Jste zde

TEST - Multifunkční panelové měřidlo s převodníkem a výstupy

Antonín Vojáček, 22. Prosinec 2012 - 17:44

Panelová měřidla jsou běžným prvkem do rozvaděčů, ale některá umí i mnohem více než jen zobrazovat hodnotu na displeji. Například typ Autonics MT4W-DV-10 současně s analogovým napěťovým vstupem obsahuje i plně nastavitelný proudový výstup, takže zároveň funguje jako převodník, u něhož lze téměř libovolně měnit rozsah vstupu i rozsah výstupu. K tomu obsahuje i tři široce konfigurovatelné spínané výstupy, např. pro signalizaci překročený nastavených limitů. To vše za cenu jen cca 2000,- Kč.

Ten, kdo často vyrábí řídící jednotky a rozvaděče, určitě již někdy řešil potřebu transformovat různý napěťový analogový signál na proudový 4-20 mA, který se zvláště v průmyslu dost často využívá pro přenos analogových signálů. Různé vyhodnocovací jednotky či PLC třeba standardně mají analogové vstupy či výstupy, ale dost často jen stejnosměrné napěťové 0-10V DC, který jsou nejsnadněji hardwarově realizovatelné a pro proudové vstupy či výstupy je obvykle nutné k danému PLC či jednotce dokupovat dost drahé doplňkové moduly či karty (pokud vůbec jsou k dispozici). Tento stav se pak dá také obejít zakoupení nějakého samostatně fungujícího a použitelného převodníku na DIN lištu, např. od společnosti Lutze (viz článek "TEST – Převodník signálu 0-10 V na 4-20 mA"), kterému se obvykle přivede napájení a signál, který potřebujete transformovat a na výstupu máte tento požadovaný převedený signál. Tyto převodníky na DIN lištu jsou poměrně dost drahé (např. 1500 - 2500,- Kč, dle provedení a konfigurovatelnosti), ale stále to je výrazně levnější než kupovat rozšiřující moduly pro PLC, které často stojí i přes 4000,- Kč.

Nakonec je tu však ještě jedna možnost, kterou můžete zároveň využít i pro jednoduchou vizualizaci, čímž u jednoduchých systémů můžete tímto i "zaplácnou" potřebu nákupu nějakého samostatného displeje. Tou je nákup panelového měřidla, které zároveň bude sloužit i jako velmi schopný a široce nastavitelný převodník signálů. Zabijete tak "dvě mouchy jednou ranou" a navíc toto provedení má často daleko větší možnosti nastavení převodu než převodníky na DIN lištu a často za skoro ty samé peníze. Takovým typickým příkladem je i multifunkční panelové měřidlo MT4W-DV-10 od jihokorejské společnosti Autonics, který má na tomto poli již dost velkou praxi.

Základní popis měřidla / převodníku Autonics MT4W-DV-10

Na první pohled vypadá jako klasické panelové měřidlo pro zobrazení přivedené analogové hodnot na svém červeném 4-místném sedmisegmentovém LED displeji (rozměry cca 50 x 20 mm), který se zasadí do vytvořeného otvoru v panelu velikosti 92 x 46 mm (celkové rozměry jsou 96 x 48 x 150 mm). A úplně základní provedení typové řady MT4W tak opravdu i pracuje. Ale je zde možnost si objednat i rozšířenou verzi, který obsahuje mimo zvolený analogový vstup (k dispozici jsou stejnosměrné i střídavé napěťové i proudové) i zvolený analogový výstup doplněný o tři spínané výstupy. Takto "zařízená" verze pak již poskytuje až nečekaně dost zajímavým možností použití.

Multifunkční panelové měřidlo Autonics MT4W-DV-10 z čelní strany i ze strany dvouřad šroubovacích svorek.

Konkrétně mnou zvolený typ Autonics MT4W-DV-10 se stejnosměrným napěťovým vstupem a proudovým výstupem 4-20 mA umožňuje:

  • Zobrazení napětí v rozsazích 50 mV až 500 V na displeji (režim multimetru).
  • Pevná perioda vzorkování 50 ms (nezávisle na vstupním rozsahu).
  • Nastavení zesílení vstupu / převodu (rozsahu zobrazení) na displej v rozsahu 1,000 až 15,000.
  • Možnost nastavení offsetu vstupu v rozsahu -99 až 99 jednotek rozsahu.  
  • Nastavení desetinné tečky zobrazení v rozsahu 0.000 až 0000.
  • Nastavení periody změny zobrazení hodnoty na displeji v rozsahu 0,1 s až 5,0 s (zobrazuje se průměrná hodnota vstupu za tuto dobu).
  • Monitorování maximální a minimální hodnoty vstupu s nastavením periody vzorkování (1 až 30 sekund).
  • Možnost vynulování (vytárování) hodnoty na displeji externím tlačítkem či tlačítkem na panelu.
  • Libovolné nastavení / přiřazení úrovně vstupního napětí úrovni 4 mA a 20 mA proudového výstupu.
  • Libovolné nastavení úrovní přepnutí spínaných výstupů na základě úrovně na vstupu.
  • Nastavení hystereze přepnutí spínaných výstupů.
  • Možnost "zamrznutí" hodnoty externím tlačítkem či tlačítkem na panelu.

K měřidlu je přibaleno i plato samolepek symbolů veličin pro nalepení na panel (obr. vlevo). Autonics MT4W-DV-10 lze i snadno rozebrat a podívat se do elektronických útrop (obr. vpravo).

Možnosti uplatnění funkcí

1) Převod vstupního napětí na zobrazení hodnoty jiné veličiny

Pomocí nastavení dvou převodních / korekčních koeficientů "H-SC" a "Inb.H" lze vstupní hodnotu napětí přepočítat na libovolnou číselnou hodnotu na displej v závěru reprezentující hodnotu jiné veličiny.

Například vstupní napětí 0-10 V lze přepočítat na displej na rozsah 0 až 9999, -9999 až 9999 nebo naopak např. 0 až 1,000, čímž lze například napětí odpovídající nějaké hodnotě měřené veličiny ze snímače (např. zatížení) zobrazovat jako hodnotu teploty ve kg a ne jako hodnotu napětí (viz obrázek vpravo). 

Příklad možnosti umístění desetinné čárky a tedy i přepnutí zobrazení řádu hodnoty veličiny.

Například z vážící jednotky vychází standardní signál v rozsahu 0-10V, reprezentující zatížení v rozsahu 0 až 50,00 kg s rozlišením na 10g. Pomocí parametru "In-r" se nastaví vstupní napěťový rozsah na 0-10 V a dále nastavením parametru "H-SC" na 50 a "dot" na 00,00 se vytvoří převod z napětí 10,00 VDC na vstupu na hodnotu 50,00 na displeji. Případně korekčním koeficientem "Inb.H" doladit převod tak, aby opravdu 50 kg na snímači zatížení odpovídala hodnotě 50,00 kg na displeji. Defakto provést korekci vážení samotného snímače.

Nastavení rozsahu (např. 10 V na obr. vlevo) a dalších parametrů vstupu se provádí v menu PA 1, do kterého se přistupuje 2 s stiskem tlačítka "MODE".

2) Převod napětí na výstupní proud

Pomocí volby rozsahu napěťového vstupu z možností 50 mV / 250 mV / 1 V / 5 V / 10 V / 50 V / 100 V a 500 V a možnosti libovolně přiřadit hodnotu napětí limitům proudového výstupu 4 a 20 mA, lze prakticky realizovat převodník s převodem  0 až 5 mV na 4 až 20 mA na jedné straně nebo 450 až 500 V na 4 až 20 mA na straně druhé. Jediné omezení je zde to, že mezi hodnotu přiřazenou 4 mA limitu a 20 mA limitu musí být rozsah min. 10% celkového nastaveného rozsahu zobrazení na displeji. Takovou "volnost" konfigurace a flexibilitu poskytuje jen málokterý převodník na DIN lištu a v ceně okolo 2000,- Kč si možná žádný.  

Samozřejmě pokud hodnotu vstupního napětí přepočítáte na jinou hodnotu na displeji, též limitní hodnoty pro proudový výstup zadáváte přímo v těchto číslech, tedy například dle příkladu výše, například si můžete zadat, že 0,00 kg = 4,00 mA a 50,00 kg=20,00 mA nebo klidně i jen 20,00 kg = 4,00 mA a 25,00 kg = 20,00 mA, dle potřeby.

 3) Hlídání limitů hodnot

Vestavěné 3 přepínací reléové výstupy s max. zatížením 250 V/3A lze využít pro monitorování překročení hodnot vstupního signálů, resp. hodnot veličiny zobrazované na displeji.  Přesněji řečeno, výstupy fungují jako třídící výstupy, tedy určují, zda hodnota je oblasti "LO" (nízké), "GO" (v pořádku) či "HI" (vysoké). Funkce těchto výstupů pak může být buď zcela vypnuta nebo navolena do jednoho z 6 funkčních módů.

Samozřejmě funkce těchto výstupů je nezávislá na nastavení proudového výstupu, takže lze ji využívat či nevyužívat, dle potřeby. 

Ukázka spínaných výstupů: dle nastavení přepínacích hodnot se při změně hodnoty napětí na vstupu přepne i výstup a tím se přepne barva LED lampy, která je na ně připojena.

Seznam možných 6 režimu funkce 3 přepínacích výstupů LO/GO/HI.

Závěr

Panelové měřidlo Autonics MT4W-DV-10 představuje docela multifunkční a univerzálně použitelné zařízení pro jednoduché měřící a řídící systémy, které nevyužívají žádné sofistikované jednotky pro základní zpracování, převod a zobrazení hodnot či jen základní jednotky či PLC neumožňující v základu realizovat výše uvedené funkce a jejich dovybavení by bylo zbytečně drahé (viz výše zmíněné obvykle dost drahé rozšiřující moduly). Typicky jde o lokální zobrazení hodnot veličin z různých čidel a převod signálu na jiný pro "přepravu" na větší vzdálenost či přizpůsobení vstupům cílové jednotky.

Odkazy:

Hodnocení článku: