E' Un Segnale 4-20 O Segnale In Tensione? - Chiedo vostro parere se ho trovato segnale 4-20mA o segnale tensione

[quattrouno]

Inizio con la descrizione del contesto: due linee gemelle e lavoranti in parallelo composte da due quadri di automazione dotati di plc Siemens s7 200 (uno per ogni linea) preesitenti sulle quali sono andato ad installare un plc in slave per l'acquisizione dati da remoto. Ho svolto l'interconnessione sulla morsettiera lato campo del quadro preesistente.

I primi quattro analogici sono tutti passivi ed hanno un morsetto ponticellato in comune con il morsetto degli altri tre analogici (come anche da disegno elettrico della morsettiera lato campo) e l'altro morsetto (naturalmente per ogni analogico) in cui è presente il filo del segnale per ogni strumento di misura.

Ho scollegato il filo singolo del segnale analogico ed ho fatto la serie portando il segnale sul mio plc gestendolo come un segnale già alimentato per tutti e quattro i segnali (naturalmente ho fatto le quattro serie singole per ogni canale), aggiungo inoltre che sul mio plc ho utilizzato un modulo di ingressi analogici con funzione di isolatore galvanico. Come da disegno del costruttore le misure erano indicate di tipo 4-20 mA. Una volta collegate le 4 misure ho constatato che davano in contemporanea 8,5mA (non mi ricordo bene se 8,5 o 9,5 ma uno di questi due valori). Poichè le quattro analogiche sono misure di parametri differenti (portate, livello e pressioni) con quattro tipi di sensori differenti è impossibile che le misure in mA siano uguali per tutte e quattro (sarei andato a giocarmi la schedina) sono passato a gestire le misure come segnali in tensione facendo i collegamenti in parallelo e capire i campi scala facendomi le misure con il tester.

Sono riuscito ad avere sul mio plc i dati delle misure in maniera similare a quanto vedevo sul plc Siemens avendo l'accortezza di verificare il dato in almeno due-tre punti differenti delle misure ed identificando anche un inizio scala di 1 volt per tutte le misure.

Ad avvalorare la mia tesi di una non precisa configurazione vi era una quinta misura analogica di ossigeno disciolto (stessa fornitura del quadro automazione) che sull'elettronica in campo forniva una misura circa doppia a quella visualizzata sul plc siemens (con la stessa unità di misura); tale misura è stata da me importata nel mio plc con valore corretto e tramite collegamento in serie del segnale 4-20 mA (l'elettronica dell'ossigeno disciolto in oggetto poteva fornire solo segnale 4-20mA).

A seguito di segnalazione di misure di processo non idonee (vedasi l'ossigeno disciolto) il fornitore del quadro e plc Siemens ha fatto un sopraluogo imputando le anomalie ad un mio non corretto collegamento delle misure; di comune accordo abbiamo scollegato i miei analogici ma nonostante questo le due linee hanno ancora problematiche ad esempio uno dei due livelli piezoresistivi segna meno del dovuto ma con il tester passano gli stessi mA anche sull'altro livello della vasca gemella con lo stesso battente d'acqua e lo stesso fondo scala di sonda e quindi a mio parere una diversa configurazione di fondo scala su plc (al quale però io non ho accesso).

in vitù di quanto vi ho esposto chiedo se secondo il vostro parere se:

le quattro analogiche che ho collegato come segnale di tipo mA (quelle che mi davano 8,5 mA in contemporanea su tutte e quattro) erano segnali di tipo mA o tensione e da cosa posso dedurre il tipo di misura guardando esternamente l'S7 200?

se due sonde uguali messe in due vasche uguali con lo stesso livello d'acqua e tutte e due con il tester mi danno una misura in mA simile ma sul plc mi danno due misure differenti mi pare sia ovvio dove sia il problema (ho calcolato per una il fondo scala di 3 metri e per l'altra di 5 metri).

In attesa di un vostro gentile riscontro porgo Cordiali Saluti

[Livio Orsini]

Prima cosa la sottosezione adatta è quella dedicata allo S7_200, dove ho spostato la discussione.

Vediamo di riassumere il lungo messaggio per verificare se ho capito esattamente il tuo problema.

Hai quattro strumenti che misurano 4 variabili. Dovrebbero avere, secondo schemi, un'uscita 4mA - 20mA.

...erano segnali di tipo mA o tensione e da cosa posso dedurre il tipo di misura guardando esternamente l'S7 200?

Per verificare la misura in corrente è sufficiente sconnettere lo strumento dal plc e collegare direttamente un resistore da 500 ohm; se la sonda ha un'uscita 4mA - 20mA dovrai leggere un valore di tensione compreso tra 2V e 10V.

Relativamente al PLC devi verificare sul manuale Hw, relativo alla scheda di interfaccia che stai usando, il tipo di segnale che accetta e la sua eventuale configurazione Hw 8eventuali dip switches da posizionare correttamente).

se due sonde uguali messe in due vasche uguali con lo stesso livello d'acqua e tutte e due con il tester mi danno una misura in mA simile ma sul plc mi danno due misure differenti mi pare sia ovvio dove sia il problema (ho calcolato per una il fondo scala di 3 metri e per l'altra di 5 metri).

Esegui le verifiche che ho descritto in precedenza. Se la misura effettuata sulle due sonde è identica e se la periferica è installata correttamente, secondo manuale, la lettura diretta delle due sonde deve coincidere a meno di piccole variazioni (2-3 counts).

[max.bocca]

A colpo d'occhio se usi i moduli con ingressi analogici, se ADC è pilotato in tensione il collegamento è a 2 fili con lasciato libero il punto R(canale), mentre se usato in corrente il punto R(canale) deve essere ponticellato all'ingresso positivo dell'ADC.

L'ineserimento della R(canale) serve per fare la conversione corrente tensione inquanto l'ADC esegue la misura della tensione equivalente presente sulla R(canale) legge di Ohm V= R(resistenza di precisione interna) * I.

I dip sw presenti sul modulo devono essere opportunamente settati come da manuale.

[quattrouno]

Vorrei ringraziare max.bocca e Livio Orsini per l'attenzione e scusarmi per il ritardo.

Voglio precisare che non ho una grossa esperienza su Siemens e nemmeno di misure in tensione (so cosa sono, come funzionano ma uso abitualmente misure in corrente) . La mia esperienza si basa sull'utilizzo di un plc (marca non trattata in questo forum) nel quale mi cablo da anni gli ingressi analogici (così come per gli ingressi ed uscite digitali anche in slave con altri plc) senza aver avuto mai problemi di segnali ed automazioni dei cicli macchina. Gli analogici sono abituato a cablarli come 2 fili con strumento attivo o passivo o loop autoalimentato o tre fili (casi rari).

Questa volta mi sono scontrato con l'S7-200 con i moduli em235 ed em231 in un quadro già in funzione nel quale dovevo installare un plc e prendere in slave i segnali analogici in ingresso al plc siemens. In questo lavoro mi erano disponibili solo le morsettiere lato campo in uscita dal quadro (sulle quali ho svolto i miei collegamenti, 2 morsetti per ogni analogico).Sottolineo che l'impianto elettrico era già esistente ed in funzione e quindi la mia installazione aveva margini d'operatività limitata (non volevo aprire le canaline e fare la ricerca filo per filo o causare fermi impianto) non potevo avere accesso alla programmazione software dell'S7.

Dalle configurazioni dei jumper dei moduli em se non ho capito male i segnali possono essere sia come segnale 0-20mA che 0-5V (EM235 jumper 1 e 6 in fuori perciò per me sono a 1, em231 jumper 1 e 2 in fuori).

Da quel che ho visto sul plc il canale RA è cablato con la stessa etichetta del canale A+; i primi 4 analogici di tipo passivo sono cablati con +24 --> sensore --> morsetto AI+ (il morsetto lato campo del quadro) --> A+ (del plc) mentre i morsetti AI- della morsettiera lato campo sono ponticellati tra di loro (solo per i sensori di tipo passivo).

Per l'inserimento della mia unità PLC ho svolto questo cablaggio +24 --> sensore --> modulo analogico mio plc --> morsetto AI+ (il morsetto lato campo) --> A+ (del plc) lasciando ponticellati i morsetti AI-.

Ho svolto questo lavoro omologo per tutte e quattro le analogiche (nb.: con questo tipo di cablaggio sono stato obbligato ad usare due fili singoli per cablare ogni analogico e quindi ritengo di non aver fatto cablaggi errati) e così facendo ho trovato la stessa misura in corrente per tutti e quattro i canali (misura tramite apposito tastierino lcd del plc slave).

Quel che ho appena esposto riguarda la domanda principale del post ovverosia: come mai ho trovato la stessa misura sui 4 canali analogici facenti riferimento a 4 sensori passivi? (è impossibile che sensori di portate, livello e pressioni con campi scala diversi diano la stessa corrente).

Da come segnalato da utente max.bocca e visti le impostazioni dei jumper ritengo di aver avuto a che fare con segnali in corrente (chiedo conferma) anche se non riesco a capacitarmi con quanto trovato sul campo. Le quattro misure successivamente le ho collegate come misure in tensione cablando in parallelo l'ingresso analogico del siemens con quello del plc slave (morsetti AI+ e AI- lato campo o A+ e A- del Siemens) trovando corrispondenza dei valori indicato su Siemens e plc-slave.

CITAZIONE

se due sonde uguali messe in due vasche uguali con lo stesso livello d'acqua e tutte e due con il tester mi danno una misura in mA simile ma sul plc mi danno due misure differenti mi pare sia ovvio dove sia il problema (ho calcolato per una il fondo scala di 3 metri e per l'altra di 5 metri).

Scusatemi per questo è stata come la ciliegina sulla torta di quello che ho trovato; le conclusioni mi parevano ovvie ma vi spiego l'antitesi. Passa l'elettricista della casa madre che si appende con il computer sul plc per vedere che sia tutto apposto, ti dice che è tutto apposto e poco dopo ti accorgi che il livello sul display ti segna sbagliato (prima segnava giusto). Allora ti tocca andare a prendere la sonda di livello e fare la misura dei mA con la sonda a inizio scala e metà scala per vedere che non sia la sonda rovinata ma dai conti ti accorgi che il guasto sta nella programmazione software.

Capirete che non sono ancora convinto di quello che ho trovato sui quattro segnali analogici oggetto della discussione e motivo per cui mi sono rivolto a voi.

grazie max.bocca e Livio Orsini per gli elementi d'analisi sull'S7, in particolar modo al cablaggio del canale R