Steuerung: galvanisch Ein- und Ausgänge

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

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

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