Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltplan 24V DC Motorcontroller - 0-10V Signal auf 0-5V


von Ralf (dasbesteodernichts)


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Ich möchte gerne einen 24V DC Motorcontroller mit einem 0-10V Signal 
einer SPS steuern.

Allerdings habe ich noch Probleme mit dem 0-10V Signal auf den 0-5V
Eingang von dem Motor-Steuergerät zu kommen.

Deshalb habe ich auf Basis des Curtis 1216 Motorcontrollers einen
groben Schaltplan erstellt.

Um das ganze galvanisch voneinander zu trennen, wollte ich mit einem
Trennverstärker von Phönix arbeiten. (Oder ist das unnötig?)
Den konfiguriere ich dann auf 0-10V Input und 0-5V Output.

Hier die Daten zum Trennverstärker:
https://www.phoenixcontact.com/de-de/produkte/trennverstaerker-mini-mcr-sl-ui-ui-nc-2864150

Hier sind die technischen Daten von dem Curtis 1216 Controller:
https://cdn.curtisinstruments.com/products/datasheets/1216_datasheet_en.pdf

Könnte mir bitte jemand sagen, ob ich die Output-Seite vom
Trennverstärker korrekt mit dem Motorcontroller "0-5V THROTTLE" Eingang
verbunden habe?

Bei der 24V Stromversorgung des Trennverstärkers bin ich mir auch nicht 
sicher, ob ich diesen nun vom Netzteil der SPS oder von der 
Stromversorgung (24V Batterie) des Motor-Controllers speisen soll.

von H. H. (Gast)


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Nicht schon wieder ein Thread zum selben Thema.

von Frederic S. (frederics)


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Gibt es einen Grund warum Du galvanische Trennung brauchst?

Wenn nein, verbinde beide Grounds und verwende einen Spannungsteiler um 
das 0-10 auf ein 0-5V Signal anzupassen.

Ohne konkreten Grund bringen galvanisch Trennungen häufig mehr Chaos als 
Nutzen. Insbesondere bei Anfängern.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Vermutlich ist ein Trennverstärker in diesem Fall eher sinnlos oder gar 
kontraproduktiv. Aber es sollte auf jeden Fall beachtet werden, wo die 
Schaltungsmassen zusammengeführt werden, damit es nicht zu 
Störeinkopplungen auf den Steuereingang kommt. Höchstwahrscheinlich gibt 
es hierfür an J1 auch einen dedizierten Massepin für das Steuersignal.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Frederic S. schrieb:
> Gibt es einen Grund warum Du galvanische Trennung brauchst?
>
> Wenn nein, verbinde beide Grounds und verwende einen Spannungsteiler um
> das 0-10 auf ein 0-5V Signal anzupassen.
>
> Ohne konkreten Grund bringen galvanisch Trennungen häufig mehr Chaos als
> Nutzen. Insbesondere bei Anfängern.

keinen konkreten Grund, ich dachte nur es sei gut, beide Systeme 
voneinander zu trennen.

Das heißt, wenn ich das 0-10V Signal softwareseitig in der SPS auf max. 
5V begrenze, dann könnte ich diese auch direkt an das Steuergerät 
anschließen?
Also unter der Annahme, dass ich beide GND (24V Netzteil & 24V Batterie) 
verbinde?

Der Spannungsteiler wäre dann also quasi die Variante, wo ich 
hardwareseitig das Signal auf 5V begrenze?

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Andreas S. schrieb:
> Vermutlich ist ein Trennverstärker in diesem Fall eher sinnlos oder gar
> kontraproduktiv. Aber es sollte auf jeden Fall beachtet werden, wo die
> Schaltungsmassen zusammengeführt werden, damit es nicht zu
> Störeinkopplungen auf den Steuereingang kommt. Höchstwahrscheinlich gibt
> es hierfür an J1 auch einen dedizierten Massepin für das Steuersignal.

Leider sind die anderen Anschlüsse nicht beschriftet und beschrieben in 
dem Datenblatt.

Somit weiß ich nicht ob J1 Steuersignal Masse ist.
Könnte ich das irgendwie anders herausfinden?

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Ralf schrieb:
> Leider sind die anderen Anschlüsse nicht beschriftet und beschrieben in
> dem Datenblatt.

Das Datenblatt ist eine Katastrophe und ersetzt nicht ein ordentliches 
Produkthandbuch. Ich bin ziemlich entsetzt darüber, dass so etwas gar 
nicht auf den Webseiten von Curtis erhältlich ist.

> Somit weiß ich nicht ob J1 Steuersignal Masse ist.

J1 hat sechs Pins. Die genaue Pinbelegung steht im nicht vorhandenen 
Handbuch.

> Könnte ich das irgendwie anders herausfinden?

Möglicherweise geht Curtis wirklich davon aus, dass die Massen irgendwo 
miteinander verbunden wären. Wenn tatsächlich das Steuersignal die 
einzige Verbindung zwischen dem SPS-Teil und dem Pumpenteil sein sollte, 
wäre es sinnvoll, die Massen möglichst dicht an der B--Klemme 
zusammenzuführen. Wenn es mehrere Verbindungen geben sollte, muss man 
einen geeigneten Kompromiss finden. Bei den hohen Strömen muss man schon 
aufpassen, nicht einen Teil des Stroms versehentlich über irgendwelche 
ringförmigen Signalmassen zu führen.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Andreas S. schrieb:
> Ralf schrieb:
>> Leider sind die anderen Anschlüsse nicht beschriftet und beschrieben in
>> dem Datenblatt.
>
> Das Datenblatt ist eine Katastrophe und ersetzt nicht ein ordentliches
> Produkthandbuch. Ich bin ziemlich entsetzt darüber, dass so etwas gar
> nicht auf den Webseiten von Curtis erhältlich ist.
> Die genaue Pinbelegung steht im nicht vorhandenen
> Handbuch.

Ja bei allen anderen Curtis Steuergeräten gibt es ein Handbuch zum 
Download.
Aber da das Modell 1216 ein sehr simpler Motorcontroller ist, haben die 
vielleicht gedacht, dass es nicht nötig sei ein Handbuch zum Download 
anzubieten.


 Wenn tatsächlich das Steuersignal die
> einzige Verbindung zwischen dem SPS-Teil und dem Pumpenteil sein sollte,
> wäre es sinnvoll, die Massen möglichst dicht an der B--Klemme
> zusammenzuführen. Wenn es mehrere Verbindungen geben sollte, muss man
> einen geeigneten Kompromiss finden. Bei den hohen Strömen muss man schon
> aufpassen, nicht einen Teil des Stroms versehentlich über irgendwelche
> ringförmigen Signalmassen zu führen.

Ja dies wäre die einzige Verbindung zwischen SPS und Motorcontroller.
Alles andere, wie "Key or System Enable" löse ich über ein 
potenzialfreies Relais.

Oder an welcher Stelle dachtest du, dass ich eine weitere Verbindung 
herstellen könnte? Da der Motorcontroller so simpel ist, gibt es ja 
nicht viel mehr anzuschließen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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H. H. schrieb:
> Nicht schon wieder ein Thread zum selben Thema.
Die anderen Threads zum selben Thema in der Reihenfolge ihres 
Erscheinens:
- Beitrag "Ansteuerung von Hydraulik Proportionalventil über 0-10V / PWM?"
- Beitrag "Hall-Effect Switch mit 0-10V Signal imitieren?"
- Beitrag "Suche Motorcontroller / Steuerung für 24V 125A DC-Motor mit 0-10V"

@ Ralf (dasbesteodernichts):
Warum startest du laufend neue Threads zur selben Aufgabe und 
verheimlichst, was bisher schon beantwortet und vorgeschlagen wurde?

: Bearbeitet durch Moderator
von Ralf (dasbesteodernichts)


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Lothar M. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Nicht schon wieder ein Thread zum selben Thema.
> Die anderen Threads zum selben Thema in der Reihenfolge ihres
> Erscheinens:
> - Beitrag "Ansteuerung von Hydraulik Proportionalventil über 0-10V / PWM?"
> - Beitrag "Hall-Effect Switch mit 0-10V Signal imitieren?"
> - Beitrag "Suche Motorcontroller / Steuerung für 24V 125A DC-Motor mit 0-10V"
>
> @ Ralf (dasbesteodernichts):
> Warum startest du laufend neue Threads zur selben Aufgabe und
> verheimlichst, was bisher schon beantwortet und vorgeschlagen wurde?

Weil das Thema mit dem Proportionalventil nicht viel mit diesem Thema 
zutun hat, wo es um einen völlig anderen Motorcontroller geht und nicht 
um Ventile.

Das Thema mit  "Hallsensor ... imitieren" war darauf bezogen, das 
originale Motorsteuergerät über den verbauten Signalgeber zu steuern.

Ich dachte, dass es so übersichtlicher ist, wenn z.B. jemand später 
danach googelt, dann muss er sich nicht durch 10 Seiten in einem Thema 
durchlesen.

Aber ich beabsichtige in dieser Angelegenheit kein weiteres Thema 
aufzumachen, sorry.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Im Datenblatt steht doch, das der 1216 mit massebezogenen 0-5V am 
Throttle Eingang gesteuert werden kann.  Dazu reicht ein einfacher 2:1 
Spannungsteiler, der den SPS Ausgang nicht strommäßig überfordert.

von H. H. (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Im Datenblatt steht doch, das der 1216 mit massebezogenen 0-5V am
> Throttle Eingang gesteuert werden kann.  Dazu reicht ein einfacher 2:1
> Spannungsteiler, der den SPS Ausgang nicht strommäßig überfordert.

Dabei auch den Eingangswiderstand des 1216 beachten!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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H. H. schrieb:
> Dabei auch den Eingangswiderstand des 1216 beachten!

Das sind 14,3 kOhm. Also durchaus lösbar mit einem simplen mittelohmigen 
Spannungsteiler.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Matthias S. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Dabei auch den Eingangswiderstand des 1216 beachten!
>
> Das sind 14,3 kOhm. Also durchaus lösbar mit einem simplen mittelohmigen
> Spannungsteiler.

Hast du vielleicht ein Link zu einem passenden Spannungsteiler für mich?
Der kann gerne zur Hutschienen-Montage sein.

von H. H. (Gast)


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Ralf schrieb:
> Hast du vielleicht ein Link zu einem passenden Spannungsteiler für mich?
> Der kann gerne zur Hutschienen-Montage sein.

Nimm Klemmen für Hutschiene und zwei axiale Widerstände zu 470 Ohm.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Ralf schrieb:
> einem passenden Spannungsteiler für mich?

Wenn sich die Eingangsimpedanz Ri des Curtis Controllers nicht 
wesentlich ändert, dann bau einfach einen Spannungsteiler aus 2k7 und 
3k3 Widerständen auf.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Enrico E. schrieb:
> Wenn sich die Eingangsimpedanz Ri des Curtis Controllers nicht
> wesentlich ändert

Das tut sie nicht. Das ist mehr oder weniger der nichtinvertiernde 
Eingang eines Opamps mit ein wenig Schutzbeschaltung. Evtl. ist da noch 
ein RC Glied zur Entstörung, aber alles unkritisch.

Ralf schrieb:
> Der kann gerne zur Hutschienen-Montage sein.

Ein Spannungsteiler für Hutschienenmontage ist mir leider nicht bekannt. 
Nimm 2 Klemmen für Hutschiene, wie Hinz vorschlägt und klemme da die 
Widerstände rein.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Ein Spannungsteiler für Hutschienenmontage ist mir leider nicht bekannt.

Gibts schon, aber ziemlich teuer.

https://www.atrie.de/produkt/potentiometer-einheit-ug5-ug6

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Matthias S. schrieb:
> Nimm 2 Klemmen für Hutschiene, wie Hinz vorschlägt und klemme da die
> Widerstände rein.

Es gibt doch von WAGO 221 diese orangenen Hutschienenträger mit 
verschiedenen Klemmen zum selber draufklicksen.

von Joachim B. (jar)


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Ralf schrieb:
> keinen konkreten Grund, ich dachte nur es sei gut, beide Systeme
> voneinander zu trennen.

die Idee bleibt trotzdem gut solange es Notebooknetzteile gibt die die 
GND von sekundär auf primär PE brücken und sich dort aller möglicher EMV 
Schmutz fast jeglicher Spannungshöhe anfinden kann. Das will man nicht 
über +5V aufmodulieren.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Joachim B. schrieb:
> Ralf schrieb:
>> keinen konkreten Grund, ich dachte nur es sei gut, beide Systeme
>> voneinander zu trennen.
>
> die Idee bleibt trotzdem gut solange es Notebooknetzteile gibt die die
> GND von sekundär auf primär PE brücken und sich dort aller möglicher EMV
> Schmutz fast jeglicher Spannungshöhe anfinden kann. Das will man nicht
> über +5V aufmodulieren.

Wäre denn dann mein ursprünglicher Schaltplan korrekt?
Ich bin mir immer noch nicht sicher, ob ich die 24V Versorgung des 
Trennverstärkers nicht von der 24V Batterie (Motorcontroller) kommen 
muss.

von Joachim B. (jar)


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Ralf schrieb:
> Wäre denn dann mein ursprünglicher Schaltplan korrekt?

möglich, ich kenne den Baustein nicht, würde mit dem erst mal Versuche 
anstellen vor einer endgültigen Platine.

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Joachim B. schrieb:
> Ralf schrieb:
>> Wäre denn dann mein ursprünglicher Schaltplan korrekt?
>
> möglich, ich kenne den Baustein nicht, würde mit dem erst mal Versuche
> anstellen vor einer endgültigen Platine.

Danke für den Hinweis / Einschätzung, dann werde ich das mal 
ausprobieren.
So einen Trennverstärker habe ich glaube ich noch da.
Ich habe die an anderer Stelle schon benutzt, um ein 0-10V Signal in ein 
4-20mA Signal zu wandeln. Das kann man bei denen alles per Dipschalter 
konfigurieren.

Ich baue allerdings keine Platine, sondern dass soll alles in einen 
Schaltschrank auf Hutschiene montiert werden.

von Frederic S. (frederics)


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Bei disem Trennverstärker ist die Spannungsversorgung vom Ein und 
Ausgang galvanisch getrennt. Dementsprechend ist es egal wo die 24V 
herkommen. Nimm das was verkabelungsmäßig komfortabler ist.

https://www.phoenixcontact.com/de-de/produkte/trennverstaerker-mini-mcr-sl-ui-ui-nc-2864150

Bei anderen Trennverstärkern ist das evtl. anders.

Deine Schaltung aus dem Eingangspost müsste so funktionieren.

von Joachim B. (jar)


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Frederic S. schrieb:
> Dementsprechend ist es egal wo die 24V
> herkommen.

Im Beispiel auf dem Ursprungspost sind beide 24V ja galv. getrennt 
vorhanden.
Entsprechend der Überschrift muß aber noch die Spannung umgesetzt werden 
0-10V rein 0-5V raus.

Nicht viel anders wäre es wenn die PWM aus einem Arduino oder ESP 
erzeugt werden sollen.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Matthias S. schrieb:
> Das sind 14,3 kOhm. Also durchaus lösbar mit einem simplen mittelohmigen
> Spannungsteiler.

Wenn der Eingangwiderstand einen festen Wert von 14.3kΩ besitzt, wäre es 
doch naheliegend, einfach einen Vorwiderstand von 14.3kΩ vor den Eingang 
zu schalten.

Enrico E. schrieb:
> 20240718_123737.jpg

Wozu der Zirkus?

von Ralf (dasbesteodernichts)


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Frederic S. schrieb:

> Deine Schaltung aus dem Eingangspost müsste so funktionieren.

Ich werde es testen und dann hier berichten.
Aktuell warte ich noch auf den Motorcontroller, den ich bestellt habe.

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