Stroom beperken bij PLC uitgang

ik snap je hele probleem niet...

beperken? 24V?

10V ja: dat komt uit de kaart.
de handleiding geeft zelf aan hoe je een potmeter aan moet sluiten...
het is om het even welke potmeter, als hij maa rbinnen de range van 300 ohm en 50 kOhm op zijn vaste weerstand zit.

Er klopt hier iets niet.

Een 50k potmeter op 10V gebruikt altijd 0.2mA bij 10V voeding.

Oh, WACHT!

De WIPER stroom is max 1 µA. Gewoon 24V op de potmeter van 50k aansluiten, er gaat 0.5mA lopen door de potmeter, de meetingang van de PLC zal waarschijnlijk gewoon onder de 1 µA blijven.

Met 5* 0.5mA = 2.5mA zal je ook ruimschoots onder de max van de 300mA voor "alle potmeters samen" blijven.

Re: Electronica: OF de PLC inderdaad minder dan 1 µA nodig heeft weet ik natuurlijk niet. Dat staat in de handleiding van je EL3255. Als het moet dan kan je een opamp spanningsvolger achter de wiper zetten. Dan zou je makkelijk met een factor duizend onder die "max 1µA" blijven. Maar ik denk niet dat het nodig is.

Ik heb de handleiding van die EL3255 er even bij gepakt. Specs over ingangsstroom staan er niet in.

Op woensdag 21 februari 2024 10:57:42 schreef High met Henk:
ik snap je hele prolbeem niet...

beperken? 24V?

10V ja: dat komt uit de kaart.
de handleiding geeft zelf aan hoe je een potmeter aan moet sluiten...
het is om het even welke potmeter, als hij maa rbinnen de range van 300 ohm en 50 kOhm op zijn vaste weerstand zit.

[bijlage]

[bijlage]

Het probleem is dat wanneer ik een potentiometer opzoek met een weerstand van 5kOhm deze maar 1µA mag hebben, hoe kan ik ervoor zorgen dat de kaart niet 10V en te veel stroom geeft? Het probleem is niet dat de meetingang van de PLC te veel stroom zou krijgen maar eerder dat de potentiometer zelf te veel stroom krijgt.

[Bericht gewijzigd door Jasper_ op woensdag 21 februari 2024 11:07:21 (10%)]

tja, maar dat is gewoon de ingangs impedantie van de ingang REW: heb je als domme gebruiker niets mee te maken: te vergelijken met de ingang van een voltmeter...

tja, zet je er veel teveel spanning op (bijvoorbeeld die 24V van TS) Tja, dan wordt het hele verhaal anders...

Max 1 mA, recommended 2 uA volgens de datasheet die je hier zelf plaatst en geel gemaakt hebt. Zullen wel speciale dingen zijn die er voor de PLC uitzien als potmeters. Gewone potmeters hebben een max vermogen, bv 1W en dat gaat vooral om de stroom tussen de vaste aansluitpunten. De stroom door de wiper wordt bepaald door hetgene waar je die wiper aanknoopt. Als die ingang bv 1M is en er staat 5V op de loper dan kun je de stroom gewoon uitrekenen met U=IxR. Anders gebruik je gewoon een standaard potmeter, of je gebruikt die uit je datasheet en schakelt een stroommeter in serie met de wiper, dan weet je de stroom die de PLC trekt uit de potmeter.

[Bericht gewijzigd door fred101 op woensdag 21 februari 2024 11:23:00 (17%)]

Op woensdag 21 februari 2024 11:20:04 schreef fred101:
Max 1 mA, recommended 2 uA volgens de datasheet die je hier zelf plaatst en geel gemaakt hebt. Zullen wel speciale dingen zijn die er voor de PLC uitzien als potmeters. Gewone potmeters hebben een max vermogen, bv 1W en dat gaat vooral om de stroom tussen de vaste aansluitpunten. De stroom door de wiper wordt bepaald door hetgene waar je die wiper aanknoopt. Als die ingang bv 1M is en er staat 5V op de loper dan kun je de stroom gewoon uitrekenen met U=IxR. Anders gebruik je gewoon een standaard potmeter, of je gebruikt die uit je datasheet en schakelt een stroommeter in serie met de wiper, dan weet je de stroom die de PLC trekt uit de potmeter.

Ik vond onderstaande info in de datasheet van de EL3255:
Internal resistance >> 100 kΩ to wiper connection

Als ik dus de potentiometer voed met de 10V van de EL3255 veronderstal ik dus dat hij een spanning zal geven op de wiper tussen de 0 en 10V volgens de positie van de potentiometer. Als ik met deze 100kOhm en spanning reken heb ik toch nog een stroom van 100µA tot 10µA (bij 1V) hebben, dus nog steeds te hoog?

Klopt deze redenering/berekening?

NEE, je redenering klopt NIET.

in de kaart zit gewoon een weerstand van 10 M ohm die bij 10V de stroom beperkt tot 1uA.

het gaat pas mis als je meer als 10V aan gaat leggen, bijv de door jouw genoemde 24V: Dan kan er 2.4 uA kaan lopen en wordt die weerstand langzaam te warm en zal defect gaan.

de ingangs weerstand van het signaal is dus gewoon 10 Mohm en dat hebben ze ongelukkig beschreven, maar dat staat er

niet moeilijk doen en ding volgens datasheet aansluiten!

Op woensdag 21 februari 2024 10:44:07 schreef Jasper_:
Hallo,

We werken momenteel aan een project waarbij we een lineaire potentiometer aansluiten op onze Beckhoff PLC. Na onderzoek hebben we de EL3255 geïdentificeerd als een geschikte EtherCAT-terminal met 5-kanaals analoge ingang die speciaal is ontworpen voor potentiometers (300 Ω...50 kΩ, 16 bit).

Ons plan is om ofwel 10 V of 24 V aan de potentiometer te leveren en dan de wiperaansluiting terug te leiden naar de ingang. Met deze aanpak zouden we de positie van de potentiometer effectief kunnen controleren.

We stuitten echter op een uitdaging die te maken had met de maximaal aanbevolen wiperstroom van de potentiometer, die meestal wordt gespecificeerd als 1µA of 1mA (gedurende 1 minuut tijdens een fout). De documentatie van de EL3255 vermeldt een maximale uitgangsstroom van "0,3 A totale voedingsstroom voor de potentiometers".

Onze vraag is of het mogelijk is om de uitgangsstroom aan te passen via de Beckhoff-instellingen. Als alternatief, hebt u aanbevelingen om ervoor te zorgen dat onze stroom onder de limiet van 1µA blijft (misschien aan de hand van bepaalde elektronica?), zoals aanbevolen door de meeste potentiometerspecificaties?

Bij voorbaat dank voor uw hulp.

Met vriendelijke groet,
Jasper

Eigenlijk heb je geen probleem. Je maakt alleen een kleine denkfout. De door jouw genoemde stromen die je uit de specs van betreffende onderdelen gehaald hebt zijn de maximale stromen die er kunnen lopen zonder dat de boel stuk gaat. Die 0,3 ampere die jij noemt is de maximale stroom die de PLC kan leveren aan eventuele aan te sluiten potmeters. Dat kan 1 potmeter zijn maar meer kan ook. Sluit je 1 potmeter van 10K aan dan gaat er vanuit de PLC 1 mA stroom lopen er van uitgaand dat de plc 10 volt levert. Je zou dus ook 300 potmeters kunnen aansluiten. Dan pas zit je aan je maximale uitgangsstroom van 300 mA. Het is dus niet dat de plc er altijd 0,3 ampère uitperst ofzo.

Het is zo dat de belasting (= de potmeters dus) vraagt om een bepaalde stroom, die in dit geval door de weerstandswaarde van de potmeter en het aantal potmeters wordt bepaald. En de PLC levert dat dan gewoon tot een max van 0,3 ampère.

Voor jouw andere waarde die je uit het datablad ven de potmeter hebt gehaald, die 1 µA dus heeft een vergelijkbaar verhaal. Di 1 µA is de maximale waarde die door de wiper van de potmeter kan lopen zonder de koolbaan te beschadigen. De wiper heeft nl een heel klein contactoppervlak waarin erg snel warmte wordt gemaakt als er een beetje stroom door loopt. Dit is bij alle potmeters zo. Er bestaan wel speciale vermogens potmeters, meestal draadgewikkeld. Maar ook die hebben wat beperkingen. Elektronische schakelingen worden altijd zo ontworpen dat potmeters zo weinig mogelijk belast worden. gewoon omdat de potmeter bij een grote stroom defect raakt en omdat de potmeter dan ook niet meer lineair ingesteld kan worden.

Die ene microampère zal er ook als het goed is never nooit gaan lopen. Je analoge ingangen op je PLC zijn ook echt wel zo gemaakt dat dat geen probleem zal zijn. Fysiek gezien is een analoge ingang uiteraard gewoon een A/D converter met misschien nog iets van een weerstandsdeler erachter om hem in het te meten spanningsbereik te krijgen. Deze schakelingen zijn door de plc boer zo gemaakt dat ze een impedantie hebben die hoog genoeg is, zodat de potmeters heus wel heel blijven.

Verder heb je het over 24 en 10 volt. Ik weet niet of je dat zelf uit een externe voeding op de potmeters wil gaan zetten? Ik zou dat niet doen. Als je die externe voeding ook nog voor iets anders in je toestel gebruikt kun je je problemen op de hals halen, door ook stoorsignalen op de potmeters te zetten. Het beste is de juiste spanning uit de PLC te halen. Dat is daar tenslotte ook voor bedoeld.

Wat gaat we mis bij te veel stroom uit de loperaansluiting? Gaat er dan iets stuk of wordt het alleen minder lineair of minder nauwkeurig?

Ik kan me voorstellen dat als het een b.v. positiesensor is, en de spanning is de positie, dat de loperstroom laag moet blijven om het spanningsverloop (en dus positie) netjes lineair te houden. (Belaste spanningsdeler).

Als dat echt nodig is, zo’n exact lineair verloop van de spanning met de positie, dan moet er een bufferversterker tussen. Komt het niet zo nauw met de positie, en gaat er niks stuk door die halve mA oid door de loper, dan niet. (Maar, dat is hoe ik er over denk. Wacht anders even tot 1 van de ervaren industrie-mensen hier kijkt, hoe diegene er over denkt).

Ergens in de datasheet zou toch moeten staan wat ze met die specificatie bedoelen, of dat is om lineair te blijven of om heel te blijven. Maar ik denk ‘om binnen de hierboven gegeven specificaties voor lineariteit te blijven mag de loper maximaal met 2 uA belast worden’.

Op woensdag 21 februari 2024 11:41:19 schreef High met Henk:
NEE, je redenering klopt NIET.

in de kaart zit gewoon een weerstand van 10 M ohm die bij 10V de stroom beperkt tot 1uA.

het gaat pas mis als je meer als 10V aan gaat leggen, bijv de door jouw genoemde 24V: Dan kan er 2.4 uA kaan lopen en wordt die weerstand langzaam te warm en zal defect gaan.

de ingangs weerstand van het signaal is dus gewoon 10 Mohm en dat hebben ze ongelukkig beschreven, maar dat staat er

niet moeilijk doen en ding volgens datasheet aansluiten!

Ik snap wat je bedoeld maar waar vindt u die 10Mohm terug in de datasheet? Of is dat gewoon altijd zo? Of is dit de ">>" bij >> 100 kΩ

Op woensdag 21 februari 2024 11:50:03 schreef Ex-fietser:
[...]

Eigenlijk heb je geen probleem. Je maakt alleen een kleine denkfout. De door jouw genoemde stromen die je uit de specs van betreffende onderdelen gehaald hebt zijn de maximale stromen die er kunnen lopen zonder dat de boel stuk gaat. Die 0,3 ampere die jij noemt is de maximale stroom die de PLC kan leveren aan eventuele aan te sluiten potmeters. Dat kan 1 potmeter zijn maar meer kan ook. Sluit je 1 potmeter van 10K aan dan gaat er vanuit de PLC 1 mA stroom lopen er van uitgaand dat de plc 10 volt levert. Je zou dus ook 300 potmeters kunnen aansluiten. Dan pas zit je aan je maximale uitgangsstroom van 300 mA. Het is dus niet dat de plc er altijd 0,3 ampère uitperst ofzo.

Het is zo dat de belasting (= de potmeters dus) vraagt om een bepaalde stroom, die in dit geval door de weerstandswaarde van de potmeter en het aantal potmeters wordt bepaald. En de PLC levert dat dan gewoon tot een max van 0,3 ampère.

Voor jouw andere waarde die je uit het datablad ven de potmeter hebt gehaald, die 1 µA dus heeft een vergelijkbaar verhaal. Di 1 µA is de maximale waarde die door de wiper van de potmeter kan lopen zonder de koolbaan te beschadigen. De wiper heeft nl een heel klein contactoppervlak waarin erg snel warmte wordt gemaakt als er een beetje stroom door loopt. Dit is bij alle potmeters zo. Er bestaan wel speciale vermogens potmeters, meestal draadgewikkeld. Maar ook die hebben wat beperkingen. Elektronische schakelingen worden altijd zo ontworpen dat potmeters zo weinig mogelijk belast worden. gewoon omdat de potmeter bij een grote stroom defect raakt en omdat de potmeter dan ook niet meer lineair ingesteld kan worden.

Die ene microampère zal er ook als het goed is never nooit gaan lopen. Je analoge ingangen op je PLC zijn ook echt wel zo gemaakt dat dat geen probleem zal zijn. Fysiek gezien is een analoge ingang uiteraard gewoon een A/D converter met misschien nog iets van een weerstandsdeler erachter om hem in het te meten spanningsbereik te krijgen. Deze schakelingen zijn door de plc boer zo gemaakt dat ze een impedantie hebben die hoog genoeg is, zodat de potmeters heus wel heel blijven.

Verder heb je het over 24 en 10 volt. Ik weet niet of je dat zelf uit een externe voeding op de potmeters wil gaan zetten? Ik zou dat niet doen. Als je die externe voeding ook nog voor iets anders in je toestel gebruikt kun je je problemen op de hals halen, door ook stoorsignalen op de potmeters te zetten. Het beste is de juiste spanning uit de PLC te halen. Dat is daar tenslotte ook voor bedoeld.

De voeding zou komen uit de kaart gemaakt voor Potentiometers (EL3255) zelf, ik denk dus dat als ik gewoon die neem en aansluit volgens de datasheet er inderdaad wel geen probleem zal zijn. Ik zie ook dat de 24V de voeding van de kaart zelf is, de potentiometers krijgen maar 10V. Bedankt voor je uitgebreide uitleg.

Op woensdag 21 februari 2024 11:53:06 schreef Jasper_:
[...]

Ik snap wat je bedoeld maar waar vindt u die 10Mohm terug in de datasheet? Of is dat gewoon altijd zo? Of is dit de ">>" bij >> 100 kΩ

1M ohm of 10M ohm is wel redelijk standaard voor een voltage ingang. Hoger mag altijd...

ik kom overigens die stroom van 1 uA ook nergens tegen.
maar als dat al ergens staat is dat dus een beperking als je de potmeter bijv met een andere voeding vodt (wat kan) of wellicht een ander soortig signaal aanbied.

[Bericht gewijzigd door High met Henk op woensdag 21 februari 2024 12:10:39 (17%)]

Op woensdag 21 februari 2024 11:53:06 schreef Jasper_:
[...]

Ik snap wat je bedoeld maar waar vindt u die 10Mohm terug in de datasheet? Of is dat gewoon altijd zo? Of is dit de ">>" bij >> 100 kΩ

> is ‘groter dan’, >> is ‘veeeeeeeel groter dan’. (Hier is het geen bitshift) Maar als ze gewoon de daadwerkelijke waarde hadden gegeven, of een min,typ,max zou ik duidelijker vinden. Dit is iets als Min 100k, typ ‘veel groter’….

Op woensdag 21 februari 2024 12:11:05 schreef Lucky Luke:
[...]
> is ‘groter dan’, >> is ‘veeeeeeeel groter dan’. (Hier is het geen bitshift) Maar als ze gewoon de daadwerkelijke waarde hadden gegeven, of een min,typ,max zou ik duidelijker vinden. Dit is iets als Min 100k, typ ‘veel groter’….

Heb een andere lineaire potentiometer gevonden met een maximum van 1mA, zal deze kiezen om sowieso een reserve te hebben.

Bedankt voor alle hulp.

LEt even op dat je hiermee dus geen wire break hebt: in dit gevallen (ook bij 0 tot 10 V kan het handig zijn om het bereik te verkleinen tot bijv 1-9 V en dan alles in software hierbuiten af te vangen als error

Ja, of 2..10V, niet echt heel ongebruikelijk.

Op woensdag 21 februari 2024 11:50:03 schreef Ex-fietser:
Verder heb je het over 24 en 10 volt. Ik weet niet of je dat zelf uit een externe voeding op de potmeters wil gaan zetten? Ik zou dat niet doen. Als je die externe voeding ook nog voor iets anders in je toestel gebruikt kun je je problemen op de hals halen, door ook stoorsignalen op de potmeters te zetten. Het beste is de juiste spanning uit de PLC te halen. Dat is daar tenslotte ook voor bedoeld.

De PLC heeft een spanning "speciaal voor het voeden van de potmeters". En specificeert dat ie de RATIO meet t.o.v. die spanning. Dus als jij jou PCL meet, 10V ziet maar nu een externe 10V voeding aansluit, dan ziet ie precies 50% als je de potmeter precies in het midden zet. Prima.

Maar als je de potmeter laat staan en de volgende dag levert de PLC 11V dan ziet ie nu 5/11 = 45.45%. Terwijl als die potmeter aaangesloten zou zijn geweest op de daartoe bedoelde uitgang van de PLC, die nog steeds 50% van 11V zou registreren.

Het maakt geen drol uit wat de spanning is die er uit die PLC komt, maar voor "uitrekenen vermogen in de potmeter" bijvoorbeeld is het handig te weten wat de orde-van-grootte is. Die is 10V. Maar zolang je een potmeter aansluit kan het zomaar 10% afwijken zonder dat het van invloed is op de meting.

Op woensdag 21 februari 2024 11:41:19 schreef High met Henk:

in de kaart zit gewoon een weerstand van 10 M ohm die bij 10V de stroom beperkt tot 1uA.

De ingangsimpedantie is >100k, dus bij de volle 10V loopt er dan toch maximaal 0,1mA? Voor een gewone potmeter lijkt me dit trouwens geen probleem. Normaal gebruik je een potmeter van 5 of 10K of zo. De impedantie is misschien wel iets hoger maar nooit 10M.

Bij sommige PLC's is de impedantie nog lager, b.v. bij jouw geliefde LOGO! is het 80k.

Op woensdag 21 februari 2024 10:44:07 schreef Jasper_:
Ons plan is om ofwel 10 V of 24 V aan de potentiometer te leveren en dan de wiperaansluiting terug te leiden naar de ingang.

Waarom 24Vdc en niet gewoon de 10V voeding van de kaart gebruiken?

Op donderdag 22 februari 2024 13:05:42 schreef GJ_:
Waarom 24Vdc en niet gewoon de 10V voeding van de kaart gebruiken?

We zullen de potentiometer voeden met de 10V van de kaart, we waren verward met de 24V die we zagen op het aansluitschema. Maar dat is gewoon om meerdere kaarten naast elkaar allemaal te voeden, met diezelfde 24V.
De potentiometer zelf zullen we dus gewoon met de 10V voeden.

Ik weet natuurlijk niet wat je voor potmeters wil gebruiken, maar met de potmeters zoals die hier gebruikelijk zijn heb ik echt nog nooit problemen gehad als er 0,1mA of zo door loopt. Ik vind die 1µA echt wel heel erg pielerig klinken.

Het was even zoeken maar ik heb een datasheet gevonden wat in de zelfde orde-van-grootte komt:

https://www.megatron.de/fileadmin/user_upload/Datenblaetter/Winkelsens…

De meeste datasheets waar een max wiper current genoemd wordt zijn de digitale potmeters. En als ie fysiek is, dan is het vaak 1mA o.i.d.