Již po mnoho a mnoho let se jako elektrický výstup v průmyslových systémech a aplikacích zabydlel a využívá analogový napěťový signál 0(2)-10 V nebo proudový signál (proudová smyčka) (0)4-20 mA. Prakticky se dá říct, že jde o standard a téměř každé průmyslové zařízení tento výstup poskytuje. V mnoha případech však chceme nebo je nutné automaticky monitorovat aktuální stav a při dosažení některé aktuálně zajímavé mezní hodnoty chceme provést nějakou signalizaci nebo zajistit spuštění nějakého mechanismu (akčního členu). Pro tyto účely může velmi dobře posloužit „Programovatelný kontrolér hodnot analogových signálů (Programmable limit value switch)“ rakouské společnosti LUTZE. Ano, někdo namítne, že toto je možné realizovat pomocí několika rezistorů a relé, někdo jiný řekně, že to zaprogramuje v PLC. Ano obě varianty jsou možné, ale lze to takto realizovat na 35 mm DIN liště, kde máme jen cca 7 mm místa? Nelze. A zde právě se objeví celá výhoda modulu – převodníku LUTZE 750 101.
Tento modul na 35 mm DIN lištu šířky běžné připojovací svorky (6,2 mm), totiž v sobě obsahuje vyhodnocovací miniaturní elektroniku pro vyhodnocení 2 stavů standardizovaných napěťových signálů 0-10 V či 2-10V nebo dvou stavů proudové smyčky 0-20 mA či 4-20mA a podle toho zda byla cílová hodnota překročena nebo nikoliv, dojde k sepnutí/rozepnutí výstupního tranzistoru A nebo B. Nejlepší však na tom je, že cílová hodnota se nenastavuje nějakými propojkami nebo spínači, ale kompletně softwarově prostřednictvím miniaturního 5 mm sériovému USB komunikačnímu rozhraní (miniUSB konektoru) na čelní straně modulu. Prostřednictvím USB kabelu a firmou LUTZE dodávaného PC softwaru se například s notebookem ke kontroléru snadno připojíte a na obrazovce přehledně uvidíte aktuální hodnotu vstupního signálu ve zvolených fyzikálních jednotkách i v procentech rozsahu, průběh signálu v čase, stav výstupních kontaktů a hlavně nastavené přepínací úrovně a jejich hystereze. Ty lze snadno myší a klávesnicí změnit. Tak lze kontrolovat jednu konkrétní úroveň, hodnotu v režimu okénkového komparátoru, změnu (tj. růst či pokles) hodnoty během volitelné časové periody (tendence +, tendece – či +/-). Všechny funkce lze také nastavit jako inverzní. Dá se říct, že pro výrobce byla samozřejmostí implementace odděleného nastavení hystereze v rozsahu 0.1 až 90% a časového zpoždění 0 až 999 sekund pro sepnutí či rozepnutí každého výstupu.
Blokové schéma výstupů (vlevo) a rozměry modulu převodníku / kontroléru LUTZE 750 101
Vstupy a výstupy jsou plně galvanicky odděleny, přičemž odpor vstupu je pro napěťový signál 100 kiloohmů, zatímco pro proudovou smyčku jen 100 ohmů. Výstupní tranzistory jsou z důvodu svých malých rozměrů schopny spínat střídavé i stejnosměrné napětí sice jen max. 30 VDC a proudy max. 100 mA, ale spínací frekvence je omezena až na 100 Hz. Aby však kontrolér mohl pracovat, je nutné jej napojit na externí napájecí napětí 24 VDC. Správná funkce každého sepnutého výstupu je signalizována trvale svítící zelenou LED, přičemž při poruše či nějakém problému začne blikat.
Uvedené vlastnosti kontrolér předurčují pro nasazení v aplikacích, kde je potřeba přesně monitorovat a vyhodnotit určité úrovně standardizovaných napěťových signálů, například při měření teploty, tlaku, průtoku, rychlosti, přiblížení, vzdálenosti apod. a díky šířce na DIN liště jen 6.2 mm jistě nebudete míst s jeho místěným v rozvaděči žádné problémy.
Přehled základních parametrů:
- Vstup: přepínací napěťový 0(2)-10V nebo proudový (0)4-20 mA
- Výstup: 2x spínací tranzistor, typ NO/NC, max. 30 V / 100 mA
- Galvanické oddělení: 3cestné, 2,5 kVst
- Funkce spínání: limit, okno, změna +, změna -, změna +/-, inverze
- Hystereze: nastavitelná 0.1 až 90% rozsahu
- Zpoždění reakce tranzistoru: 0 až 999 s
- Programování: přes mini-USB + PC software dodaný výrobce
- Napájení: 10 až 30 VDC, typ. 30 m
- Pracovní teplota: 0 až 60°C
- Teplotní drift: < 30 ppm / °C
- Stupeň krytí: IP20
- Rozměry modulu: 6.2 × 90.0 × 115.5 mm
- Hmotnost: 120 g
Závěr
Společnost LUTZE se obecně dost specializuje na výrobu mnoha typů takových to převodníčků na DIN lištu ve velikosti jedné svorky, ať již jde o vzájemné převody mezi různými napěťovými či proudovými rozsahy, převod analogové hodnoty na frekvenci pulsů, A/D převodníky nebo moduly pro připojení různých teplotních čidel (PTC/NTC, termočlánek, apod). Na ty se však blíže podíváme někdy příště. Zde uvedený kontrolér je také nabízen s reléovými výstupy, ale ten již samozřejmě vykazuje větší šířku. Jinak zde uvedený modul lze například zakoupit například u pražské společnosti EIG - OEM AUTOMATIC s.r.o., která výrobky LUTZE v ČR prodává. Zde na požádání Vám sdělí aktuální cenu i dodací lhůty.
Antonín Vojáček
vojacek@ hwg.cz
DOWNLOAD & Odkazy
- Domovské stránky společnosti Lutze - www.lutze.com, www.luetze.at nebo www.luetze.de
- Stránky společnosti EIG - OEM Automatic s.r.o. - www.oem-automatic.cz
- Odkaz na datasheet (německá verze) - www.lutze.com/fileadmin/user_upload/pdf/datasheets/de/750101_DS_DE.pdf
- Odkaz na datasheet (anglická verze) - www.luetze.at/fileadmin/user_upload/pdf/datasheets/en/750101_DS_EN.pdf