PT100 über Schleifringe

[Geraldk]

Hallo

Vorerst muss ich sagen, dass es ein super Forum ist.Ich bin vor einigen Wochen durch Zufall hier gelandet. Ich habe an 4 Verpackungsmaschinen ein Problem, und will fragen ob ähnliches bekannt ist.

Eine rotierende Siegelwalze wird auf ca. 160°c aufgeheizt.Die Spannungszufuhr für die 1,2 kw Heizung wird im Steuerkasten über Halbleiterrelais geschaltet,und über Schleifringe übertragen.

Für die Temperaturregelung ist ein PT100 in die Walze eingebaut.Die übertragung erfolgt ebenfalls über sehr howertige Schleifringe in 2 Leiterschaltung.Danach ist ein Messumformer geschaltet, welcher PT100 auf 4-20mA ( 0-300° )umsetzt und einer SPS-Analogeingangskarte zugeführt wird.

Das Halleiterrelais für die Temeraturegelung wird von einem SPS-Ausgang getaktet, und die Temperatur weicht maximal um 1°c ab.
Problem ist nun, dass manchmal für einige Sekunden eine um ca. 10° höhere Temperatur angezeigt wird und die Masch. dadurch stopt.
Bisher ist es mir nicht gelungen diesen Messfehler zu lokalisieren, da es ganz unterschiedlich auftritt.
Ich dachte als erstes an eine Verschmutung der Schleifringe.Diese habe ich mehrmals ohne Erfolg gereinigt.es sind je Schleifring 2 um 180° versetzte Abnehmer.
Nun wollte ich nachfragen, ob ähnliches bekannt ist.

Liebe Grüße Geri

 

[edi]

Hallo,

für solchen Fälle sollte man einen Datenlogger einsetzen.
Man "schreibt" das 0..20 ma Signal mit und natürlich auch die relevanten Signale zB. Eingänge Ausgänge usw.......
ich glaube so kann man den Fehler am ehestens einkreisen.

Wenn die temperaturanzeige nur 10° Unterschied anzeigt dürfte keine Unterbrechung des Signals vorliegen. Eine Änderung des Übergangswiderstandes
müsste eigentlich unterschiedliche fehlerhafte Anzeigen hervorrufen....warum immer exact 10 ° ?
Woher weisst du das eine Fehlanzeige vorliegt......kann nicht eine wahre Temperaturänderung eingetreten sein

 

[edi]

Hallo,

habe ich doch glatt überlesen das ihr die PT 100 Signale über die Schleifringe nehmt.
Das ist ja noch problematischer als das 0..20 ma Signal.......

 

[Geraldk]

HAllo Edi

Eure raschen Antworten finde ich echt super.
Ich habe jedoch nicht geschrieben, dass die Temperatur exakt um 10°c schwankt.Ich habe geschrieben ca. 10°c. Es liegt sicher ein Problem im Messkreis vor.Eine tatsächliche Temeraturänderung ist in so kurzer Zeit nicht möglich.
PT100 habe ich schon getauscht,der ist mit Wärmeleitpaste fest in die Walze geschraubt.Messumformer auch schon getauscht.Alle Klemmstellen überprüft.Kann mir nur noch die Schleifringe vorstellen.Aber es tritt dann wieder einge Wochen nicht auf, dann wieder mehrmals täglich und ist ohne etwas zu tun wieder für einige Wochen weg.
Ja das mit dem Datenlogger ist eine gute Idee.Ich hätte da einige Logoscreen von Jumo zur verfügung.

liebe Grüße Geri

 

[edi]

Hallo,

du solltes beim Fehler ermitteln nicht nur auf elektrische Ursachen schliessen.........warum könnte das Signal an den Schleifringen unterbrochen werden......steht die Walze dann in einer bestimmten mechanische Position....Unwucht oder ähnliches so das die Schleifkörper nicht immer genau aufliegen oder so etwas........

 

[Geraldk]

Hallo Edi

Nein ein mechanisches Problem ist es sicherlich nicht.Es sind 2 übereinanderliegende Walzen, der Abstand zwischen den Walzen ist kleiner als 1mm.Dadurch werden 2 pe-beschichtete Alufolien gezogen,und durch den Druck der Walzen verschweit.Wenn da ein Problem an den Lagern wäre, ist das an den Schweißnähten der Packungen zu erkennen.

Die Walzen drehen mit ca. 40U/Min.Ob die Temperatursprünge im Stillstand auch auftretten, kann ich leider nicht sagen.Zumindest habe ich es noch nicht gesehen und es entseht im Stillsatnd auch kein Problem.

Ich habe ja letztes Jahr mit dem Maschinenhersteller schon gesprochen, ihm ist das Problem auch unbekannt.

Ich habe täglich mit pt100 und anderen Sensoren zu tun, aber rotierende Anlagen habe ich nur 4 Gleiche mit dem gleichen Problem.Deshalb wollte ich hier mal nachfragen, ob jemand solche Signale über Schleifringe abgreift und Probleme bekannt sind.

Die Schleifringe selbst sehen sehr hochwertig aus, und sind von einem deutschen Hersteller.

http://www.ltn.de/DE/Schleifringe/schleifringe.html

Vielleicht sollte ich dort mal nachfragen.Meine Schleifringe sind schon 8 Jahre alt.

Liebe Grüße Geri

 

[edi]

Schleifringe

Hallo,

nach dem Aussehen kannst du bei den Ringen nicht gehen,für eine Elektronikanwendung spielen ja die Übergangsmaterialien ( Goldaulage usw ) eine Rolle.
Wie du schon sagst...frage den Hersteller speziell nach deiner Anwendung.......
Kann es sein das andere elektronische Regler, Antriebseinrichtungen usw dein Signal ( kurzfristig ) verfälschen ?

 

[kurzschluß]

Nur zur Info!!

Pt 100 haben 100 Ohm bei 0°C und 138,5 Ohm bei 100°C das weißt Du. Nur wird vom Meßumformer ein kleiner Strom 2 mA mit der entsprechenden Spannung über den Widerstand geschicht, dieser Strom muß so klein sein, das er der Pt 100 nicht erwärmt und keine Meßwertverfälschung auftritt. Es gibt aber auch Meßumformer die getacket einen höheren Strom 10-20mA über den Pt jagen um ein genaueres Meßergebniss zu haben außerdem ermitteln diese 2-10 Meßzyklen und bilden den Mittelwert.Bei diese Meßumformer kannst Du mit einem normalen Meßgerät keine Strom oder eine Spannung messen weil die getackten Signale nicht erfast werden, vielleicht kann man mit der HOLD Funktion die Spannungsspitze messen. Falls Du dieses Problem noch hast , bitte eine kurze Mail, dann sehe ich nach ob ich den Hersteller finde.

 

[kurzschluß]

Nachtrag

Die Meßleitungen sind verdrillt und abgeschirmt, davon gehe ich aus..

 

[kurzschluß]

Noch ein Nachtrag

Auch in der Walze.

 

[d.kuckenburg]

falls möglich

die Umwandlung des Signals sollte schon vor den Schleifringen in einen eingeprägten Strom stattfinden.
So bekommst du keine Ruhe, Schleifringe sind für Kleinsignale "Gift".

 

[Geraldk]

Hallo

Danke für eure Ratschläge.Die Anschlußleitungen für die PT100 sind verdrillte und geschirmte Teflonleitungen.
Ich habe mir natürlich auch schon überlegt einen Signalwandler vor den Schleifringen anzubringen.Ich habe da etwas in der Größe einer 2€ Münze gesehen.Jedoch muß ich erst klären, ob sich das in 2 Leitertechnik bewerkstelligen läßt, da ich ja nur 2 Schleifringe habe und auch 10-30 V Dc Betriebsspannung benötigt wird.
Die Anlagen sind ca. 6 JAhre alt und wurden in Deutschland für uns gebaut.Ich habe nur die Instandhaltung über,und die Probleme tretten seit ca. 2 Jahren gelegentlich auf.
Vielleicht gibt es auch eine berührungslose Infrarottemperaturmessung mit 4-20 mA Ausgang.

Liebe Grüße aus Österreich Gerald

 

[kurzschluß]

Berufsbezeichnung : Leittechniker

Man hat nur vergessen die Messung anzupassen, bzw nicht den geeigneten Meßumformer genommen.

In allen Drehtrommelöfen, Rezigebläsen usw. z. B.Zementindustie gehört dies zum Standart und läuft problemlos.

Grundsätzlich antworte ich auf Probleme mit den allgemein verfügbaren Informationen aus meinem Fachgebiet, spezielle Lösungen verbreite ich aber nicht.

 

[edi]

PT 100

überlegt einen Signalwandler vor den Schleifringen anzubringen.Ich habe da etwas in der Größe einer 2€ Münze gesehen.Jedoch muß ich erst klären, ob sich das in 2 Leitertechnik bewerkstelligen läßt, da ich ja nur 2 Schleifringe habe und auch 10-30 V Dc Betriebsspannung benötigt wird

Hallo,

wie du schon richtig sagst , 2 Leiter Meßumformer ( Transmitter -Durchmesser ca 45 mm )
mit 4..20 ma Ausgang......da reichen deine 2 Schleifringe.

Beispiel:
http://www.pma-online.de/de/pdf/db_rt-flex_d_9498-737-38333.pdf

Gibt natürlich noch viele andere Hersteller.......

 

[kurzschluß]

Eine rotierende Siegelwalze wird auf ca. 160°c aufgeheizt.Die Spannungszufuhr für die 1,2 kw Heizung wird im Steuerkasten über Halbleiterrelais geschaltet,und über Schleifringe übertragen.

Für die Temperaturregelung ist ein PT100 in die Walze eingebaut.Die übertragung erfolgt ebenfalls über sehr hochwertige Schleifringe in 2 Leiterschaltung.Danach ist ein Messumformer geschaltet, welcher PT100 auf 4-20mA ( 0-300° )umsetzt und einer SPS-Analogeingangskarte zugeführt wird.

Bei diesen Walzen ist es so, das Heizung und der Temperaturfühler so abgestimmt werden, daß das thermische Verhalten und die Wärmespeicherung dieses Walzen berücksichtigt werden.Das heißt, der Pt 100 mißt eine zu niederige Temperatur, Heizung ein, die Wärme geht in die Walze erreicht den Pt100 ( Heizung aus ). Die Wärme geht weiter und wird dann durch die Oberfläche der Walze und dem" Siegellack" abgeführt. Nun kommt die Kälte wieder zurück zum Pt 100. Man wird den Einbauort des Pt 100 so wählen, das er die Kältewelle früh erfäßt und viel Speicherkäpazität der Wärme von hinten noch zur Verfügung stehen. So erreicht man eine gleichmäßige Temperatur. Hat man dan noch eine gute Regelung, in der zum Beispiel noch die Drehzahl der Walze (bei Veränderlichen Drehzahlen) die Temperatur der Folie, die Menge des Lacks berücksichigt werden , so erreicht man diese Abweichung von 1°C. Dies sollte man bedenken bevor man den Meßort verlegt.

 

[Geraldk]

Re: PT 100

wie du schon richtig sagst , 2 Leiter Meßumformer ( Transmitter -Durchmesser ca 45 mm )
mit 4..20 ma Ausgang......da reichen deine 2 Schleifringe.

Beispiel:
http://www.pma-online.de/de/pdf/db_rt-flex_d_9498-737-38333.pdf

Gibt natürlich noch viele andere Hersteller.......[/quote]

Danke Edi für den Link,genau die gleichen Umformer habe ich von Jumo gesehen.

Danke lieber Kuzschluß für die Beschreibung der Regelung.Der beschriebene Vorgang ist mir bekannt, da ich mit zahlreichen ähnlichen Anlagen in der Lebensmittelverpackung und Sterilisation zu tun habe.Bei meinem Problem handelt es sich jedoch ganz eindeutig um einen kurzzeitigen Messfehler.Es ist absolut nicht möglich, dass sich die Temperatur inerhalb einer Sekunde von 160°c auf über 170°c ändert, und dann wieder wieder auf genau 160° zurückspringt.Der Temperaturwert wird natürlich auf einem Monitor angezeigt, und im Normalfall auf 1°c genau geregelt.Als zuläßige Abweichung ist 3° eingegeben.Dieser Wert könnte natürlich erhöht werden,jedoch würde eine tatsächliche Temperaturabweichung einen großen Schaden anrichten, da dann eine Dichtheit der mit Stickstoff gefüllten Packungen nicht mehr garantiert werden kann, und die Produkte in kurzer Zeit verderben würden.
Letztes Jahr haben wir eine ähnliche Maschine von einem anderen deutschen Hersteller bekommen.Ebenfalls Pt100 in einer Walze, gekabselte Schleifringe mit ca 40 mm Durchmesser, kein Messumformer, sondern Pt100 direkt in SPS-Eingang.
Bisher noch kein Problem.

Liebe Grüße Gerald

 

[kurzschluß]

Na gut , so wird es gemacht !

Falls Du einen analogen Meßumformer hast, Klemme zum PT 100 einen Kondensator ELKO parallel. Der Elko sollte so bemessen sein, das er den Wert für 5-10 Umdrehungen hält, das heißt Kondensator einbauen, waren bis sich der Meßwert stabilisiert hat, und dann einen Schleifring abheben und die Zeit messen bis der Alarm ausgelöst wird.
Bekommt man mit dem Kondensator keinen Meßwert, Elko parallel zum Ausgangsstrom klemmen und dann wieder den Schleifring abheben.

Wenn es klappt , melde Dich einmal. Wenn Du einen Verbesserungsvorschlag machst, teile ich Dir gerne miene Adresse mit um die Präsente entgegenzunehmen. Achte auf die Temperaturregelung, ob sie die Ein-Ausschaltfrequenz ändert.

Gruß Kurzschluß

 

[kurzschluß]

Das habe ich befürchtet.

Nun kommen die Nachfragen über E-Mail und machen mein Postfach voll. Stellt die Fragen im Forum.
1. Natürlich sollte man durch ein und ausklemmen des Kondensators überprüfen ob der Meßwert sich verändert.
Leckstrom über den Kondensator, dann sollte man einen hochwertigen Kondensator nehmen oder eine andere Bauform wenn es die Örtlichkeit verlangt.
Wir haben bei diesen Änderungen immer eine Steckbrücke um festzustellen ob die Temperaturanzeige sich ändert. Wartungsarbeit.
Das Meßsignal wird gedämpft, aber nicht verfälscht, weil ein Kondensator voll einen Widerstand in Mega oder Kilo- Bereich hat und der PT 100 nur 100 Ohm.
Außerdem gibt es gewaltige Unterschiede im Aufbau oder Meßverfahren der einzelnen Hersteller, die man nicht so ohne weiteres erfährt, aber berücksichtigen muß.
Auch unser Gerald ein Signal bei einer anderen Anlage aus der SPS und das ist mit Sicherheit getacket.

 

[kurzschluß]

Getacktet wird so geschrieben.

Aber trotzdem kann man mit einen Meßsignal welches getacktet wird oder die Polarität ändert nicht mit einem Kondensator arbeiten.

 

[Geraldk]

Elko paralell zu Pt 100 ?

Hallo Kurzschluß

Erstmal danke für deine wirklich kompetenten und ausführliche Antworten.Ich finde es super, dass in diesem Forum echte Fachleute immer wieder sehr schnell antworten.

Das mit dem Elko parallel zum PT 100 kann ich nicht ganz verstehen.Ein Elko kann einen kurzen Spannungseinbruch kompensieren, jedoch kommt es bei diesem Problem vermutlich kurzzeitig zu einer höheren Spannung.Kann der Elko auch eine kurzzeitige Spannungserhöhung dämpfen ?

Es ist Wochenende und ich kann es somit nicht versuchen, aber ich stelle es mir so vor.

An einem Pt 100 liegen etwa 20 mv Spannung an,beim Erwärmen des Sensors steigt desen Widerstand, und somit steigt auch die Spannung am PT100 und am Eingang des Messumformers.Es ist ein Analoger Phöinx Umformer, Type im Moment nich bekannt.

Bei mir wird kurzzeitig eine höhere Temperatur angezeigt, daher muss kurzzeitig eine höhere Spannung anliegen.Kann der Elko den Spannungsanstieg wirklich verhindern? Ich stelle mir das im Moment so vor, dass dann durch den Elko die höhere Spannung nämlich noch länger anliegt !!

Oder war mein Gedankengang hier ganz falsch ????

Es handelt sich bei dieser Maschine übrigens um eine zierliche Anlage, keine Verschmutzung und mechanisch alles in Ordnung.Es kommt auch zu keiner Unterbrechung des PT 100 , da dies am Phönix Messumformer durch eine rote Led signalisiert wird.
Vermutlich nur eine kurzzeitige Widerstandserhöhung in der Messkette, oder das Problem liegt wirklich ganz wo anders.Aber wie gesagt das Problem tritt nur zeitweise auf.Ich habe vor einiger Zeit schon mal beim Hersteller nachgefragt, der konnte mir damals jedoch keinen Rat geben.

Für einen Verbesserungvorschlag wird es leider nicht reichen, da bei diesen Abschaltungen kein Schaden entsteht und die Anlage sofort wieder gestartet werden kann. Es wurde daher noch kein NC-Bericht erstellt.Jedoch bin ich selbst an diesem Problem sehr interessiert.


Liebe Grüße aus Österreich Gerald