24vdc->10vdc Per In Analogico

[emarcol]

Salve a tutti,

lavoro con PLC Omron di varie tipologie. Vorrei connettere un potenziomentro lineare integrato in un cilindro pneumatico HOERBIRGER ORIGA ad un ingresso analogico del PLC.

Ho provato ad alimentare il potenziometro con un 10VDC, fornito da un alimentatore esterno, gli estremi del potenziometro e portare il cursore all'ingresso analogico e tutto funziona.

Per economizzare il sitema volevo tuttavia eliminare l'alimentatore esterno e portare direttamente il 24VDC sul potenziomentro. Poi collegare in serie al cursore una resistenza per abbassare la tensione da 24 a 10. E' corretto?

Tuttavia la legge R=V/I non mi aiuta a calcolare la resistenza necessaria infatti la mia V varia di continuo in relazione alla posizione del cilindro. E per lo stesso motivo presumo sui dati del PLC non è indicato l'assorbimento dell'ingresso analogico ma solo l'impedenza.

Quindi che resistenza metto? Come si calcola?

Alcuni dati:

Ingresso analogico PLC:

- Ingresso nominale max +/-15V

- Impedenza ingresso esterno 1Mohm min.

Potenziometro lineare:

- Resistenza 10Kohm

Grazie a tutti,

Carlo

[Livio Orsini]

- Impedenza ingresso esterno 1Mohm min.

Con un ingresso avente impedenza di 1Mohm, collegando ad esso un potenziometro da 10k, non ci dovrebbero essere quei problemi che descrivi.

Se invece l'impedenza effetiva fosse molto più bassa questi problemi di "spanciamento" del potenziometro li avresti, meno vistosamente, anche con alimentazione a 10 V.

Comunque puoi fare una verifica semplice: misura la corrente in ingresso alla tua scheda anlogica.

[emarcol]

Non è un problema di "spanciamento" è che il potenziometro quando è a fondo scala da la massima tensione che nel mio caso è 24V e il mio ingresso arriva fino a 10V. In pratica io devo scalare il mio segnale 0-24 in un 0-10.

Ora comunque faccio qualche prova...

[Livio Orsini]

Scusa ma come lo hai collegato il potenziometro?

Fai un partitore con il tuo potenziometro da 10k ed un resistore da 15k (valore commerciale), collegando lo zero del 24V ad un terminale del potenziometro, l'altro terminale del potenziometro lo colleghi ad un terminale del resistore, il secondo terminale del resitore lo colleghi al +24 V. Misurando ai capi del potenziometro devi avere circa 10 V (teoricamente 9.6V); la tensione su cursore potrà avere un'escursione tra 0 e 10 V max

Modificato: 24 marzo 2009 da Livio Orsini

[batta]

Per economizzare il sitema volevo tuttavia eliminare l'alimentatore esterno e portare direttamente il 24VDC sul potenziomentro. Poi collegare in serie al cursore una resistenza per abbassare la tensione da 24 a 10. E' corretto?

No, non è corretto.

La resistenza la devi collegare ad una estremità del potenziometro, non sul cursore.

Nel potenziometro da 10k, per ottenere ai suoi estremi una tensione di 10V, devi far circolare una corrente di 1mA. Avendo a disposizione 24V, la resistenza totale deve essere 24k.

Il valore teorico della resistenza da mettere in serie al potenziometro è quindi di 14k. Puoi usare resistenze commerciali di valore vicino (oppure sbizzarrirti in serie-parallelo), o utilizzare un altro potenziometro per la taratura.

Tieni presente però che questo sistema è influenzato dalla tensione di alimentazione (i 24V), che potrebbe variare in base al carico complessivo. Quanto varia, dipende dalle variazioni di carico e dalla qualità dell'alimentatore.

Se hai bisogno di una certa precisione, utilizza ancora l'alimentatore separato 10Vdc. Le correnti in gioco sono piccolissime, ed il costo di tale alimentatore non dovrebbe essere un problema.

Modificato: 24 marzo 2009 da batta

[floppydisco]

Ho avuto la stessa necessità. Io fortunatamente, nel PLC avevo disponibile una uscita analogica. Quindi da programma gli ho "sparato" un valore fisso in modo da avere 10V, e l'ho usata per alimentare il potenziometro.

[pcontini]

Io ho usato dei convertitori potenziometro-> 0..10V (o 4..20mA), ce ne sono di diverse case (es: seneca, pr, ecc..).

Poi dipende da che precisione e spesa si può accettare

[emarcol]

Ho capito come risolvere il mio problema, ma mi farebbe piacere sapere la formula per ricavare il 9,6V teorici. Grazie.

[Livio Orsini]

..ma mi farebbe piacere sapere la formula per ricavare il 9,6V teorici

E' la formula del partitore, ovvero un'applicazione elementare della legge di Ohm.

V_R2 = (V_in / (R₁ + R₂)) * R₂

Nel tuo caso V_R2 = (24 /(10000+15000)*10000 = (24/25000)*10000 = 9.6V

Tieni presente che tutte le variazioni di tensione di alimentazione si ripercuotono percentulmente eguali sull'uscita del partitore; così come tutti gli eventuali disturbi e ripple presenti sull'alimentazione.

In pratica se l'alimentatore del 24v è stabilizzato avrai una tensione stabile. Se si tratta del comune alimentatore per ausiliari e servizi a 24 V, costituito dal trasformatore + ponte + condensatore il tuo sistema di misura è inaffidabile. In pratica puoi avere variazioni di misura di +/- 15% anche con il cilindro bloccato meccanicamente in una posizione.

[emarcol]

Ho capito, grazie Livio.

Io ho a disposizione un alimentatore stabilizzato e non necessito di grande precisione, percui non dovrei avere problemi.

Se interessa a qualcuno la formula del ripartitore è spiegata molto chiaramente anche su Wikipedia.

Ciao,

Carlo

[Achille Carzaniga]

Anch'io, per non impazzire con formule e architetture sofisticate, in casi del genero utilizzo regolarmente convertitori potenziometro > 0-10V o 4-20 mA, so di spendere un pochino di più, ma i vantaggi sono parecchi : possibilita di gestire qualsiasi tipo di potenziometro, regolazione della scala di uscita verso il PLC... ... Non so se utilizzare un uscita analogica o regolare tramite resistenze sia "un gioco che vale la candela".

[emarcol]

Anche io ho fatto questo ragionamento.

Tuttavia la resistenza porta anche essa stessa alcuni vantaggi:

- Niente da programmare e/o parametrizzare (la scalatura, dove possibile, la preferisco fare sempre da PLC, così la mia attenzione si concentra solo lì);

- Reperibilità sul mercato +/- per sempre;

La soluzione dell'uscita analogica sparata a 10V sul potenziometro è buona in quelle configurazioni dove ne resta una libera... non certo se devo comperarla per questo scopo.

Ciao,

Carlo

[emarcol]

Visto che c'ero sono andato un po' avanti con le formule.

Per calcolare la potenza della resistenza ho usato P=RxI²

Quindi P=15000x0,001²=0,015W

Ovvero sarà più che sufficiente una resistenza da 1/4 di W?

E' corretto ciò che ho scritto?

[Livio Orsini]

Si. In effetti la dissipazione è <=15 mW quindi un resistore con dissipazione massima di 250 mW @ 80^oC non dovrebbe avere incrementi di temperatura apprezzabili