Problemstellung: 
Messgröße außerhalb des zulässigen Bereichs der SIMATIC Analogeingangsbaugruppe

Analoge Messsignale können von SIMATIC Analogeingangsbaugruppen in standardisierten Messbereichsgrenzen erfasst werden.

Zu den typ. Parametrierbaren Messbereichen der SIMATIC Analogeingangsbaugruppen zählen:

Spannung: +/- 10 V; +/- 5 V; 0..10 V; 1..5 V

Strom: 0..20 mA; 4..20 mA

Was ist jedoch, wenn das vorliegende zu messenden Messsignal sich außerhalb dieser Grenzen befindet bzw. die Signalart (z.B. AC statt DC) nicht passend ist?

Um Messsignale außerhalb des zulässigen Messbereichs bei SIMATIC Analogbaugruppen zu verwenden, gibt es einige bewährte Methoden:

• Anpassung der Signale mittels zwischengeschalteten Messumformern:
  Durch den Einsatz von Messumformern können Signale in einen Bereich umwandeln, der für die Analogeingangsbaugruppe geeignet ist. Hierzu bietet der Markt eine Reihe an Geräten an wie z.B. Strommessumformer, welche hohe Ströme in niedrigere, messbare Ströme umwandeln bzw. Spannungsmessumformer, welche hohe Spannungen in niedrigere, messbare Spannungen umwandeln.
• Einsatz von Vorwiderständen oder Spannungsteilern:
  Durch den Einsatz von Vorwiderständen oder Spannungsteilern kann die Spannung reduziert werden, so dass diese innerhalb des Messbereichs der Baugruppe liegt.
• Korrekte Parametrierung der Baugruppe:
  Die SIMATIC Analogbaugruppen ermöglichen die Anpassung des Messbereichs per Parametrierung. Dies kann in den Geräteeinstellungen des TIA Portals bei der jeweiligen Analogeingangsbaugruppe erfolgen, um den Messbereich zu erweitern bzw. anzupassen. Ein weiterer wichtiger Aspekt, ist die Berücksichtigung der Gebrauchsfehlergrenze der Analogeingangsbaugruppe, siehe u.a. Empfehlungen bzw. FAQ.

Allgemein ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen und Grenzen der verwendeten Messgeräte zu kennen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um genaue und sichere Messungen zu gewährleisten.

Empfehlungen:

Verwendung von Schutzschaltungen:

Bei SIMATIC Analogeingangsbaugruppen gibt es verschiedene Schutzbeschaltungen, um die Eingänge vor Überlastung, Überspannung und anderen Störungen zu schützen.

Beispiele für gängige Schutzmaßnahmen:

• Überspannungsschutz:
  Zener-Dioden oder Varistoren können verwendet werden, um Überspannungen abzuleiten und die Baugruppe zu schützen.
• Strombegrenzung:
  Vorwiderstände oder Strombegrenzungsschaltungen können eingesetzt werden, um den Stromfluss zu begrenzen und die Baugruppe vor Überstrom zu schützen.
• Filterung:
  RC-Filter (Widerstand-Kondensator-Filter) können verwendet werden, um hochfrequente Störungen zu reduzieren und ein sauberes Signal zu gewährleisten.
  
• Galvanische Trennung:
  Optokoppler oder Trennverstärker können eingesetzt werden, um eine galvanische Trennung zwischen dem Messsignal und der Baugruppe zu gewährleisten, wodurch Störungen und Potentialunterschiede vermieden werden.

Diese Schutzmaßnahmen helfen, die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Analogeingangsbaugruppen zu erhöhen und genaue Messungen zu gewährleisten.

Messgenauigkeit hinsichtlich der Gebrauchsfehlergrenzen beachten!

Siehe FAQ: 
Was ist die Gebrauchsfehlergrenze und Grundfehlergrenze bei analogen Ein- und Ausgängen?

Verwandte Themen:
Wie kann man einen Potentiometer mit einem Widerstandsbereich von 0-10 kOhm mit einem SIMATIC ET200SP Analogeingangsmodul verwenden?

Hinweis!

Die o.g. Tipps stellen lediglich einen Auszug von Lösungsansätzen vor, weitere Lösungen sind möglich. Irrtümer und Fehler vorbehalten.
Die in diesem Artikel beschriebene Vorgehensweise bezieht sich auf den Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels (Stand: Mai 2025).

Viele Grüße

Eure Fachberatung Deutschland (PK)