Potenziometro Pilotato In Corrente E Logo

[mattia237]

Buonaserata a tutti, è la prima volta che scrivo in questo forum ma vi seguo da tempo.

Devo collegare un potenziometro (534) all'ingresso analogico I7 (AI1) di un Siemens Logo! 24VDC.

Ho collegato un potenziometro multigiro (10 giri) da 10 Kohm in questo modo :

+24 VDC ingresso potenziometro

Cursore potenziometro ----AI1

AI1 ponticellato a massa tramite 1 resistenza da 500 ohm.

Il potenziometro funziona in quanto vedo variare i valori di AI1, il problema è che non è lineare, sembra quasi che il potenziometro sia logaritmico.

Cerco di spiegarmi meglio : il primo giro fa variare AI1 di +40 al secondo giro +45, .... all'ottavo +200.

Le ho provate tutte, ho alimentato il potenziometro con una tensione stabilizzata, ho verificato la resistenza in ohm del potenziometro (che ovviamente è lineare) ma non riesco a spiegarmi il motivo del comportamento non lineare....

Qualcuno può darmi una dritta ?

Grazie.

[elettrix01]

Ciao, devi tenere presente che gli ingressi analogici del logo leggono una tensione 0 - 10V. Pertanto è normale che tu veda dei valori anormali.

Ti consiglio di collegare una resistenza in serie al potenziometro (anche se non elimini del tutto la non linearità), oppure di utilizzare un alimentatore da 10V dc.

Per quanto riguarda la prima soluzione sul manuale del logo dovrebbe esserci uno schema di collegamento.

[Gabriele Corrieri]

Per una cosa del genere:24v, resistenza 12kohm, terminale potenziometro da 10kohm, altro terminale a 0v, cursore verso ingresso ( i7)

Inviato dall'app. Mobile di PLC Forum da iPhone4,1

[rfabri]

Diciamo che il collegamento può andare ma è la tensione ad essere sbagliata, il logo acceta sugli ingressi analogici 0-10VDC o 4-20 mA,quindi tu gli stai dando un valore di tensione sbagliato e causa valore troppo elevato hai quei problemi,devi crearti un partitore di tensione tra i 24Vdc e massa,in maniera da crarti i 10Vdc poi con il potenziometro prelevi i 10 Vdc e dal centrale del potenziometro li dai all'ingrsse al logo,bye

[elettrix01]

Ho verificato sul manuale siemens.

Il potenziometro consigliato è da 5kohm e la resistenza aggiuntiva da 6,6 kohm

[mattia237]

Grazie a tutti per la risposta, avevo anche io visto il consiglio sul manuale del logo! con una resistenza in serie da 6.6 Kohm , anche se quel tipo di collegamento è in tensione.

Ho comunque provato con un potenziometro da 5Kohm con la resistenza aggiuntiva da 500 ohm verso massa ma nulla da fare. Utilizzando comunque un potenziometro da 10 Kohm al posto di uno da 5 Kohm potrei sfruttare solo metà corsa del potenziometro :

0 ohm ---1000 sull'ingresso AI1

2500 ohm --- 500 sull'ingresso AI1

5000 ohm ---0 sull'ingresso AI1

ovviamente salendo sopra i 5000 ohm avrò sempre 0 sull'ingresso AI1 e mi perderei della risoluzione ma dovrebbe funzionare anche con il 10 Kohm.

Proverò ad alimentare il potenziometro a 10 VDC stabilizzata mettendo la massa in comune sia della 24VDC che della 10VDC anche se non riesco a capire la non linearità ottenuta con i 24VDC, dovrei ottenere valori sballati ma comunque lineari.

Posso comunque per fare al volo una prova e mettere una resistenza in serie all'alimentazione del potenziometro da 7Kohm in modo da avere una tensione di 10V.

Gabriele perchè dici una resistenza da 12 Kohm ? dovrei abbassare la tensione di 14V e se V=R*I avrò 14/0.002 = 7000 ohm, sbaglio qualcosa ?

Che ne pensate ?

[elettrix01]

Con un potenziometro da 10kohm devi per forza avere una resistenza da 13.2 kohm (6.6*2) altrimenti il partitore non funziona

[mattia237]

Ciao, ho provato a montare una resistenza da 12.5 Kohm risultato :

L'ingresso AI1 va da 0 a 150 non oltre.

La linearità è migliorata anche se ancora non c'è, al primo giro l'ingresso AI1 si incrementa di 4 mentre al decimo giro di 8. La risoluzione è peggiorata invece drasticamente.

Non ci sto capendo più nulla.

Lo sto sempre pilotando in corrente ponendo una resistenza da 500 ohm tra ai1 e massa.

Qualche idea ?

[rfabri]

Se vuoi fare delle misure in tensione è meglio usare un 10Vstabilizati e poi tramite potenziometro dai da 0 a 10Vall'ingresso analogico,mentre per i 4-20 mA devi fare diversamente,e comunque per la linearita il logo no è precisissimo nelle prorieta del blocco ti regoli il gain,bye

[mattia237]

grazie per la risposta, come dovrei fare per i 4-20 mA ?

Dal manuale del Logo vedo che dovrei solo collegare una resistenza da 500 ohm tra l'ingresso e la massa.

Per quanto riguarda la tensione stabilizzata, la sto usando a 24V e con una resistenza abbasso la tensione per pilotare il potenziometro, dato che non ci sono altri carichi in gioco dovrebbe essere già stabilizzata così.

I test li sto facendo con un cavo corto ma poi dovrò usarne uno molto più lungo e si creerebbero dei problemi se pilotato in Volt viste le cadute di tensione.

Il gain è un moltiplicatore non migliorerebbe ne la risoluzione ne la linearità. Sbaglio ?

[rfabri]

Per i 4-20 mA va bene con resistenza 500ohm ,per tensione stabilizata metti un 7810 o usa un lm317,e avrai una tensione stabilizata perfetta e elimini quasi tutti i problemi, mentre per il cavo lungo o corto ti devi solo preocupare che sia schermato per i disturbi,il logo non crea problemi di caduta perchè ha uA di assorbimento in ingresso quindi non andrebbbe a caricare il cavo,per il gain e offset invece in certi casi si usano apunto per aggiustare la lettura, bye

[mattia237]

Grazie per la risposta ma mi rimane questo dubbio inerentemente ciò che viene affermato :

Se da manuale del logo devo utilizzare un potenziometro da 5Kohm senza resistenza se alimentato a 12 V e dal momento che il logo legge sull'ingresso 0-10V deduco che ci sia una caduta di tensione di 2V data dall'ingresso.

Dato che, sempre dal manuale se alimento a 24V devo mettere una resistenza da 6,6 Kohm deduco che: V=R*I I=14/R = 0,0021 A

Se non ho scritto corbellerie (anche se è molto probabile) l'ingresso avrebbe un assorbimento di 21 mA. da quì 2/0,0021 = 952 ohm (resistenza del Logo! ).

Ora, ho fatto alcune prove :

Potenziometro 10 Kohm

resistenza in serie all'alimentazione 12 Kohm

risultato :Risoluzione bassissima

Potenziometro 10 Kohm

resistenza in serie all'alimentazione 3,3 Kohm (la metà di 6,6)

risultato :Risoluzione al 50 % (alla fine dei 10 giri del potenziometro leggo 500 sull'ingresso AI)

Poi ho fatto questo conto sempre basandomi sul manuale :

Potenziometro 10Kohm

resistenza in serie all'alimentazione da 1,5 Kohm (non avevo la 1.6 Kohm)----- (6,6Kohm (resistenza)+5Kohm (potenziometro)= 11,6 Kohm tolgo il potenziometro da 10Kohm mi rimangono 1,6 Kohm di resistenza da applicare)

risultato: risoluzione al 100 % (alla fine dei 10 giri leggo 1000 sull'ingresso AI).

Il problema però rimane : La curva generata non è una retta bensì una parabola--- la variazione non è lineare. Qualcuno sa spiegarmi il motivo e dirmi come poter risolvere ?

Grazie nuovamente per l'aiuto.

[rfabri]

Non sono 21mA ma circa 2,1 mA infatti anche sul manuale nelle carateristiche tecniche,vedi assorbimenti ingressi stato 0 e stato uno andiamo da meno di 1 mA a circa 2mA,per la linearita come ti dicevo questo è il logo non è il massimo della precisione in analogico poi se leggi sul forum ci sono varie discussioni anche con le termocoppie si hanno problermi di instabilità,comunque la prova falla con i 12Vdc stabilizati come consigliato dalla siemens,e 12 perche sei sicuro di avere del margine,tanto di più non legge, bye

[mattia237]

Proverò grazie, ma 0.0021 sono appunto 2.1mA e non 21 mA.

In tutti i casi non riesco bene a comprendere la mancanza di linearità.

Forse il problema sta appunto nell'assorbimento dell'ingresso, dal momento che la tensione si abbassa gli ampere aumentano generando una obbligatoria non linearità.

Non so se questa teoria è giusta e se si può (con la matematica analogica) creare una equazione in grado di bilanciare la curva non generata.

Qualcuno ha mai provato ?

[Livio Orsini]

Forse il problema sta appunto nell'assorbimento dell'ingresso, dal momento che la tensione si abbassa gli ampere...

Se fosse una questione di impedenza d'ingresso dovresti partire dalla tensione di alimentazione enziometro con il potenziometro tutto escluso, poi man mano che sposti il cursore verso l'altro limite il valore "spancia", cioè la tensione ai capi del cursore non ha una variazione lineare ma curva. Questo lo verifichi facilmente misurando la tensione direttamente sull'ingesso con unvoltmetro digitale.

[rfabri]

Però dovresti anche dirci quant'è questa non linearità quanto siamo fuori? ti sei fatto una scaletta e man mano che davi tensione al logo segnavi il valore letto e quanti punti hai misurato? bye

[mattia237]

Certamente, se metto una resistenza da 1,5 Kohm sull'ingresso dell'alimentazione del potenziometro ottengo

0 Ohm 1000 (sull'ingresso AI1)

1000 Ohm 920 (sull'ingresso AI1)

2000 Ohm 720 (sull'ingresso AI1)

3000 Ohm 540 (sull'ingresso AI1)

5000 Ohm 345 (sull'ingresso AI1)

6000 Ohm 255 (sull'ingresso AI1)

7000 Ohm 175 (sull'ingresso AI1)

8000 Ohm 105 (sull'ingresso AI1)

9000 Ohm 50 (sull'ingresso AI1)

10000 Ohm 0 (sull'ingresso AI1)

Non ho misurato la tensione ma la resistenza del potenziometro.... appena posso proverò a verificare la tensione ma credo che i dati rilevati siano già abbastanza esaurienti.

Come si può vedere la curva è MOLTO parabolica e tende a "spanciare" molto di più nel primo tratto. Mettendo una resistenza più alta (7 Kohm) ma perdendo di risoluzione la curva spancia meno.

Credo che abbia ragione Livio e che il problema sia dovuto all'assorbimento di AI1.

Dovrà esistere però una equazione per bilanciare la curva e renderla più vicina ad una retta....

Stavo pensando di montare un operazionale sull'uscita del potenziometro come indicato in alcuni schemi ma sto ancora studiandomi il funzionamento prima di provarlo in quanto me dovrei procurare non avendone uno in casa.

Ciao.

[elettrix01]

Inizierei a dire che le resistenze le hai inserite alla rovescia in quanto a tensione nulla corrisponde lo zero dell'AI1. La non linearità sta nel fatto che hai una resistenza serie troppo piccola e nel fatto che la resistenza del potenziometro non è trascurabile rispetto all'impedenza di ingresso dell'AI1.

[rfabri]

La linearità dell'ingresso dovevi misurala in tensione,il logo al suo interno a un A/D ,quindi tu devi misurare la V in ingresso e vedere la conversione che ti da il logo per almeno 15/20 punti poi si vede la linearità,ma credo che così vedrai che è lineare che basta, bye

[mattia237]

Ciao a tutti, l'ingresso del Logo ha una impedenza che causa la variazione di intensità di corrente al variare dei Volt in ingresso.

Rispettando le vostre opinioni proverò a montare un operazionale all'uscita del potenziometro come inseguitore, in questo modo la tensione non verrà più influenzata da Logo! e dovrebbe a quel punto diventare lineare. Riuscirò a provare solo Venerdì poi vi farò sapere.

In tutti i casi, non ho provato per 15 - 20 punti e non ho scritto i valori ma garantisco che assolutamente la curva non è lineare ! I volt misurati non sono proporzionali ai giri del potenziometro. I volt sono proporzionali SOLO se non collego ad AI1 il cursore del potenziometro (in quanto in questo caso non c'è assorbimento.

[rfabri]

Per fare una prova reale devi avere un alimentazione a 12Vdc stabilizata e controllare i Volt sull'ingresso del logo non fare un paragone a una rotazione meccanica di un potenziometro, bye

[mattia237]

Scusami rfabri ma è proprio il paragone tra rotazione meccanica e misurazione del Logo dove sto cercando linearità. La rotazione meccanica del potenziometro è proprio il valore che devo ottenere all'interno di logo! in quanto usato come trasduttore di posizione.

Il mio obbiettivo è sapere appunto di quanti gradi ha ruotato il potenziometro.Per avere questo dato è indispensabile che il valore ricavato da Logo! sia lineare e proporzionale ai giri del potenziometro.

Oltretutto anche alimento a 24VDC stabilizzata con una resistenza in serie all'alimentazione ottengo lo stesso risultato di una 12vdc.

In tutti i casi Venerdì farò tutte le prove e vi farò sapere i risultati.

Grazie a tutti per il momento.

[Livio Orsini]

Scusami rfabri ma è proprio il paragone tra rotazione meccanica...

Forse non hai compreso lo scopo della prova proposta.

Usare una tensione stabilizzata senza resistore in serie al potenziometro, misurare la tensione all'ingresso del logo creando una tabella posizione-tensione, ti fa comprendere se la non linearità di conversione è dovuta ad uno spanciamento del potenziometro e di quanto; inoltre la tensione stabilizzata e l'assenza di resistore in serie togli i dubbi su eventuali errori di misura dovuti a fluttuazioni di ten sione di alimentazione del potenziometro.

[rfabri]

Comprendo pure che ci sia per necessità lavorative un confronto tra posizione della leva di comando come nel nostro caso il potenziometro e il risultato della nostra macchina o quello che è, ma allora dovevi dirlo prima,nel senso che dovevi chiedere se esistono potenziometri con linearita tra posizione meccanica e ohm misurati e credo non sia facile trovarli se non queli a stilo che vanno accoppiati ai pistoni per esempio o altri tipi industriali che servono proprio a indicare la posizione di un attuatore, ma questa è tutta un'altra storia,bye

[Livio Orsini]

Tutti i potenziometri s vsariazione lineare sono...lineari.

I multigiro lo sono per definizione, anzi in genere viene specificato il massimo errore di non linearità in termini di % sul fondo scala. Ad esempio un potenziometro che denuncia un errore massimo <=1% ed ha un valore di 10k significa che ogni misura può uscire dalla retta ideale 0-10k di +/-100 ohm. Sempre per fare un esempio; se misuro ad 1/4 della sua escursione un potenziometro da 10k misurerò un valore compreso tra 2400 ohm e 2600 ohm.

Il difetto che denuncia mattia sembra più un problema di carico che di non linearità del trasduttore.