TIA Portal — Датчики PT1000

2022-07-20 Промышленное  Комментариев нет

Датчики PT1000 являются одними из наиболее распространенных  типов температурных датчиков, применяемых на различных объектах автоматизации, во многом благодаря оптимальному соотношению цена-качество.

Область их применения весьма обширна – это системы отопления, вентиляции, теплоснабжения и многие другие.

Но в контексте данной статьи мы будем рассматривать не сами датчики, а способ их подключения к ПЛК, в частности к Siemens S7-1200 и обработку сигнала с датчика в TIA Portal. Ранее подобная тема уже рассматривалась в одной из статей, на примере подключения датчиков с аналоговым сигналом 4…20 мА.

В отличие от датчиков с аналоговым преобразователем сигнала, выходной сигнал PT1000 представляет собой значение сопротивления, причем эти значения колеблются в зависимости от измеряемой температуры. По этой причине мы не можем задействовать аналоговые входы ПЛК и, следовательно, нам необходимо другое решение.

И в качестве такого решения мы будем использовать модули измерения температуры SM 1231 RTD, специально предназначенные для измерения значений подключенных к входам ПЛК термосопротивлений.

Мы можем выбрать 4 либо 8-канальный модуль, при этом тип используемого датчика можно настроить отдельно для каждого канала.

Модуль аналогового ввода SM 1231 RTD

Модули SM 1231 RTD поддерживают следующие типы датчиков:

Типы датчиков поддерживаемых модулем SM 1231 RTD

Добавление модуля в проект TIA Portal

В первую очередь необходимо добавить модуль RTD в наш проект, для этого перейдем в каталог оборудования и выберем конкретную модель.

Модуль измерения температуры SM 1231 RTD

Предположим, для нашего примера мы выбрали 4-х канальный модуль 6ES7 231-5PD30-0XB0. Если необходимо использовать более 4 датчиков, у вас есть возможность выбрать другой тип модуля.

Далее мы перетаскиваем выбранный модуль в слот рядом с ПЛК, и он автоматически вставляется в наш проект TIA Portal.

TIA PORTAL Добавление модуля SM 1231 RTD

Теперь мы можем зайти в его свойства, чтобы настроить входы в соответствии с типом датчика, который мы выбрали.

Настройка модуля RTD

Следующим шагом настроим вход RTD-модуля для термосопротивления, которое мы собираемся использовать. В качестве примера, будем использовать датчик PT1000.

Для начала перейдем в свойства модуля на вкладку General и далее в раздел I/O addresses. Здесь мы можем задать начальный и конечный адреса каналов, по умолчанию адреса распределены с 96 по 103.

Настройка модуля SM 1231 RTD

Таким образом, каналу 0 модуля RTD будет присвоен адрес ячейки IW96. 1 канал будет иметь адрес IW98, канал 2 — IW100 и, наконец, канал 3 будет иметь адрес IW102.

Настройка модуля SM 1231 RTD

Теперь настроим тип датчика для каждого канала. Напомню, в качестве примера мы используем термосопротивление PT1000, с трехпроводным подключением. Выберем эти параметры в настройках.

Настройка типа датчика модуля SM 1231 RTD1

Помимо типа датчика и способа подключения, в настройках необходимо задать еще несколько параметров, в частности температурный коэффициент.

Температурный коэффициент датчика представляет собой  величину, характеризующую зависимость изменения  сопротивления датчика от температуры. Значение этого коэффициента должно быть указано в паспорте датчика.

Помимо коэффициента, в настройках также выбираем температурную шкалу (Цельсия или Фаренгейта) и устанавливаем способ фильтрации сигнала.

Фильтрация сигнала позволяет сглаживать измеренные входные значения, благодаря тому, что она формирует среднее значение из определенного числа входных сигналов, удаляя при этом пиковые значения.

Можно выбрать один из четырех режимов сглаживания — none (выкл.), weak (слабый), medium (средний), strong (сильный). Отличаются они числом измеренных значений, которые берутся для формирования среднего значения сигнала. Чем сильнее сглаживающий фактор, тем сильнее эффект фильтрации.

Настройка типа датчика модуля SM 1231 RTD

Также в настройках мы можем включить/выключить диагностику ошибок считывания температурного сигнала.

Функция Enable broken wire diagnostics отвечает за  состояние отказа, при котором обычно замкнутая цепь оказывается разомкнутой.

Функции Enable Overflow diagnostics и Enable Underflow diagnostics отвечают соответственно за переполнение, то есть выход значения сигнала за верхнюю границу диапазона допустимых значений и за потерю значимости, то есть выход за нижнюю границу диапазона.

Настройка типа датчика модуля SM 1231 RTD

Обработка сигнала датчика в программе.

После завершения настроек модуля, у нас все готово для считывания значений датчика и дальнейшей обработки его в программе.

В принципе, никаких дополнительных преобразований сигнала не требуется, на выходе должно быть фактическое измеренное значение, но для корректного отображения температуры пришлось разделить значение на 10.

Далее полученное значение температуры мы можем уже использовать в программе. Как пример, нам необходимо активировать сигнал об аварии, при превышении температуры 62 градусов Цельсия.

Модуль измерения температуры SM 1231 RTD

Комментарии

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>