Spring til indhold

4-20 mA-signal: skalering til procesværdi og PLC

Hvilken procesværdi svarer min målte mA til, og hvad skal PLC'en vise?

Svar: De fleste transmittere sender deres måling som 4-20 mA: 4 mA er bunden af måleområdet og 20 mA toppen. Beregneren omsætter en målt strøm til procesværdien, procent af området og den rå værdi, PLC'ens analoge indgang viser, så du kan kontrollere en transmitter, en kabling eller en skalering i programmet.

Formel

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 er måling, under 3,6 mA eller over 21 mA er en fejl i transmitter eller sløjfe.

Symboler og enheder i formlen
SymbolBetydningEnhed
maMålt strømmA
omr_minMåleområdets bund (ved 4 mA)—
omr_maxMåleområdets top (ved 20 mA)—
raa_maxPLC-kortets rå værdi ved 20 mA—
=Procesværdi (i måleområdets enhed)—
=Procent af måleområdet%
=Rå værdi i PLC'en—
=Afstand til NAMUR's brudgrænse (3,6 mA)mA

Gyldighed og kilde

Kilde
4-20 mA-standard (IEC 60381-1) · fejlgrænser efter NAMUR NE 43 · fagbilag: instrumentering

Gælder ikke når

  • Måleområdet står på transmitterens typeskilt eller i dens opsætning (LRV/URV). Er det analoge kort sat op til 0-20 mA, ligger 4 mA ikke på 0, og skaleringen skal laves i programmet. Negativ procent betyder strøm under 4 mA.

Regneeksempel

Beregnerens egne standardværdier sat ind. Tallene er regnet med præcis den formel værktøjet bruger.

Sat ind

  • Målt strøm12 mA
  • Måleområdets bund (ved 4 mA)0
  • Måleområdets top (ved 20 mA)10
  • PLC-kortets rå værdi ved 20 mA27.648

Giver

  • Procesværdi (i måleområdets enhed)5,00
  • Procent af måleområdet50,0 %
  • Rå værdi i PLC'en13.824
  • Afstand til NAMUR's brudgrænse (3,6 mA)8,40 mA

Selve beregneren er låst

Opret en gratis bruger for at låse op for alle artikler, beregnere, skabeloner og sortiment — og få adgang til quizzer og klasser. Det tager under et minut: navn, email og en adgangskode. Intet betalingskort.

Vil du prøve noget først? Se hvad du kan bruge uden konto — junior-zonen, leksikonet, videoerne og mere.

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.

Trin for trin

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

Typiske fejl

  • 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.

Eksempler fra hverdagen

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.

Målt strøm
12 mA
Måleområdets bund (ved 4 mA)
0
Måleområdets top (ved 20 mA)
10
PLC-kortets rå værdi ved 20 mA
27.648 (Siemens S7)

Det betyder: 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.

Målt strøm
7,2 mA
Måleområdets bund (ved 4 mA)
-50
Måleområdets top (ved 20 mA)
150
PLC-kortets rå værdi ved 20 mA
27.648 (Siemens S7)

Det betyder: Temperaturen er -10 °C, og signalet ligger på 20 % af området. PLC'en skal vise 5.530.

Niveaumåler under 4 mA

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

Målt strøm
3,2 mA
Måleområdets bund (ved 4 mA)
0
Måleområdets top (ved 20 mA)
4
PLC-kortets rå værdi ved 20 mA
27.648 (Siemens S7)

Det betyder: 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.

Tommelfingerregel

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

Sådan tjekker du svaret

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