Taktgenerator mit LMC555CN/TLC555CP

[patois]

Re: * * * Gefährdung des I+ Eingangs der SPS * * *

Meine Vermutung, wie der Current Loop an die SPS anzuschalten wäre, folgt im nächsten Posting ...
(muss das erst noch zusammenkopieren).

* * * Ohne Gewähr * * *

Da ich keine Schaltungsbeispiele vom Hersteller dieser SPS habe,
und auch diese SPS überhaupt nicht kenne,
beruht das folgende Schaltbild nur auf Vermutungen !!!

http://s8.postimage.org/mjjqjdq9d/Current_Loop_Version_01.jpg

Wie bereits gepostet, muss geklärt werden, ob der I+ Eingang der SPS mit +24 Volt beaufschlagt werden darf !!!

[Spasseshalber werde ich eine andere Konstantstromschaltung aufzeichnen, wie ich das Problem angehen würde, falls der SPS-Eingang keine 24 Volt vertragen würde]

Greetz
Patois

 

[hoola]

Hallo,
erstmal danke für deine Bemühungen mir zu helfen!!

Ich habe nochmal in den Datenblättern der SPS geschaut, zu einem max. Eingangspotential steht da nichts. Allerdings zu einem "Eingangsstrom (Zerstörungsgrenze)" .. der soll < 35mA sein.
Wenn ich nun den Shunt nehme mit seinen 243Ohm und diesen maximalen Strom, bekomme ich eine Max. Spannung von 8,5V raus.

@hicom
Bei meiner Version der SPS können die ersten 4 Kanäle 0-10V und 0-20mA. Die nächsten 4 (also Kanal 5-8 ) können PT100/1000, 0-10V und 0-20mA.
Jedenfalls entnehme ich es so meiner Anleitung.

mfg

EDIT: mir fällt gerade auf, wo ich deine Zeichnung sehe, dass ich bei meiner den I- Eingang total vergessen habe einzuzeichnen. Auch wenn das jetzt blöde wirkt, aber ich weiß natürlich, dass ich den I- an den Kollektor des Transitors anklemmen muss. Trotzdem danke für die Korrektur.

Das Schaltungbeispiel für einen Sensor mit Stromausgang:

http://s17.postimage.org/ped5w0l6z/ttttttttttttttttttttttt.jpg

 

[patois]

:!:

Wenn der I- mit der 0Volt Referenz zusammengeklemmt ist,
dann passt mein Schaltbild nicht mehr !!!

Patois

EDIT: Jetzt müsste man noch ein Schaltbild vom Sensor haben,
denn im Moment ist nicht zu erkennen,
wo die Spannungsquelle ist (Im Sensor integriert?)

 

[hoola]

Das ist leider alles was ich dahingehend bieten kann.

http://s17.postimage.org/5lxoavmff/drucksensor.jpg

Ist auch nur ein Beispiel eines Drucksensors der mal verbaut war.
Hoffe es hilft .. seitens Bachmann findet man in der Dokumentation nichts hinsichtlich der Spannungsversorgunf eines Drucksensors.

 

[patois]

:arrow:

Konnte das Sensor-Bild nur kurz überfliegen,
denke aber, dass das eher in Einklang zu bringen ist
mit meiner noch in Arbeit befindlichen Konstantstromquelle.

Muss jetzt leider außer Haus, so dass ich erst heute abend den Entwurf weiterbearbeiten kann.

Der Sensor scheint als Spannungsversorgung eine externe Spannungsquelle zu nutzen.

Greetz
Patois

 

[hoola]

:arrow:

Konnte das Sensor-Bild nur kurz überfliegen,
denke aber, dass das eher in Einklang zu bringen ist
mit meiner noch in Arbeit befindlichen Konstantstromquelle.

Muss jetzt leider außer Haus, so dass ich erst heute abend den Entwurf weiterbearbeiten kann.

Der Sensor scheint als Spannungsversorgung eine externe Spannungsquelle zu nutzen.

Greetz
Patois

Ja, der Sensor wird von der ext. Spannungsversorgung der AIO288 Baugruppe gespeist.

 

[hicom]

ja stimmt die AIO288 kann auch 0..20mA

Aber dabei ist es völlig uninteressant mit welcher Spannung dein Sensor arbeitet, da dieser ja einen konstanten Strom (max. 20mA) ausgibt, egal ob jetzt an 500, 243 oder 0 Ohm.

Die Bürde deines SPS Eingangs, hier 243 Ohm bedingt, dass der Ausgangs des Sensors min. 4,86V ausgeben können muss um durch die 243 Ohm 20mA zu treiben.

Zerstörungsgrenze, hier 40mA bedeutet, dass wenn du
ca. 10V konstante Spannung anlegen würdest der Eingang sterben würde.

Gruß
Jürgen

 

[hoola]

ja stimmt die AIO288 kann auch 0..20mA

Aber dabei ist es völlig uninteressant mit welcher Spannung dein Sensor arbeitet, da dieser ja einen konstanten Strom (max. 20mA) ausgibt, egal ob jetzt an 500, 243 oder 0 Ohm.

Die Bürde deines SPS Eingangs, hier 243 Ohm bedingt, dass der Ausgangs des Sensors min. 4,86V ausgeben können muss um durch die 243 Ohm 20mA zu treiben.

Zerstörungsgrenze, hier 40mA bedeutet, dass wenn du
ca. 10V konstante Spannung anlegen würdest der Eingang sterben würde.

Gruß
Jürgen

Ja OK, also muss ich jetzt nur noch wissen wie meine korrekte Schaltung aussehen soll, die in der Lage ist mir 4-20mA auszugeben, ohne dabei 10V zu überschreiten.

EDIT: Je länger ich mir den Stromlaufplan der Anlage anschaue (natürlich mit Hauptaugenmerk auf einen beliebigen Drucksensor), desto mehr denke ich, dass es auf diese Weise funktionieren muss.
Die Spannungsversorgung (24VDC) und GND kommen extern von der Baugruppe AIO288. Die 24VDC-Leitung geht auf den Druckmessumformer. Aus diesem heraus kommt nur eine Leitung "Signal" und der Schutzleiter PE.
Die Signalleitung geht auf den I+ Eingang der SPS.
Der I- Eingang der SPS geht dann auf das GND von der AIO288.

http://s14.postimage.org/wkxfz6acd/Stromquelle_Druck.jpg

Dat muss doch so gehen?!
Die 24VDC, die von der AIO288 kommen, würde ich dann mit einem 7812 wandeln, daher in der Zeichnung die 12V Spannungsleitung.

 

[patois]

Dat muss doch so gehen?!

Ja, sieht gut aus.

Greetz
Patois

 

[hicom]

:?: hast du jetzt einen fertigen Drucksensor mit 0..20mA (4..20mA) Ausgang, dann kannst du ihn mit 24V versorgen und alles passt.
Wenn du den Sensor und Stromquelle noch selbst bauen musst, schau dir mal den AD694 an damit geht das recht einfach.

Gruß
Jürgen

 

[hoola]

:?: hast du jetzt einen fertigen Drucksensor mit 0..20mA (4..20mA) Ausgang, dann kannst du ihn mit 24V versorgen und alles passt.
Wenn du den Sensor und Stromquelle noch selbst bauen musst, schau dir mal den AD694 an damit geht das recht einfach.

Gruß
Jürgen

Also einen Sensor will ich nicht nachbauen, nur eine Schaltung die so tut als wäre sie einer .. sozusagen.
Ich will mit der Schaltung mittels Poti die 4-20mA auf die analogen Eingänge der AIO288 geben, um zu sehen, ob das Signal auf dem Visualisierungspanel an der richtigen Stelle und mit plausiblen Werten erscheint.

Ja, sieht gut aus.

Greetz
Patois

Das freut mich .. ich hatte die Frage nach einer Simulation eines 4-20mA Gebers schonmal in einem anderen Forum zu früherer Zeit gestellt und die Menschen dort sagten mir, ich müsste eine KSQ aufbauen.
Allerdings habe ich den Leuten dort wohl auch noch nicht die richtigen und für die Lösungs des Problems wichtigen Informationen geben können, weil ich mich einfach noch gar nicht ordentlich eingearbeitet hatte in die Thematik.

Jedenfalls danke für die Hilfe!!
Wenn ich noch weitere Fragen habe werde ich wieder hier schreiben und wenn es was neues gibt (die Bauteile sind immer noch nicht da ) dann gebe ich natürlich auch bescheid.

Nochwas zu einer Frage von mir von vor ein paar Tagen:

Gibt es vielleicht empfehlenswerte Lötanleitungen die man sich noch anschauen kann?

Ich habe 100x160mm Punkt-Streifenrasterplatinen bei Reichelt bestellt mit Lötpunkt in 3er Ketten.
Dabei ist mir gerade aufgefallen, dass ich dabei ja leider gar keine 24V-Schiene bzw. GND-Schiene auf meiner Platte haben kann.
Das wäre ja aber praktikabler, wenn ich mehrere Schaltungen auf eine Platine kriegen möchte, oder?

Und wie sieht es aus mit "Straight Headers" (keine Ahnung wie die Deutsche Bezeichnung dafür lautet .. diese "Jumper"-Stecker halt), ist es Sinnvoll diese zum Anschließen der Potis zu verwenden oder sollte ich die Drähte des Potis gleich in die Platine einlöten?

Noch was: die Platine ist aus Hartpapier .. kann es dabei unter Umständen zu Problemen beim Löten kommen? Immerhin ist die Platine nur 1,5mm dick und der Lötkolben ist ja manchmal schon recht warm.

mfg!

 

[patois]

* * * Optimierte Konstantstromquelle * * *

:arrow: . . . meine DIY - Lösung


http://s18.postimage.org/yctky7p91/Current_Loop_Version_02.jpg


Die Konstantstromquelle wurde optimiert angepaßt an die 243 OHM Bürde.

Da aber im Projekt die einfachere Lösung mittels eines Rheostaten genutzt wird,
ist eine Erläuterung der Schaltung wohl nicht mehr opportun.

Greetz
Patois

 

[hoola]

Re: * * * Optimierte Konstantstromquelle * * *

:arrow: . . . meine DIY - Lösung


http://s18.postimage.org/yctky7p91/Current_Loop_Version_02.jpg


Die Konstantstromquelle wurde optimiert angepaßt an die 243 OHM Bürde.

Da aber im Projekt die einfachere Lösung mittels eines Rheostaten genutzt wird,
ist eine Erläuterung der Schaltung wohl nicht mehr opportun.

Greetz
Patois

Oh doch oh doch.

Wenn du Zeit hast kannst du mir die Schaltung gern erklären bzw. ich werd sie mir auch selber angucken und nachvollziehen.
Dümmer werd ich dadurch ja nicht.

Danke und mfg.

 

[patois]

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Gibt es vielleicht empfehlenswerte Lötanleitungen die man sich noch anschauen kann?

Ich habe 100x160mm Punkt-Streifenrasterplatinen bei Reichelt bestellt mit Lötpunkt in 3er Ketten.
Dabei ist mir gerade aufgefallen, dass ich dabei ja leider gar keine 24V-Schiene bzw. GND-Schiene auf meiner Platte haben kann.
Das wäre ja aber praktikabler, wenn ich mehrere Schaltungen auf eine Platine kriegen möchte, oder?

Und wie sieht es aus mit "Straight Headers" (keine Ahnung wie die Deutsche Bezeichnung dafür lautet .. diese "Jumper"-Stecker halt), ist es Sinnvoll diese zum Anschließen der Potis zu verwenden oder sollte ich die Drähte des Potis gleich in die Platine einlöten?

Noch was: die Platine ist aus Hartpapier .. kann es dabei unter Umständen zu Problemen beim Löten kommen? Immerhin ist die Platine nur 1,5mm dick und der Lötkolben ist ja manchmal schon recht warm.

mfg!

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Gibt es vielleicht empfehlenswerte Lötanleitungen die man sich noch anschauen kann?

Möglichst einen Lötkolben mit Temperatur-Regelung verwenden, damit mit optimalen Löttemperaturen gearbeitet werden kann, denn zu heißer Lötkolben ist der Tod des Bauteils und zu kalter Lötkolben ergibt zwangsläufig sogenannte kalte Lötstellen.

Ferner sollte man sich die Arbeit erleichtern, indem man an den Stellen, wo Drahtenden oder "Füßchen" von Bauteilen eingelötet werden sollen, die Leiterbahnen im Voraus verzinnt. Dies ist vor allem empfehlendswert, wenn die Leiterbahnen schon leicht korrodiert sind.

Bei der Verwendung von schon länger gelagerten Widerständen sind die Anschlußdrähte oftmals auch schon korrodiert, so dass deren Säuberung und Vorverzinnung ebenfalls zu empfehlen ist.

Die Stärke des Lötdrahts sollte auch den Gegebenheiten angepaßt werden, denn "zuviel" Flußmittel kann bei der Lötung auch störend wirken.

Dieses Thema "Löten" ist zu umfangreich als dass man es hier erschöpfend darlegen könnte.

Hier gilt ganz besonders "Übung macht den Meister!"

Ich habe 100x160mm Punkt-Streifenrasterplatinen bei Reichelt bestellt mit Lötpunkt in 3er Ketten.
Dabei ist mir gerade aufgefallen, dass ich dabei ja leider gar keine 24V-Schiene bzw. GND-Schiene auf meiner Platte haben kann.
Das wäre ja aber praktikabler, wenn ich mehrere Schaltungen auf eine Platine kriegen möchte, oder?

Also da wird wohl jeder so seine eigene Methode haben; das hängt ja auch stark von der Art der Schaltung ab. Meistens generiere ich mir einen PLUS-Bus und einen MINUS-Bus, indem ich in der obersten und in der untersten Reihe mit Drahtbrücken die 3er Ketten zu je einem Bus verkette. Vielleicht schüttelt da der eine oder andere den Kopf, aber ich mache das eben so.

In diesem Zusammenhang muss man vielleicht auch darauf hinweisen, dass man für große Ströme, die bei manchen Anwendungen durchaus im normalen Betrieb auftreten können, die Leiterbahnen "verstärken" sollte, zumindest sollte man darüber nachdenken, ob man solche Abschnitte in seiner Schaltung hat.

Und wie sieht es aus mit "Straight Headers" (keine Ahnung wie die Deutsche Bezeichnung dafür lautet .. diese "Jumper"-Stecker halt), ist es Sinnvoll diese zum Anschließen der Potis zu verwenden oder sollte ich die Drähte des Potis gleich in die Platine einlöten?

Ich würde sage, dass das von deinen "Lötkünsten" abhängig ist. :wink:

Noch was: die Platine ist aus Hartpapier .. kann es dabei unter Umständen zu Problemen beim Löten kommen? Immerhin ist die Platine nur 1,5mm dick und der Lötkolben ist ja manchmal schon recht warm.

Hartpapier sollte man nur in Bastlerschaltungen einsetzen, aber für den Einsatz im rauhen Industrie-"Klima" (Dämpfe usw.) ist es total ungeeignet, weil es Feuchte aufnimmt. Überhaupt ist es eine gute Idee die fertigen Platinen mit einem Schutzlack zu überziehen (Sprühdose). Vor allem, wenn man hochohmige Bauteile wie OpAmps auf der Platine hat, kommt man nicht darum herum Schutzlack aufzubringen. [selbst die "gute" Schwarzwald-Luft setzt Platinen und deren Bauteilen heftig zu, die z.B. in Schaltkästen von Freiland-Kränen eingebaut sind {ja, eigene Erfahrung} ].

Soviel -oder wenig- mal zu deinen Fragen.

Greetz
Patois

 

[patois]

Re: * * * Optimierte Konstantstromquelle * * *

Die Konstantstromquelle wurde optimiert angepaßt an die 243 OHM Bürde.

Wenn du Zeit hast kannst du mir die Schaltung gern erklären bzw. ich werd sie mir auch selber angucken und nachvollziehen.
Dümmer werd ich dadurch ja nicht.

Danke und mfg.

Der "Lern-Effekt" beruht stark darauf, dass man die Schaltung selbst "durchkaut".

Die Schaltung ist ja deiner ersten, von dir selbst entwickelten Schaltung sehr ähnlich.

Es ist im Grunde genommen die Schaltung für den NPN-Transistor, nur vertikal gespiegelt.

In der Tat habe ich im Zeichen-Programm die Spiegel-Funktion benutzt, und nur die relavanten Teile, wie z.B. den Transistor als PNP angepaßt.

Überlege dir, warum ich eine 18-Volt-Zenerdiode eingeplant habe.

Die Diode D1 wird höchstens "unser ULI" verstehen; sie ist nicht drin wegen ihres zusätzlichen Spannungsabfalls, sondern aus Gründen der Temperaturgang-Verbesserung. Das geht aber dann schon tiefer in die Festkörper-Physik; Hauptsache man weiß, dass so eine Verbesserung zustande kommt, das genaue Wie brauchen wir nicht unbedingt erläutern.

Was würde passieren, wenn nur eine 9,1-Volt-ZD eingebaut würde?

Auf der einen Seite haben wir einen durch die Bürde und den Strom vorgegebenen Spannungswert, auf der anderen Seite einen entsprechenden Spannungsabfall in den Emitterwiderständen!

Wo bleibt die restliche Spannung? (sehr vereinfacht gefragt!)

. . . und bisher hat sich kein Mensch darum gekümmert, welche Verluste im Transistor in Wärme umgesetzt werden!

Was ist für den Transistor die günstigere Schaltung?

Die mit der 18-Volt-ZD oder die mit der 9,1-Volt-ZD?

Für weitere Fragen kannst du ja PN benutzen, weil die ganze Chose inzwischen doch schon weit OFF-TOPIC gegangen ist. :wink:

Greetz
Patois

 

[hoola]

Jetzt hab ich aber doch nochmal eine konkrete Frage zum NE555 als Taktgenerator.

Ich bin gerade dabei meine bisherigen Erkenntnisse zu dokumentieren und für Dritte verständlich aufzuschreiben.
Nun bin ich an dem Punkt, an dem ich den NE555 als Taktgenerator erkläre und die Auswahl und Anordnung der peripheren Bauteile begründe .. und da hapert es!
Es geht konkret um die beiden Gleichrichterdioden.
Diese hatten ja ursprünglich den Sinn und Zweck, ein Synchrones Aus- bzw. Ein-Signal zu erhalten.

Wenn ich meine Schaltung nun aber bei Yenka aufbaue, erhalte ich im Diagramm (ob jetzt mit oder ohne Dioden) immer die gleichen Kurven.

Poti bei 0Ohm (4000Hz)
http://s17.postimage.org/qf65a8nl7/Poti_0_Ohm.jpg

Poti bei Vollausschlag (10Hz)
http://s14.postimage.org/3p3w0py7h/Signalpegel.jpg

Also synchron is da irgendwie nix.
Woran liegt das?
Brauche ich die Dioden überhaupt?

mfg

 

[patois]

War bei mir in YENKA vollkommen symmetrisch:


http://s13.postimage.org/q3uap1ysj/NE555_1to1.jpg


Patois

 

[patois]

:lol:

Veränderbare Frequenz des Ausgangssignals unter Beibehaltung von Tastverhältnis 1:1


http://s16.postimage.org/jbrah0boh/NE555_mit_Poti.jpg


Ein angestrebtes Tastverhältnis von 1:1 bedeutet, dass die Ladezeitkonstante gleich der Entladezeitkonstante sein sollte.

Um dieses Ergebnis erreichen zu können, muss aufgrund der Funktionsweise des NE555 eine entsprechende Beschaltung mit Dioden eingefügt werden, welche die Gleichheit der Zeitkonstanten erzwingt.

Um diese Beschaltung und und ihre Wirkungsweise verstehen zu können, sollte man sich gründlich mit der internen Funktionsweise des NE555 befassen.

Patois

 

[hoola]

:lol:

Veränderbare Frequenz des Ausgangssignals unter Beibehaltung von Tastverhältnis 1:1


http://s16.postimage.org/jbrah0boh/NE555_mit_Poti.jpg


Ein angestrebtes Tastverhältnis von 1:1 bedeutet, dass die Ladezeitkonstante gleich der Entladezeitkonstante sein sollte.

Um dieses Ergebnis erreichen zu können, muss aufgrund der Funktionsweise des NE555 eine entsprechende Beschaltung mit Dioden eingefügt werden, welche die Gleichheit der Zeitkonstanten erzwingt.

Um diese Beschaltung und und ihre Wirkungsweise verstehen zu können, sollte man sich gründlich mit der internen Funktionsweise des NE555 befassen.

Patois

Vielen Dank,

habe mir das ganze grad nochmal zu Gemüte geführt .. ich hatte das Poti an der falschen Stelle verbaut.
Nämlich nach dem Widerstand zwischen Pin 7 und Pin 4.
So kann das natürlich nicht gehen mit der Synchronität

mfg!

 

[hoola]

Ein Wunder!

.. Die Bauteile sind endlich eingetroffen!
Nun werd ich erstmal eine Bestandsaufnahme machen ob auch alles da ist.

Updates folgen dann später.