vuistregel voor koppelen massa's GND 0V


Toeternietoe

Dubbelgeïsoleerd

Aarde, Massa, GND en 0 Volt is niet altijd hetzelfde.
Over de aarde kan stroom lopen, en als er een stroom is dan MOET er een spanning zijn, dat kan niet anders.
Daar heb je in de sterkstroomkant vaak de hoogste spanningen op Aarde staan tov echte aarde.
Om de invloed hiervan te beperken kun je een nieuwe “aarde” beginnen. Denk hierbij aan bv een F.O. die heeft een eigen spanningsbron voor de stuurstroomdie aan aarde van de F.O. en dus de installatieaarde hangt. In theorie moet dus een digitale ingang werken op de ingang van de F.O. en de aarde van een willekeurig (geaarde) kontaktdoos. Maar dan heb je gelijk de spanningssignalen van de installatieaarde er bij ( en nog meer narigheid). Door nu een aparte “aarddraad” vanaf je F.O. te nemen voor de stuurstroom, dan ben je van deze hinderlijke (stoor)spanningen af.

Bij analoge zaken wordt vaak een Analoge 0 en een Digitale 0 genomen. Alhoewel ze meestal inwendig aan elkaar zitten, kun je hier de aardes ook weer gescheiden houden.
Denk aan een analoge ingang, 16 Bits, als je dan 0,1 Volt op je “aarde” krigt, hoeveel bits is dat dan? En dat is dan ook meestal niet stabiel, door het schakelen van ingangen etc.

Kin je door de koppeling van aardes ets nog zg aardlussen krijgen, maakt het nog lastiger om het goed te krijgen.
Dus verschillende “aardesl ( of - of GND) mag je vaak aan elkaar maken, MAAR op 1 punt in je installatie. Dus zoveel mogelijk afzonderlijk houden, en dan op 1 punt koppelen.

Al met al niet eenvoudig om een duidelijke omschrijving te geven wat je wel en wat je niet aan elkaar kan en mag hangen. Dat is ook apparaat afhankelijk, en ook nog weer van toepassing.

Heb je analoge signalen, dan is het beter om van 4-20mA signalen gebruik te maken tov 2-10 Volt.
Een stoorstroom is moeilijker te maken ( kost meer energie) dan een stoorspanning.

Kan je er nog veel meer over schrijven......

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)
GJ_

Moderator

Bij een besturing waar de 24V ook op apparaten als een FO zit aangesloten maak je gewoonlijk bij de voeding zelf een verbinding van de nul van de 24Vdc naar een centrale aarde.

Als er in een besturing geen apparatuur op 230Vac of 400Vac zit laat je hem meestal zwevend.

Niks ingewikkelds aan.

Als de weerstand maar zorgvuldig direct tussen de analoge ingang en de daarbijbehorende GND geplaatst wordt zorgt de stroomsturing er voor dat eventuele GND verschillen onderdrukt worden. De informatie zit hier in het relevante deel van de verbinding in een stroom, niet in een potentiaalverschil. Hij is daarmee ongevoelig voor potentiaalverschillen in de rest van de stroomkring.
De kring moet wel gesloten zijn, de stroom uitgang heeft praktische grenzen aan welke spanning hij kan leveren, soortgelijk een common-mode bereik van spannings ingangen.

GJ_

Moderator

Ach, die drive kan natuurlijk ook gewoon direct een 0..10V signaal uitsturen. Dan heb je die hele weerstand niet nodig.

EDIT, dat kan die drive niet.

Bij deze wil ik eenieder hartelijk bedanken voor alle genoemen moeite antwoord te geven compleet met motivatie!

Het geeft mij in elk geval richting. Ben weer weggeroepen naar een storing dus vanavond ga ik alle bijdragen thuis eens goed in mij opnemen.

Goed weekend iedereen.

Over de aarde kan stroom lopen

Stroom loopt ergens doorheen. Spanning staat over iets, of tussen twee punten.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord
Toeternietoe

Dubbelgeïsoleerd

Op 24 juni 2022 16:29:48 schreef big_fat_mama:
[...] Stroom loopt ergens doorheen. Spanning staat over iets, of tussen twee punten.

Sorry
Door de aarddraad kan stroom gaan/vloeien/lopen*

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)
GJ_

Moderator

Op 24 juni 2022 16:29:48 schreef big_fat_mama:
[...] Stroom loopt ergens doorheen.

ik neem aan dat je zelf ook over aarde loopt en niet er door heen ;-)

RAAF12

Golden Member

Of BFM is en/of woont in Mol :-)

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 24 juni 2022 17:03:47 (13%)]

altijd voorzichtig de analoge uitgang van de drive rechtstreeks aan de analoge ingang van de plc te verbinden.
In eerdere gevallen bestelde ik dan een isolator om de signalen galvanisch te scheiden.

Als je van 2 apparaten signalen gaat verbinden is altijd wel raadzaam om daar voorzichtig mee te zijn. Als eerst lees je dat beide handleidingen door of de signalen ook bedoelt zijn om op elkaar aan te sluiten. In dit geval zijn de signalen van beide apparaten bedoelt voor elkaar en kan je dat zonder meer koppelen.

In eerdere gevallen bestelde ik dan een isolator om de signalen galvanisch te scheiden.

PLC's hebben al heel veel beveiligingen ingebouwd. Galvanische scheiding is zelden en nodig. Als je frequentie regelaar bv op accu's draait en het is belangrijk dat die gescheiden blijft van andere systemen dan moet je wel met galvanische scheiding gaan werken.

Als je bv een arduino een plc een regelaar gaat koppelen dan zijn de beveiligingen en de immuniteit op de arduino niet aanwezig dan kan galvanische scheiding nodig zijn. Maar dat komt eigenlijk gewoon om de arduino zonder aanpassingen daar ongeschikt voor is.

Voor immuniteit is goede aarding en veel massa juist pure noodzaak. OP een 4 laags PCB is 1 laag een massavlak en dat niet voor niets. Het is juist het verkeerd koppelen van massa's wat een probleem kan veroorzaken. Massa's niet doorlussen maar eerder een sterpunt en elke draad zo kort mogelijk.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 24 juni 2022 17:20:38 (11%)]

ik neem aan dat je zelf ook over aarde loopt en niet er door heen

:Grijns: Ik ben dan ook geen stroom, en maar goed ook.

@Toet: bedankt!

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Op 24 juni 2022 15:15:44 schreef GJ_:
Bij een besturing waar de 24V ook op apparaten als een FO zit aangesloten maak je gewoonlijk bij de voeding zelf een verbinding van de nul van de 24Vdc naar een centrale aarde.

Krijg je dan niet regelmatig leuke aardlussen?

Apparaat A wordt volgens jou suggesties gemaakt. 24V NUL aan aarde.

Apparaat B wordt volgens jou suggesties gemaakt. 24V NUL aan aarde.

Na een jaar wordt besloten om de boel op mekaar aan te sluiten (een data-verbinding tussen A en B) en nu ontstaat er een aardlus. Mogelijk grote stromen door nul en aardleidingen. Of een dun draadje tussen NUL A en NUL B wat niets te vertellen heeft t.o.v. het geweld uit de aardeleidingen. Dus geen gemeenschappelijke ground. Dat soort fratsen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
GJ_

Moderator

Nooit problemen mee gezien en nooit van gehoord ook. Ik zie ook niet hóe die problemen moeten ontstaan. Deze manier word al sinds jaar en dag gevolgd, staat in alle relevante normen en fabrikantvoorschriften van Siemens, ABB, Schneider enz.

Zeer veel industrieel digitaal i.o, met name ingangen, zijn al dan niet expliciet gescheiden.

Voor een precieze discussie van mogelijke problemen met aardlussen moet als eerste zeker gesteld worden dat dat in het specifieke geval waar het om gaat bij uitzondering niet het geval is.

High met Henk

Special Member

Op 24 juni 2022 18:45:12 schreef big_fat_mama:
[...] :Grijns: Ik ben dan ook geen stroom, en maar goed ook.

@Toet: bedankt!

Zwaar OT: met de temperaturen van afgelopen periode voelde ik me af en toe wel vloeibaar worden...
Voelde me net een barbapapa soms....

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
GJ_

Moderator

Op 25 juni 2022 09:53:19 schreef Aart:
Zeer veel industrieel digitaal i.o, met name ingangen, zijn al dan niet expliciet gescheiden.

Voor een precieze discussie van mogelijke problemen met aardlussen moet als eerste zeker gesteld worden dat dat in het specifieke geval waar het om gaat bij uitzondering niet het geval is.

Ook bij niet gescheiden I/O is het gewoon voorschrift. Ik snap de discussie niet goed. Als er een spanningsverschil is zal dat toch vereffend worden via een dikke aardleiding, niet via een dunne nul van de 24Vdc.

Het is gewoon een discussie over een niet bestaand probleem.

Overigens worden digitale signalen tussen installaties meestal gewoon via interface relais gedaan.

Om een aardigheid van het internet te citeren:

Een vis vraagt een andere vis "hoe is het water?" De andere vis antwoordt: "Wat is in godsnaam water?" Het punt: het is gemakkelijk om te vergeten dat wat je omringt alleen maar normaal is, omdat het is wat je weet.
Voor anderen kan die omgeving behoorlijk vreemd lijken.

Het voelt alsof hier ook zoiets speelt. Het wordt interessant als men -om even binnen de analogie te blijven- een Arduino "onder water", dus in een heel andere omgeving als waar hij voor bedoeld is wil gebruiken.

Dat het aansluiten van professionele VFD's en PLC's niet zo spannend is geloof ik direct.

Op 25 juni 2022 10:01:34 schreef GJ_:
Als er een spanningsverschil is zal dat toch vereffend worden via een dikke aardleiding, niet via een dunne nul van de 24Vdc.

Het gaat er om dat er een geinduceerde stroom in de LUS veroorzaakt kan worden. Dat kan gebeuren door magnetische velden van de apparaten.

Jij denkt aan digitale interface signalen. Ik zat aan analoge te denken. Bij digitaal is het makkelijk om een optocoupler er tussen te zetten dus dat doet iedereen. Ik dacht aan een analoge interface. Dan is het lastiger.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 25 juni 2022 09:17:04 schreef rew:
[...]Krijg je dan niet regelmatig leuke aardlussen?

Aardlussen is eigenlijk gewoon dat je aardig niet goed is. Als je van A naar B een kabel legt met een weerstand van zeg 0,3 ohm dan is een vuistregel dat je aarding tussen die 2 punten een impedantie van 10x beter moet hebben en dus 0,03 ohm. Vertrouwen op de in de kabel zelf aanwezige aarding is dan niet verstandig.

Het gaat er om dat er een geinduceerde stroom in de LUS veroorzaakt kan worden. Dat kan gebeuren door magnetische velden van de apparaten.

Naast goede aarding moet je ook voor goede afgeschermde bekabeling zorgen als de kans op interferentie groot is. Maar als de aarding in orde is dan heb je geen aardlus. Wat niet wil zeggen dat er geen storing opgepikt kan worden

Waar ik op doelde is dat in die situatie die jij beschrijft er een 50Hz veld is zodanig dat er 3A gaat lopen. Of zo je wilt een open klemspanning over de lus van 1.1V. Een analoog signaal heeft nu ineens een random offset van + of - 1V!

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
GJ_

Moderator

Eigenlijk zie ik dat niet zo heel snel gebeuren met kabels die elkaar incidenteel "tegenkomen" en nergens om elkaar heen gekruld liggen.

Op 25 juni 2022 10:55:50 schreef Aart:
Om een aardigheid van het internet te citeren:

[...]

Het voelt alsof hier ook zoiets speelt. Het wordt interessant als men -om even binnen de analogie te blijven- een Arduino "onder water", dus in een heel andere omgeving als waar hij voor bedoeld is wil gebruiken.

Dat het aansluiten van professionele VFD's en PLC's niet zo spannend is geloof ik direct.

\

Dag Aart, ik snap jouw opmerking hoor. Ik heb al wel vake een stukje hobbyproject iets "industrieels" gebruikt maar heb daar dan bedoeling mee te demonstreren / proberen hoe iets ideaal zou werken. Het is nooit mijn bedoeling om iets hobby-achtigs in een profi machine te freubelen.

Maar PLC's van de profi merken zijn net even wat te duur voor een proefje.
Laat Controllino nu met een PLC komen die gebaseerd is op de arduino maar (volgens hen zelf) voldoet aan industrie standaards. Daarmee ben ik als mechanisch monteur (met grote belangstelling voor electronica) heel goed geholpen. Ik heb ooit via dit forum de wondere wereld van de microcomputers (picbasic 16F628 etc. )mogen betreden en daarmee de kracht en flexibiliteit ontdekt van dit soort electronica.

En nee, het is geen beademingsapparaat of raketbesturing, het betreft een machine van Chinese makelij voor niet-kritische toepassingen.

Ik wil iedereen nogmaals hartelijk bedanken voor de informatieve bijdragen, onderbouwde kennis en praktijkervaring van profs is vaak zo veel praktischer dan handboeken van 500 pagina's.

Op 25 juni 2022 18:34:16 schreef rew:
Waar ik op doelde is dat in die situatie die jij beschrijft er een 50Hz veld is zodanig dat er 3A gaat lopen. Of zo je wilt een open klemspanning over de lus van 1.1V. Een analoog signaal heeft nu ineens een random offset van + of - 1V!

Een aardlus is dat er te veel spanning over een geaarde draad komt te staan. Dat komt omdat de aarding niet goed is gemaakt, een extra aarde draad met voldoende lage impedantie voorkomt een aardlus.

Als je dan een gnd van het analoge signaal aan de aarde geknoopt hebt zou dat door de lage impedantie van de aarding geen invloed moeten hebben. De GND mag je voor zover ik weet ook maar op 1 plaats koppelen aan de aarde en meestal direct op de voeding.

Massa en gnd van de voeding staat in principe los van aarding.

Bij een lagere impedantie loopt er eenvoudigweg meer stroom door de vereffening. Als je bij b.v. audio tientallen dB's verbetering nodig hebt gaat dat hem niet worden.

De gekende oplossing voor een aardlus is de signaalstroomkring te scheiden van alle mogelijke andere stroomkringen.

Dat kan galvanisch:

  • Optisch: IL300, gewone optocouplers, fibers.
  • Relais
  • Magnetisch: netwerkverbindingen, audio transformatoren
  • Capacitief: ISO1540 en dat soort chips.
  • Isolatie van de externe kring, bijvoorbeeld de klasse-2 voeding van consumenten audio apparatuur.

.. Of met een redelijk common-mode bereik elektronisch in een brug van wheatstone die in evenwicht wordt gebracht.

  • RS422, 485,
  • Elektronisch gebalanceerd audio.
  • Instrumentatieversterkers.

[Edit]; lijstjes ingevoegd.

GJ_

Moderator

Dit is de algemeen gehanteerde methode:

aarde.png

De verbinding van nul naar aarde zat vroeger vaak standaard al op de voedingen als een dikke verwijderbare brug.