Hoe configureer je een 4-20 mA analoge ingang op een PLC?
De PLC (Programmable Logic Controller) wordt toegepast voor de besturing van industriële apparaten en processen. De PLC is hier speciaal voor ontwikkeld en biedt de mogelijkheid om door middel van configureerbare hardware en software door de gebruiker aangepast te worden aan het proces. De PLC verwerkt de analoge signalen zoals druk en temperatuur uit het proces. Daarvoor moeten de analoge signalen worden binnengebracht in de PLC en verwerkt. Door de universele mogelijkheden van de PLC kan er veel mis gaan bij de configuratie van een analoge ingang op een PLC.
In dit artikel lees je in een aantal stappen waarop je moet letten bij de configuratie van een 4-20 mA ingang op een PLC.
1.Bepaal hoe de sensor aangesloten moet worden op de PLC.
2. Bepaal waar en hoe de digitale waarde op de PLC zichtbaar wordt.
In de PLC is een A/D converter aanwezig die het analoge signaal omzet in een digitale waarde. De digitale waarde representeert het analoge signaal. Een 10 bit A/D converter geeft een waarde van 0 tot 1024; sommige A/D converters kunnen ook negatieve waarden inlezen. Bij een 4-20 mA-signaal is het minimale signaal 4 mA. Is de waarde beneden 4 mA negatief, of is een waarde van 4mA een positieve waarde? Raadpleeg de handleiding van de PLC om erachter te komen hoe de A/D converter de negatieve waarde verwerkt en of de waarde in de PLC dan 0 is of softwarematig aangepast moet worden. Controleer ook op welk adres de waarde geschreven wordt.
Indien je niet zeker bent kun je een eenvoudige testopstelling bouwen om dit te controleren. Met een 4-20 mA simulator kun je eenvoudig controleren of de waarde in de PLC juist ingelezen wordt.
3. Zorg dat de waarde geschaald wordt.
De waarde die door de PLC ingelezen is, moet vervolgens geschaald worden naar een voor mensen begrijpbare waarde. Een druk van 0-16 bar wordt in de PLC verwerkt als een getal tussen 0 en 1024, maar moet op een display vervolgens weergegeven worden als een waarde tussen 0 en 16 bar. Dit vergt omrekening van de PLC. Sommige PLC’s hebben hier standaard software-functies voor, maar soms moet de programmeur deze routines zelf schrijven.
Ook deze functies kunnen eenvoudig getest worden met de testopstelling uit stap 2.
4. Houd rekening met alarmen.
Op analoge ingangen zitten vaak alarmen. Zowel procesalarmen als hardwarematige alarmen. Wat gebeurt er bijvoorbeeld bij een draadbreuk van een 4-20 mA ingang? Wordt dit als zodanig herkend of volgt er een procesalarm, lage druk, lage temperatuur, etc.? Bij welke waarde wordt het draadbreukalarm actief? Wordt dit alarm direct actief, of pas na een bepaalde tijd zodat de kans op valse alarmen afneemt? Werkt de sensor volgens de Namur NE43 norm? Dan kan een sensorfout ook als een te hoge stroom, groter dan 21 mA weergegeven worden. Wordt dit op de juiste manier verwerkt? Indien de analoge ingang volgens de Namur NE43 norm werkt kun je een 4-20 mA simulator met een uitgebreid instelbereik gebruiken om deze alarmen te testen.
5. Test de configuratie vooraf.
Als er problemen optreden bij de verwerking van het analoge signaal, kan het veel tijd kosten om te ontdekken waar het probleem zit. Vooral wanneer het probleem zich op locatie tijdens de inbedrijfname voordoet. Om de analoge signalen te testen, heeft DIVIZE een complete range aan mA-gevers. Elke stap van de configuratie van een 4-20 mA-ingang kan met een DIVIZE 4-20 mA-simulator getest en geverifieerd worden. Hierdoor kun je problemen in de PLC-configuratie of softwarematige verwerking van analoge signalen vroegtijdig signaleren en verhelpen. Dit kan voorkomen dat de inbedrijfname onnodige vertraging oploopt.
