§ 17

4-20 mA-sygnał: skalowanie do wartości procesu i PLC

Jaka wartość procesowa odpowiada mojemu zmierzonemu mA i co powinno pokazywać PLC?

Odpowiedź: Większość nadajników wysyła swój pomiar jako 4-20 mA: 4 mA to dół zakresu pomiaru, a 20 mA top. Kalkulator przelicza zmierzony prąd na wartość procesu, procent zakresu i surową wartość, którą analogowe wejście PLC pokazuje, aby można było sprawdzić nadajnik, okablowanie lub skalowanie w programie.

Wzór

Procent = (I − 4 mA) / 16 mA × 100

Procesværdi = bund + procent / 100 × (top − bund)

Rå værdi = procent / 100 × kortets rå værdi ved 20 mA (forudsat at kortet er sat op til 4-20 mA, så 4 mA giver 0)

NAMUR NE 43: 3,8-20,5 mA to pomiar, poniżej 3,6 mA lub powyżej 21 mA to błąd w nadajniku lub pętli.

Symbole i jednostki we wzorze
Symbol	Znaczenie	Jednostka
ma	Zmierz prąd	mA
omr_min	Dolny zakres pomiaru (przy 4 mA)	—
omr_max	Górny zakres pomiaru (przy 20 mA)	—
raa_max	Wartość surowa karty PLC przy 20 mA	—
=	Wartość procesu (w jednostce zakresu pomiaru)	—
=	Procent zakresu pomiaru	%
=	Wartość surowa w PLC	—
=	Odległość od granicy łamania NAMUR (3,6 mA)	mA

Ważność i źródło

Źródło: 4-20 mA-standard (IEC 60381-1) · granice błędów wg NAMUR NE 43 · załącznik: instrumentacja

Nie dotyczy, gdy

Zakres pomiaru znajduje się na tabliczce znamionowej nadajnika lub w jego konfiguracji (LRV/URV). Jeśli karta analogowa jest ustawiona na 0-20 mA, 4 mA nie leży na 0, i skalowanie musi być wykonane w programie. Ujemny procent oznacza prąd poniżej 4 mA.

Przykład obliczeniowy

Wstawiono domyślne wartości kalkulatora. Liczby obliczono dokładnie tym wzorem, którego używa narzędzie.

Wstawiono

Zmierz prąd12 mA
Dolny zakres pomiaru (przy 4 mA)0
Górny zakres pomiaru (przy 20 mA)10
Wartość surowa karty PLC przy 20 mA27 648

Dawca

Wartość procesu (w jednostce zakresu pomiaru)5,00
Procent zakresu pomiaru50,0 %
Wartość surowa w PLC13 824
Odległość od granicy łamania NAMUR (3,6 mA)8,40 mA

Tylko dla członków

Sam kalkulator jest zablokowane

Utwórz bezpłatne konto, aby odblokować wszystkie artykuły, kalkulatory, szablony i asortyment — i uzyskać dostęp do quizów i klas. Zajmuje to poniżej minuty: imię, email i hasło. Żadna karta kredytowa.

Utwórz darmowe konto →Zaloguj się

Chcesz najpierw czegoś spróbować? Zobacz, czego możesz używać bez konta — strefa junior, leksykon, filmy i więcej.

Sådan bruger du den

Når en procesværdi i SCADA ser forkert ud, skal du finde ud af, om fejlen sidder i transmitteren, kablet eller PLC'ens skalering. Du måler strømmen i sløjfen med et multimeter eller en sløjfekalibrator og regner den om til procesværdi og rå værdi. Passer det med PLC'en, sidder fejlen ude i felten.

Krok za krokiem

Mål strømmen i sløjfen, i serie eller med en mA-tang.
Find transmitterens måleområde: værdien ved 4 mA og ved 20 mA.
Træk 4 fra strømmen og del med 16. Det er andelen af måleområdet.
Gang andelen med måleområdet og læg bunden til. Det er procesværdien.
Sammenlign PLC'ens rå værdi med beregnerens. Under 3,6 mA er det brud på sløjfen efter NAMUR NE 43.

Typowe błędy

At regne med 0-20 mA, når transmitteren sender 4-20 mA. Så bliver alle værdier for høje.
At glemme at et analogt kort kan være sat op til 0-20 mA, så 4 mA giver en rå værdi over 0.
At læse en værdi under 4 mA som «nul i tanken». Under 3,6 mA er det et signalbrud.
At bryde sløjfen for at måle uden at tænke på, at regulatoren og alarmerne ser signalet forsvinde.

Przykłady z codzienności

Tryktransmitter på 0-10 bar

SCADA viser 7 bar på en pumpes trykside, men manometeret viser ca. 5. Du måler 12,0 mA i sløjfen. Transmitteren er 0-10 bar, og PLC'en er en Siemens S7.

Zmierz prąd: 12 mA
Dolny zakres pomiaru (przy 4 mA): 0
Górny zakres pomiaru (przy 20 mA): 10
Wartość surowa karty PLC przy 20 mA: 27.648 (Siemens S7)

To znaczy: 12 mA svarer til 5 bar, eller 50 %. PLC'en skal vise 13 824. Gør den det, er fejlen skaleringen i programmet, ikke transmitteren.

Temperaturtransmitter med negativt område

En temperaturtransmitter i en kølecontainer går fra −50 til 150 °C. Du måler 7,2 mA.

Zmierz prąd: 7,2 mA
Dolny zakres pomiaru (przy 4 mA): -50
Górny zakres pomiaru (przy 20 mA): 150
Wartość surowa karty PLC przy 20 mA: 27.648 (Siemens S7)

To znaczy: Temperaturen er -10 °C, og signalet ligger på 20 % af området. PLC'en skal vise 5530.

Niveaumåler under 4 mA

En niveaumåler på 0-4 m i en tank melder alarm. Du måler 3,2 mA i sløjfen.

Zmierz prąd: 3,2 mA
Dolny zakres pomiaru (przy 4 mA): 0
Górny zakres pomiaru (przy 20 mA): 4
Wartość surowa karty PLC przy 20 mA: 27.648 (Siemens S7)

To znaczy: Beregneren giver -0,2 m og -5 %, altså under måleområdet. Afstanden til brudgrænsen er -0,4 mA, så det er en fejl i transmitter eller sløjfe efter NAMUR NE 43, ikke en tom tank.

Reguła praktyczna

Hver mA over 4 er 6,25 % af måleområdet. 12 mA er midt på.

Jak sprawdzić odpowiedź

4 mA skal give bunden, 20 mA toppen og 12 mA præcis midten. Tjek det med en sløjfekalibrator.