder?

Autor: Otto (Gast)
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Beide "linke" Schaltungen in Deinem Link erfüllen genau Deinen 
Zweck.....

Otto

Autor: Otto (Gast)
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Der Widerstand sorgt in anderen Schaltungen dafür, dass "aus" auch "aus" 
ist.

Eine SPS nimmt ca. 20mA am Eingang auf, so dass der Widerstand entfallen 
kann.....

Autor: Witzig (Gast)
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Also so, wie im Anhang sollte es gehen?

Autor: Otto (Gast)
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ja - aber die Schaltung ist nicht kurzschlussfest !

Autor: Witzig (Gast)
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Hmm. Natürlich. Dann also doch der Kollektorwiderstand.

Die Schaltung in der Mitte (von dem Link) wäre also auch nicht 
kurzschlussfest, oder?

Apropos: Ich habe aus dem Datenblatt der S7 352 Eingangseinheit 
entnommen, das die Eingänge ca. 4,2mA wollen. Habe sicherheitshalber mit 
8,4mA gerechnet und den minimalen CTR genommen. Sind 20mA doch besser?

Autor: Otto (Gast)
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Weshalb programmierst Du denn nicht direkt die S7 um - das ist 
betriebssicherer.....

Der Widerstandswert für den strombegrenzenden Reihenwiderstand ergibt 
sich alleine aus dem Maximalstrom des Optokopplers.....

Autor: Otto (Gast)
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Nein - die Schaltung in der Mitte ist nicht kurzschlussfest.

Der Widerstand muß "nach aussen" Richtung SPS eingefügt werden, damit 
bei einem Kurzschluss der OK nicht abfackelt....

Autor: Witzig (Gast)
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Ich fürchte ich habe gerade einen furchtbaren Hänger. Sollte wohl doch 
mal ein paar Stunden schlafen. ;-)

>Der Widerstandswert für den strombegrenzenden Reihenwiderstand ergibt
>sich alleine aus dem Maximalstrom des Optokopplers.....
Von welcher Schaltung gehst Du da aus?

Die Sättigungsspannung wäre so 0,2V. Also müssten fast die kompletten 
24V bei auf max. so 50mA begrenzt werden. Nicht wahr? Das wären so 470 
Ohm bis 1k. Das als Kollektorwiderstand. Die SPS auch am Kollektor. Im 
ausgeschalteten Zustand des Transistors also die 24V am SPS-Eingang. Im 
eingeschalteten zieht der Transistor den Kollektor nahezu auf Gnd. Dann 
fliessen die 50mA.

Mann, ich brauche Kaffee.

Autor: Otto (Gast)
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Die Schaltung ist egal - nach "Aussen" muss ein Widerstand liegen.

(Ob in den "Kollektor" oder "Emitter" ist hier relativ Wurst)

Bei 1k fallen um 8V ab - dürfte gerade noch für High-Pegel reichen.

Autor: Witzig (Gast)
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Also ich habe das jetzt mal simuliert mit einem Kollektorwiderstand.
Aber auch ohne, geht es. Selbst bei Kurzschluss. Das entscheidende ist 
der Vorwiderstand vor der Sendediode. Wenn der fehlt, dann krachts auf 
der Primärseite.

Autor: Otto (Gast)
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ja nee - das der da rein muss, ist klar !

Ausgangsseitig zur SPS gehört ein strombegrenzender Reihenwiderstand !

Autor: Witzig (Gast)
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Jetzt aber, klappts auch mit dem Anhang.

Autor: Otto (Gast)
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Bleibt noch die Frage, weshalb Du das SPS-Programm nicht anpasst....

Autor: Witzig (Gast)
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>Ausgangsseitig zur SPS gehört ein strombegrenzender Reihenwiderstand !
Ich kann es mir nicht erklären. In der Simulation tut ein Schnurzkluss 
nichts.

Autor: Otto (Gast)
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Leg mal ein Amperemeter in die Leitung ;-)

Autor: Witzig (Gast)
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>Bleibt noch die Frage, weshalb Du das SPS-Programm nicht anpasst....
Das SPS-Program ist in Ordnung.
Der uC hat eine eigene Aufgabe in der Anlage. Kriegt ein Signal wenn er 
dran ist und signalisiert der SPS wenn sie weitermachen kann.

Autor: Otto (Gast)
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und achte auf die Spannung, die nur noch ein paar nV beträgt

Autor: Otto (Gast)
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Du kannst (fast) jede Aufgabe auch in der SPS lösen.....

Aber das nur am Rande...

Autor: Witzig (Gast)
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>Du kannst (fast) jede Aufgabe auch in der SPS lösen.....

Naja. Aber Du kennst das ja (vielleicht), der Kunde hat recht. Ausserdem 
möchte ich mir nicht antun in der SPS eine serielle Schnittstelle 
auszulesen und via Netzwerk eine Datenbank zu füllen.

>und achte auf die Spannung, die nur noch ein paar nV beträgt
Der Strom war ok.
Allerdings fallen die 24V über dem Transistor ab, was eigentlich nicht 
sein dürfte wenn die LED anfängt zu leuchten. Muss an dem Modell liegen 
bzw. an der Simulation.

Also noch ein Widerstand in den Emitterzweig? Und R3 kann entfallen, 
denke ich?
Aber trotz des Widerstands fallen immer noch die 24V am Transistor ab.

Hmmm.

Autor: Witzig (Gast)
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>Leg mal ein Amperemeter in die Leitung ;-)
Mir fällt gerade auf, das in dem Bild vor dieser Antwort von Dir die 
beiden Ströme eigentlich angezeigt waren. Hast Du das übersehen, oder 
habe ich was falsch verstanden?

Autor: Witzig (Gast)
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Hmmm. Eigentlich müsste das doch egal sein, ob der strombegrenzende 
Widerstand im Kollektorzweig oder im Emitterzweig liegt. Naja, ausser 
das der Transistor dann nicht ganz so voll ausgesteuert wird.

Hmmm.

Autor: Otto (Gast)
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Bau den Widerstand ein und gut ist.....

Autor: Witzig (Gast)
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>Bau den Widerstand ein und gut ist.....
Sorry, wenn ich ein bischen begriffsstutzig bin. Du meinst R4, oder? Und 
R3 kann entfallen. Stimmts?

Autor: Otto (Gast)
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Ja - bau "R4" ein mit einem Wert zwischen 470 Ohm und 1k

Autor: Witzig (Gast)
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OK. Dankeschön für Deine Hilfe.

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