bisher hat mir das Forum doch immer wieder gute und passende Denkanstöße gegeben! So auch in der aktuellen "Problemstellung". Allerdings konnte ich das Problem mit den gefundenen Beiträgen noch nicht lösen.
Ich habe eine SPS installiert um diverse Steuerungsaufgaben umzusetzen, aber vor allem zum Messen von 32 Temperaturen. Da ein Temperatureingang echt teuer ist, hat die SPS "nur" 3 Temperatureingänge.
Aktuell wollte ich es mit einem Mulitplexer von Rinck lösen. Dieser wandelt ein binären Signal um und schaltet die entsprechenden Eingänge. Diese sind allerdings Analogwert-Multiplexer und keine Widerstands-Multiplexer. Laut Hersteller und diverser Beiträge sollte die Anwendung mit Widerständen funktionieren, tut sie aber leider nicht. Der Hersteller weiß auch keinen Rat mehr. Nun hatte ich überlegt die Widerstände alle in Analogwerte umzuwandeln und anschließend zu testen ob der Multiplexer diese schalten kann. Dazu würde ich allerdings 32 Wandler brauchen... Find ich nicht so super glücklich und auch recht teuer. Als weitere Idee hatte ich überlegt mir die Multiplexer aus Relais "selber zu bauen". Dazu wäre vielleicht keine Binäre-Ansteuerung mehr notwendig sondern ein Zähler oder Analogwertumformer oder oder oder.
Um eins vorweg zu nehmen: Die Genauigkeit von 2 Grad reicht vollkommen aus. Auch müssen die Sensoren nur maximal 3 mal am Tag abgelesen werden. Daher bin ich der Meinung das die Relaislösung durchaus funktioniert.
Also hatte ich gedacht z.B. einen Ausgang der aktuell für die Binärcodierung zuständig ist, als Taktausgang zu nutzen und damit einen Zähler hochzählen lasse, welcher dann die entsprechenden Relais schließt. Die Relais sind mit dem einen Kontakt an die PT1000 Widerstände angeschlossen und mit dem anderen gebrückt auf den Eingang der SPS.
Durch dieses Forum bin ich z.B. auf den "CD4017BE" gekommen, da alle anderen genannten nicht mehr verfügbar sind.
Da dieser maximal 5 Bit bzw. 9 Relais schalten kann, muss ich eine Dekade aufbauen... in dem Datenblatt des IC's auf Seite 5 ist die Dekadierung aufgezeichnet. Allerdings fehlt mir im PinOut der Kontakt "CE".
Kann mir jemand sagen wo der Eingang "CE" an den Pins ist?
Ansonsten sollte der Zähler ja gut gehen! Die SPS wird über einen Relaisausgang schalten, damit die Spannung bei maximal 12 V liegt. Anschließend benötige ich geeignete Relais, welche das IC schalten kann. Oder sollte ich lieber Optokoppler verwenden?
Am Einfachsten würdest du 32 SPS-Ausgänge nehmen und damit einzeln 32 Relais ansteuern.
Alternativ zu deiner "Zähler und Decoder"-Lösung könntest du ein paar Schieberegister nehmen, die 3x pro Tag zurücksetzen und dann eine '1' dort mit 32 Taktimpulsen "durchschieben". Dafür sind dann nur 2 Signale der SPS nötig. Und wenn du den letzten Ausgang des Schieberegisters noch auf einen SPS-Eingang legst, kannst du sogar kontrollieren, ob die Takterei wie vorgesehen geklappt hat.
Schaltpläne sind die Sprache der Elektronik. Darin erkennt man Fehler und Probleme sofort. Prosa ist schlacht. Im Schaltplan stehen dann auch Typen, Werte und ggfs. Bestellbezeichnungen der verwendeten Bauteile, die allesamt eine jeweils eigenen Namen haben. Auch offene Ein- und Ausgangssignale haben Namen. Dann kann man sinnvoll diskutieren.
Nun hatte ich überlegt die
Widerstände alle in Analogwerte umzuwandeln und anschließend zu testen
ob der Multiplexer diese schalten kann. Dazu würde ich allerdings 32
Wandler brauchen... Find ich nicht so super glücklich und auch recht
teuer.
Eine Konstantstromquelle und aus deinen Widerständen werden analoge Spannungen. Die kann man auch multiplexen, zB mit 74HC4067. An den gemeinsamen Anschluss kommt die Stromquelle und zugleich der Analogeingang der SPS. Natürlich ist darauf zu achten, dass die maximale Spannung der Stromquelle nicht die zulässige Spannung des Multiplexers übersteigt.
Also hatte ich gedacht z.B. einen Ausgang der aktuell für die
Binärcodierung zuständig ist, als Taktausgang zu nutzen und damit einen
Zähler hochzählen lasse, welcher dann die entsprechenden Relais
schließt. Die Relais sind mit dem einen Kontakt an die PT1000
Widerstände angeschlossen und mit dem anderen gebrückt auf den Eingang
der SPS.
Durch dieses Forum bin ich z.B. auf den "CD4017BE" gekommen, da alle
anderen genannten nicht mehr verfügbar sind.
Da dieser maximal 5 Bit bzw. 9 Relais schalten kann, muss ich eine
Dekade aufbauen... in dem Datenblatt des IC's auf Seite 5 ist die
Dekadierung aufgezeichnet. Allerdings fehlt mir im PinOut der Kontakt
"CE".
Kann mir jemand sagen wo der Eingang "CE" an den Pins ist?
"CE" = Clock Inhibit. Da haben die Datenblattschreiber unsauber gearbeitet.
Bei der Kaskadierung solltest du noch "Q9" der letzten Stufe einlesen. Wenn der High ist, dann weißt du, daß alle anderen Ausgänge auf Low sind, und damit kannst du deine Messstellen eindeutig zuordnen.
Aktuell wollte ich es mit einem Mulitplexer von Rinck lösen. Dieser
wandelt ein binären Signal um und schaltet die entsprechenden Eingänge.
Diese sind allerdings Analogwert-Multiplexer und keine
Widerstands-Multiplexer.
Ein Link auf ein Datenblatt wäre sinnvoll.
Laut Hersteller und diverser Beiträge sollte
die Anwendung mit Widerständen funktionieren,
kann sein.
tut sie aber leider nicht.
Der Hersteller weiß auch keinen Rat mehr. Nun hatte ich überlegt die
Widerstände alle in Analogwerte umzuwandeln und anschließend zu testen
ob der Multiplexer diese schalten kann. Dazu würde ich allerdings 32
Wandler brauchen...
Unsinn.
Find ich nicht so super glücklich und auch recht
teuer. Als weitere Idee hatte ich überlegt mir die Multiplexer aus
Relais "selber zu bauen". Dazu wäre vielleicht keine Binäre-Ansteuerung
mehr notwendig sondern ein Zähler oder Analogwertumformer oder oder
oder.
Kann man machen.
Um eins vorweg zu nehmen: Die Genauigkeit von 2 Grad reicht vollkommen
aus. Auch müssen die Sensoren nur maximal 3 mal am Tag abgelesen werden.
Das kann man ja manuell ablesen ;-)
Daher bin ich der Meinung das die Relaislösung durchaus funktioniert.
Tut sie auch. Man sollte aber Relais mit Goldkontakten nehmen.
Also hatte ich gedacht z.B. einen Ausgang der aktuell für die
Binärcodierung zuständig ist, als Taktausgang zu nutzen und damit einen
Zähler hochzählen lasse, welcher dann die entsprechenden Relais
schließt.
Kann man machen.
Die Relais sind mit dem einen Kontakt an die PT1000
Widerstände angeschlossen und mit dem anderen gebrückt auf den Eingang
der SPS.
Nicht soviel Lyrik, zeichne einen Schaltplan.
Durch dieses Forum bin ich z.B. auf den "CD4017BE" gekommen, da alle
anderen genannten nicht mehr verfügbar sind.
Das ist ein Zähler mit 1 aus 10 Dekoder, kann man nehmen.
Kann mir jemand sagen wo der Eingang "CE" an den Pins ist?
Pin 13.
Ansonsten sollte der Zähler ja gut gehen! Die SPS wird über einen
Relaisausgang schalten, damit die Spannung bei maximal 12 V liegt.
Unsinn. Man kann auch einen 24V Ausgang nehmen und einen Spannungsteiler nutzen. Denn ein Relaisausgang prellt, das mag dein Zähler nicht. OK, das kann man entprellen, siehe Entprellung.
Anschließend benötige ich geeignete Relais, welche das IC schalten kann.
Dein 4017 kann gar keine Relais schalten, zu schwach. Da braucht es einen Treiber als ULN2804.
Diese sind allerdings Analogwert-Multiplexer und keine
Widerstands-Multiplexer.
Man nehme einfach 2 Analogmultiplexer. Einer schaltet die Konstantstromquelle an den ausgewählten RTD, der andere verbindet den RTD mit dem ADC-Eingang.
"CE" = Clock Inhibit. Da haben die Datenblattschreiber unsauber
gearbeitet.
Nicht wirklich
Dort ist die der Kreis als Symbol für die Invertierung gezeigt und damit wird aus dem Clock Inhibit das CE-Signal (Clock Enable). Enable ist das negierte Inhibit.
"CE" = Clock Inhibit. Da haben die Datenblattschreiber unsauber
gearbeitet.
Nicht wirklich
In diesem Fall schon. Er wollte wissen, welchem Pin der gezeichnete invertierte "CE" entspricht, und das ist eben der "Clock Inhibit" Pin.
Dort ist die der Kreis als Symbol für die Invertierung gezeigt und damit
wird aus dem Clock Inhibit das CE-Signal (Clock Enable). Enable ist das
negierte Inhibit.
Das ist eine rein philosophische bzw. logische Betrachtung: NOT Clock Enable == Clock Inhibit. Wenn es bei der Pinbeschreibung kein "CE" gibt, dann ist es nicht ok das so in einem Schaltplan zu verwenden.
Man nehme einfach 2 Analogmultiplexer. Einer schaltet die
Konstantstromquelle an den ausgewählten RTD, der andere verbindet den
RTD mit dem ADC-Eingang.
Wozu 2 Multiplexer, die parallel dasselbe schalten? Nicht nötig.
Der Multiplexer schaltet gleichzeitig die Stromquelle und den Eingang
auf die PT1000 Sensoren.
Dann brauchst du aber wieder einen passiven MUX mit Relais ;-)
Der OP hat nur einen MUX für Analogspannungen.
Die Stromquelle ist schon im Temperaturmeßeigen drin, die braucht man nicht extern dranbauen.
Der Multiplexer schaltet gleichzeitig die Stromquelle und den Eingang
auf die PT1000 Sensoren.
Dann brauchst du aber wieder einen passiven MUX mit Relais ;-)
Der OP hat nur einen MUX für Analogspannungen.
Wenn der MUX die Stromquelle auf einen PT durchschaltet, ist doch eine Spannung da.
Die Stromquelle ist schon im Temperaturmeßeigen drin, die braucht man
nicht extern dranbauen.
Vermute ich auch. Doch da eine SPS in den meisten Fällen keinen speziellen Temperatureingang hat, habe ich von Analogeingang geschrieben. Meine Antwort sollte ja nicht nur für den Fragesteller sein.
Dann brauchst du aber wieder einen passiven MUX mit Relais ;-)
Der OP hat nur einen MUX für Analogspannungen.
Wenn der MUX die Stromquelle auf einen PT durchschaltet, ist doch eine
Spannung da.
Du verstehst es nicht. Der OP hat einen MUX für Analogspannungen! Das sind entweder passive, bidirektionale Analogschalter. Die gehen nur sehr bedingt, denn die haben je nach Typ einige Dutzend bis hundert Ohm Kanalwiderstand, die sich zum PT1000 addieren und massive Fehler verursachen.
Oder es sind sogar aktive MUX, die einen Eingangsverstärker haben und nur UNIDIREKTIONAL arbeiten!
Vermute ich auch. Doch da eine SPS in den meisten Fällen keinen
speziellen Temperatureingang hat,
Wozu 2 Multiplexer, die parallel dasselbe schalten? Nicht nötig.
Für die Stromquelle spielt der Abfall am On-Widerstand des MUX 1 keine Rolle.
Der ADC wiederum sollte hochohmig genug sein, daß der On-Widerstand des MUX 2 keinen Spannungsabfall verursacht. Bzw. noch einen OPV dazwischen schalten.
Wozu 2 Multiplexer, die parallel dasselbe schalten? Nicht nötig.
Für die Stromquelle spielt der Abfall am On-Widerstand des MUX 1 keine
Rolle.
Der ADC wiederum sollte hochohmig genug sein, daß der On-Widerstand des
MUX 2 keinen Spannungsabfall verursacht. Bzw. noch einen OPV dazwischen
schalten.
Ok. Das ist schon ein guter Grund für 2 Multiplexer.
Wobei die SPS den Spannungsabfall am RsOn auch herausrechnen könnte. Käme auf die Anforderungen und den zu messenden Temperaturbereich an.
Wenn der TO tatsächlich 32 Sensoren einlesen MUSS, dann werden die Sensoren ja vermutlich nicht in einem Raum, sondern im Objekt verteilt sein.
Damit stellt sich zunächst die Frage der Verkabelung. Bei Mitsubishi-SPS wird u.a. 3-Leitertechnik benutzt. Das wird bei 32 Sensoren eine Menge Draht.
Daher würde ich eine der üblichen Feldbustechniken hier bevorzugen (z.B. CAN,...). Einerseits gibt es dafür Module, andererseits kann man sich für geschätzte 10-15€ Materialkosten selbst CAN-Module erstellen und die Digitalisierung sozusagen vor Ort machen.
Ein anderer Gedanke wäre, die Digitalisierung zental ausserhalb zu machen und die Daten dann z.B. seriell in die SPS einzulesen.
Die beiden Schaltungen werde ich mir in Ruhe noch einmal genauer ansehen!
Die Sensoren sind in einem großen Raum in unterschiedlichen Lagermaterialien. Dort sind sie eingetaucht im Schüttgut. Die Sensoren gibt es schon, neue Sensoren in der Anzahl wären mir ehrlich gesagt zu teuer. Eine Platine kann ich selber entwerfen... nur die Bauteil Idee "fehlt(e)" mir noch.
32 Ausgänge der SPS kommen auch nicht in Frage... -> zu teuer
Anbei meine gezeichneten Schaltungen. Die 1. Schaltung war mal. Daraufhin habe ich den Temperaturumformer von Rinck besorgt (Datenblatt in den Anhängen) -> darauf folgte die zweite Schaltung. Weiter hab ich noch meine Idee als Schaltung angehangen.
Ich habe auch überlegt ob die Muxxer "einfach" kaputt sind. Aber mir fällt nichts ein, wie ich das probieren könnte...
Ausreichend. Das Ding ist ein bidirektionaler MUX für Analogsignale, die Durchschaltung machen Halbleiter (FETs). An sich schon das, was du brauchst.
Anbei meine gezeichneten Schaltungen. Die 1. Schaltung war mal.
Funktioniert auch soweit, wenn man die ~25Ohm Widerstand im MUX rausrechnet.
Daraufhin habe ich den Temperaturumformer von Rinck besorgt (Datenblatt
in den Anhängen) -> darauf folgte die zweite Schaltung.
Ist praktisch das Gleiche. Ob nun die SPS oder das externe Modul den PT1000 auswertet ist egal. Der MUX ist immer in Reihe zu den PT1000.
Weiter hab ich
noch meine Idee als Schaltung angehangen.
So ähnlich ist auch mein Vorschlag, braucht nur 2 DO an der SPS. Hat den Vorteil, daß die Relais DEUTLICH niederohmiger sind, so um die 0,1 Ohm oder so. Da muss man nix rausrechnen.
Ich habe auch überlegt ob die Muxxer "einfach" kaputt sind. Aber mir
fällt nichts ein, wie ich das probieren könnte...
Nimm einen 2k Poti und klemm den an Stelle des PT1000 an. Dann wähle den passenen Kanal und miss die Spannung am MUX Eingang (aktiver Kanal) und Ausgang (=SPS Eingang) Die sollte nahezu gleich sein und mit veränderlichem Poti sich bewegen. Das Ganze dann mit allen Kanälen.
Anders herum darf ein Poti an einem inaktiven Kanal keine Spannung haben und auch den MUX-Ausgang nicht beeinflußen.
Eine Gruppe (6 - 8 Kanäle) von PT1000 werden gemessen und die Daten seriell zur SPS übertragen. Als Basis kann ein AVR-Arduino mit vielen freien ADC-Eingängen dienen. Beim UNO sind es zum Beispiel 6 x ADC-Eingänge, sodaß für 32 Kanäle 6 "Kästchen" gebraucht würden.
Für die Verkabelung wären 4 Adern V+, GND, TxD und RxD und ein gemeinsamer Schirm sinnvoll. SPS-seitig reicht eine RS232 Schnittstelle. Ein einfaches serielles Protokoll fragt jeweils eine Gruppe von PT1000 ab.
