![Page 1: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/1.jpg)
MAUP 2008 1
Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení
Obsah přednášky Způsoby připojení klasických snímačů k
PLC Metody potlačení interferenčních rušení
![Page 2: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/2.jpg)
MAUP 2008 2
Blokové schéma měřicího řetězce
Přenosová trasa Snímač Řídicí systém
Čidlo Úprava signálu
I/O modul
PLC PC
Výstupní signál čidla:- Změna odporu- Změna kapacity- Změna indukčnosti- Napětí- Proud- Náboj
Výstupní signál snímače:- Bez úpravy- Napětí 10 V - Proud 4-20 mA - Frekvence, PWM- AM, FM modulace- digitální signál, sběrnice
![Page 3: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/3.jpg)
MAUP 2008 3
Připojování klasických snímačůDělení může být dle: stupně úpravy signálu
bez úpravy - termočlánek, Pt, tenzometry, tachodynamo unifikovaný výstup - 4-20 mA, 0-10 V, speciální unifikovaný výstup - ICP, PWM, kvadraturní
charakteru a významu měřené veličiny limitní spínače – koncové dorazy, limitní hlídače, ... procesní veličiny – teplota, tlak, průtok, ...
výstupního signálu spojité snímače (4-20 mA, 0-10 V) binární snímače (pasivní - PNP, NPN, aktivní, ...)
počtu připojovacích vodičů dvouvodičové (spojité i binární) třívodičové (spojité i binární) čtyřvodičové (tenzometry, Pt snímače teploty, ...) šestivodičové (tenzometry – snímače síly, momentu)
![Page 4: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/4.jpg)
MAUP 2008 4
Typické vstup-výstupní moduly PLC Digitální vstupní moduly
počet vstupů 8 nebo 16 log. úrovně vstup. napětí 5V, 12V, 24V, 48V, 120V,
230 V zdroj/zátěž, zachytávání stavů, reakce na změnu
Pulsní vstupní moduly snímače s frekvenčním nebo PWM výstupem snímače s kvadraturním výstupem (enkodéry)
Digitální výstupní moduly počet výstupů 8 nebo 16 výstup tranzistor s otevřeným kolektorem, relé,
proudový zdroj, napětí 24V
![Page 5: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/5.jpg)
MAUP 2008 5
Typické vstup-výstupní moduly PLC Analogové vstupní moduly
jednoduché, diferenční uzemněné, diferenční plovoucí
vstupní signál 0(4)-20mA, 0(2)-10V, 0(1)-5V, ±0(2)-10V, ±0(4)-20mA
rozlišení AD převodníku 8 až 16 bitů speciální moduly pro Pt100, Ni100, Ni120, pro
termočlánky, potenciometry, tenzometry, snímače vibrací s ICP
Analogové výstupní moduly napěťové výstupy 10 V, proud 4-20mA rozlišení 12bit, 14bit
![Page 6: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/6.jpg)
MAUP 2008 6
Binární limitní snímače Typické aplikace
sledování polohy výrobku nebo nástroje kontrola hladiny v zásobnících protikolizní a bezpečnostní systémy,
Typické principy indukčnostní, kapacitní optický – průchozí, odrazný ultrazvuk – jednohlavý, dvojhlavý magnetický
Výrobci – ifm electronic, Baumer, Peperl-Fuchs, Siemens, AB a desítky dalších
![Page 7: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/7.jpg)
MAUP 2008 7
Binární snímače – připojení k PLC
Dvoudrátové snímače (NAMUR) svým chováním odpovídají funkci
polovodičového relé Třídrátové snímače - nejběžnější
![Page 8: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/8.jpg)
MAUP 2008 8
Analogové snímače – připojení k PLC
Dvoudrátové snímače – pouze 4-20 mA Třídrátové snímače – běžnější
výstup 4-20 mA výstup 0-10 V, 0-5 V
![Page 9: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/9.jpg)
MAUP 2008 9
Analogové snímače – připojení k PLCdvoudrátové a třídrátové připojení
![Page 10: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/10.jpg)
MAUP 2008 10
Analogové snímače – připojení k PLC2 dráty, výbušné prostředí
![Page 11: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/11.jpg)
MAUP 2008 11
Analogové snímače – připojení k PLC4 dráty
![Page 12: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/12.jpg)
MAUP 2008 12
Analogové snímače – připojení k PLC
![Page 13: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/13.jpg)
MAUP 2008 13
Inkrementální snímače – připojení k PLC
![Page 14: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/14.jpg)
MAUP 2008 14
Interferenční šum v systému
šum zanesený do systému z vnějších rušivých zdrojů, např. vyzařování spínaných zdrojů, počítače, tyristorové měniče, radiové vysílače, silové spínače
![Page 15: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/15.jpg)
MAUP 2008 15
Základní principy přenosu rušení
![Page 16: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/16.jpg)
MAUP 2008 16
Hlavní mechanismy vzniku rušení
šum vznikající na společné impedanci
kapacitně vázaný šum indukčně vázaný šum šum přenášený po napájecím
vedení ostatní zdroje – radiové (AM, FM,
GSM ...), triboelektrický jev
![Page 17: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/17.jpg)
MAUP 2008 17
Šum vznikající na společné impedanci
metody potlačení korektní návrh napájecích obvodů galvanické oddělení – transformátory,
optočleny
![Page 18: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/18.jpg)
MAUP 2008 18
Kapacitně vázaný šum
metody potlačení potlačení zdrojů šumu vhodně použité stínění (velmi efektivní!) minimalizace vzájemných parazitních kapacit
![Page 19: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/19.jpg)
MAUP 2008 19
Typické hodnoty vzájemné kapacity
Popis uspořádání Kapacitačlověk stojící na izolaci proti zemi 700 pFnapájecí zdroj – st. vstup/ss výstup 100 pFdvoudrátový stíněný kabel – vodiče proti sobě 130 pF/mdvoudrátový stíněný kabel – vodič proti stínění 220 pF/mkoaxiální kabel 110 pF/mkapacita mezi kontakty v konektoru 2 pFoddělovací optočlen 2 pFkapacita mezi vývody 0,5W rezistoru 1,5 pF
![Page 20: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/20.jpg)
MAUP 2008 20
Elektrostatické stínění - zásady stínění připojit na referenční potenciál
![Page 21: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/21.jpg)
MAUP 2008 21
Elektrostatické stínění - zásady stínění připojit pouze na jedné straně !!!
![Page 22: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/22.jpg)
MAUP 2008 22
Elektrostatické stínění - zásady
konektory – stínění pospojovat
![Page 23: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/23.jpg)
MAUP 2008 23
Elektrostatické stínění - zásady
konektory – stínění pospojovat
![Page 24: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/24.jpg)
MAUP 2008 24
Elektrostatické stínění - zásady
samostatné stínění pro každý referenční potenciál
![Page 25: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/25.jpg)
MAUP 2008 25
Indukčně vázané rušení
indukčně vázaný šum pečlivé vedení vodičů minimalizující
vzájemnou indukčnost stínění z materiálů s vysokou
permeabilitou (permaloy) zmenšení plochy smyčky přijímače
(kroucený pár, vedení vodičů v blízkosti zemní plochy)
potlačení zdrojů rušení (kroucený pár, aktivní stínění)
![Page 26: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/26.jpg)
MAUP 2008 26
Indukčně vázané rušení
Zapojení pro napájení zátěže
Správně
Chybně
![Page 27: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/27.jpg)
MAUP 2008 27
Indukčně vázané rušení
Využití stíněného koaxiálního kabelu pro napájení zátěže
![Page 28: Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/56814bef550346895db8d63e/html5/thumbnails/28.jpg)
MAUP 2008 28
Metody potlačení ostatních typů rušení
šum přenášený po napájecím vedení omezovací prvky paralelně k vinutí vypínání proudu při průchodu nulou stínění minimalizace parazitních kapacit
ostatní zdroje pevně připevněné vodiče nízkošumové kabely stínění proti vf rušení