PLC сигналдарын баптау: потенциометрлерді өнеркәсіптік аналогтық кірістерге қосу

Потенциометрлерді жүйеге мұқият біріктіру не үшін қажет?

Потенциометрлер орынның кері байланысы, қолмен реттеу және басқа басқару қолданбалары үшін реттелетін кедергі береді. Олардың үш түйіспесі әдетте резистивті элементтің екі шетінен және бір жылжымалы сырғытпадан тұрады.

Сырғытпа орны өзгерген сайын айнымалы электрлік шығыс береді. Алайда алынған сигнал қабылдаушы контроллердің кіріс талаптарына сай болуы керек.

Көптеген өнеркәсіптік контроллерлер 0–10 В немесе 4–20 мА сияқты белгіленген аналогтық кіріс ауқымдарын қолдайды. Әдеттегі қабылдағыш жабдыққа Foxboro P0918AH аналогтық кіріс модулі, ABB AI845 аналогтық кіріс модулі немесе Honeywell 51305844-175 аналогтық кіріс модулі сияқты аналогтық кіріс модульдері жатады. 24 В қорек көзіне тікелей қосылған потенциометр кернеу ауқымы 0–10 В болатын кіріске жарамсыз кернеу бере алады.

Сигналды баптау сәйкессіздікті жою үшін сигналды қабылдаушы жабдыққа түрлендіреді, масштабтайды, оқшаулайды немесе басқа жолмен бейімдейді.

Потенциометрдегі кернеу бөлгіш қалай жұмыс істейді?

Потенциометр резистивті жолдан және жылжымалы сырғытпадан тұрады. Шеткі түйіспелеріне жарамды қорек кернеуі берілгенде, сырғытпа айнымалы кернеуді береді.

Идеал жүктемесіз кернеу бөлгіш сұлбасында сырғытпа кернеуі оның резистивті жол бойындағы орнына байланысты. Нақты жұмыс сипаттамалары потенциометрдің рұқсат етілген ауытқуына, сигнал көзінің кедергісіне, сырғытпаның күйіне және қосылған кіріс жүктемесіне де байланысты.

10 В тірек кернеу көзіне қосылған 1 кΩ потенциометрді қарастырайық. Оның идеал сырғытпа кернеуі 0 В пен 10 В аралығында өзгеруі мүмкін.

Үйлесімді кіріс болса, контроллер осы кернеуді оқып, оны инженерлік бірліктерге түрлендіре алады. Мысалы, орын сигналы реттелген жүріс ауқымының пайыздық мәні ретінде берілуі мүмкін.

Алайда 24 В кернеу көзіне қосылған потенциометрді ең жоғары сырғытпа кернеуін тексермей, 0–10 В кіріске тікелей қосуға болмайды. Электрлік схема сигналды кіріске рұқсат етілген ауқымда шектеуі керек.

Қай сигналды баптау әдісін таңдау керек?

Қай кезде кернеу бөлгіш арқылы масштабтау жұмыс істейді?

Көз бен жүктеменің сипаттамалары сәйкес болса, резисторлар тізбегі кернеу сигналын төмендете алады. Қажетті кернеу қатынасына сай резистор мәндерін есептеңіз, содан кейін кіріс кедергісі мен компоненттердің рұқсат етілген ауытқуларын бағалаңыз.

Қосылған кіріс тізбекті жүктегенде, қарапайым кернеу бөлгіш өлшеу қателерін тудыруы мүмкін. Резисторлардың қуат көрсеткіштерін, ақаулық жағдайларын және ең жоғары кіріс кернеуін де ескеру қажет.

Арнайы сигналды баптау құрылғысын қашан қолданған дұрыс?

Сигналды баптау құрылғысы потенциометр мен PLC арасында басқарылатын интерфейс ұсына алады. Үлгісіне қарай ол ауқымды масштабтау, буферлеу, оқшаулау немесе сигналды стандартты өнеркәсіптік сигналға түрлендіру функцияларын қолдауы мүмкін. Yokogawa MS05*B сигналды баптау модулі және GE DS200PTCTG1BAA сигналды баптау тақшасы осы жабдық түріне мысал бола алады.

Құрылғыны таңдамас бұрын кіріс кедергісінің қолдау көрсетілетін ауқымын, қоздыру көзін, шығыс сигналын, дәлдігін және сымдарды жалғау талаптарын тексеріңіз.

4–20 мА ток ілмегіне қалай түрлендіруге болады?

Кейбір қолданыстарда кернеу сигналының орнына 4–20 мА шығысы қажет болады. Сәйкес түрлендіргіш немесе сигналды баптау құрылғысы потенциометр қалпын орнатылған өлшеу ауқымына пропорционал токқа айналдыра алады. Мысалы, Yokogawa SAI143-H63 аналогтық кіріс модулі сияқты ток кірісіне арналған модульдер осы сигналды қабылдайды.

Қарапайым пассив резисторлар тізбегі кез келген потенциометр сигналын жарамды 4–20 мА ток ілмегіне айналдыра алады деп ойламаңыз. Құрылғының қуат талаптары мен шығыс құрылымын тексеріңіз.

Қандай инженерлік тексерулерді орындау керек?

Кіріске қойылатын талаптарды қалай анықтауға болады?

Рұқсат етілген сигнал ауқымдарын, кіріс кедергісін, ажыратымдылығын, жалпы режим шектерін және арналарды жалғау тәртібін білу үшін PLC аналогтық кірісінің нұсқаулығын қараңыз. Кірістің кернеумен, токпен жұмыс істейтінін немесе конфигурацияланатынын анықтаңыз.

Потенциометр тізбегін қалай тексеруге болады?

Кедергі элементінің екі ұшын және жылжымалы контактіні анықтаңыз. Қоздыру кернеуін тексеріп, жылжымалы контактідегі кернеуді реттеудің толық ауқымында өлшеңіз.

Сигналды механикалық жүрістің екі шеткі нүктесінде де тексеріңіз. Кернеудің контроллер кірісіне рұқсат етілген ауқымда қалатынына көз жеткізіңіз.

Жүктеме мен сымдарды жалғағанда нені тексеру керек?

Потенциометр шығысының кедергісін кіріс сипаттамаларымен салыстырыңыз. Ұзын кабельдер, сапасыз қосылыстар және электрлік кедергілер сигнал тұрақтылығына әсер етуі мүмкін.

Контроллер өндірушісінің жерге қосу және экрандау жөніндегі ұсынымдарын орындаңыз. Төмен деңгейлі аналогтік сымдарды электрлік шу көздерінен бөлек ұстаңыз.

PLC масштабтауын қалай баптау керек?

Кіріс ауқымы мен физикалық шама бірліктеріне түрлендіруді нақты жабдық параметрлеріне сай баптаңыз. Электрлік кіріс ауқымын қолданбада көрсетілетін физикалық шама ауқымымен шатастырмаңыз.

Мысалы, 0–10 V кірісі 0–100% орын ауыстыруды көрсетуі мүмкін. Контроллер өлшенген кернеу мен қажет физикалық шама арасындағы сәйкестікті дұрыс қолдануы керек.

Қандай ақау жағдайларын тексеру керек?

Сымның үзілуін, жылжымалы түйіспенің тұрақсыздығын, қоректің жоғалуын және ауқымнан тыс сигналдарды тексеріңіз. Жарамсыз өлшемге жүйе қалай жауап беруі керегін анықтаңыз.

Потенциометр өздігінен барлық жағдайда жарамды ақау сигналын бермейді. Ақауды анықтау нақты тізбек пен контроллердің мүмкіндіктеріне сай жобалануы керек.

Біріктіру кезінде жиі кездесетін қателер қандай?

• 24 V сигналын ең жоғары кернеуі одан төмен кіріске тікелей қосу.
• Кіріс жүктемесі мен потенциометр шығысының кедергісін елемеу.
• Қауіпсіздікке қатысты немесе дәл өлшеулер үшін тексерілмеген резисторлар тізбегін пайдалану.
• PLC масштабтауын немесе физикалық шамалар бірліктерінің шектерін қате орнату.
• Аналогтік сымдарды мотордың немесе коммутациялық кабельдердің қатты электрлік шуымен қатар жүргізу.
• Әрбір сигнал түрлендіргіші бірдей кіріс және шығыс ауқымдарын қолдайды деп ойлау.

Бұл қателер көрсеткіштердің дұрыс болмауына, басқарудың тұрақсыз жұмысына немесе жабдықтың зақымдануына әкелуі мүмкін. Қуат бермес бұрын электрлік жобаны тексеріңіз.

Қорытынды: сенсор мен PLC арасындағы тұрақты интерфейс құру

Сенсор тізбегін PLC кірісіне сәйкестендіруден бастап потенциометрді сенімді біріктіріңіз. Іске қосар алдында қоздыру кернеуін, сигнал ауқымын, жүктемені, жерге қосуды және масштабтауды тексеріңіз. Қолданбада басқарылатын түрлендіру немесе оқшаулау қажет болса, арнайы сигнал түрлендіргішін пайдаланыңыз. Соңында өлшеу жолын, соның ішінде жарамсыз сигнал кезіндегі әрекетті толық тексеріңіз. Бұл тексерулер қарапайым резистивті құрылғылар мен өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелері арасында тұрақты интерфейс орнатуға көмектеседі.