Frequenz in 0-20mA und m³

Hallo RaGu89, hallo Helmut_13,

leider muss ich den Aussagen von Helmut_13 teilweise widersprechen - habe ich doch bereits vor Jahren und in vielen Beiträgen und Antworten die Unzulänglichkeiten des Blocks "Schwellwertschalter" dargestellt (und diesbezüglich sind Helmut´s angaben natürlich korrekt) und eine adequate schaltungstechnische Lösung angegeben und inzwischen für verschiedene LOGO!-Serien optimiert. Leider hat auch der Siemens-Support keine Notiz vom Know How des Forums genommen und zwischenzeitlich eine Lösung mit Mängeln veröffentlicht (vgl. dazu "periodisches Zählen von Impulsen innerhalb einer definierten Torzeit und ggf. Skalieren dieses Wertes").

Hier relevant:
In einer LOGO!-0BA7 kann der Aktualwert des Blocks "Schwellwertschalter" per Verweis "ausgelesen" werden, so dass die Funktion der o. g. diskutierten Schaltungen durch nur zwei Blöcke "Schwellwertschalter" + "Analoge Arithmetik" (quasi direkt) realisiert werden kann! Aber Achtung, denn die Messzeiten g_t laufen intern ab, so dass KEIN Startzeitpunkt getriggert und auch keine schaltungstechnische Synchronisation mehrerer Blöcke "Schwellwertschalter" erfolgen kann. Wenn dies jedoch für die Schaltungsfunktion(en) erforderlich ist, dann muss wiederum die von mir vorgeschlagene Schaltung "Demo_Impulse_nach_Analogwert_wandeln_V2b_0BA6.lsc" angewendet werden.

Messtechnische Lösung mit der LOGO!-0BA7, Block "Schwellwertschalter" + Block "Analoge Arithmetik" ODER o. g. Schaltung:
a) Bei einer periodischen Messdauer von g_t = 1 s wird die hardwareseitig gegebene Auflösung erreicht und der Blockwert kann auch als momentane Frequenz interpretiert werden. Bei Festlegung einer Maximalfrequenz von z. B. 50 Hz der Eingangsimpulse kann daraus durch Multiplikation mit 20 (in einem Block "Analoge Arithmetik") das gewünschte Analogausgabesignal berechnet werden (0 = 0 mA, 1000 = 20 mA). Alles weitere betrifft nur die Datenaufbereitung in der LOGO! (Nach Rückrechnung der Analogdaten im PC in Impulse/Messdauer g_t bzw. Hz bei g_t = 1 s ist eine vollständige Datenaufbereitung/Analyse möglich.)

b) periodische Messdauer g_t = 1 s. Eine Anzeige der Rotationsgeschwindigkeit ohne Rundungsfehler in U/s erfordert nun eine Multiplikation der Impulsanzahl/s mit 100/4 = 25. Dann kann eine rundungsfehlerfreie Anzeige mit 2 Nachkommastellen des Blockwertes (Block "Analoge Arithmetik") erfolgen: xx(,)xx U/s (Auflösung 0,25 U/s). Eine Anzeige in U/min ist wegen der Wertebereiche der Analogblöcke (hier Block "Analoge Arithmetik") auf eine Nachkommastelle begrenzt. Blockwert "Schwellwertschalter" * 25 * 6 = xxx(,)x U /min (Block "Analoge Arithmetik"; Auflösung 15 U/min). Auch eine Anzeige ohne Nachkommastelle ist bei Berechnung mit einem Block "Analoge Arithmetik" Rundungsfehlerfrei möglich: Blockwert "Schwellwertschalter" * 25 * 6 / 10 = xxx U /min (Block "Analoge Arithmetik"; Auflösung 15 U/min)

c) Eine Verbesserung der Signalauflösung ist nun nur durch rechnerische Mittelung über mehrere Messperioden oder durch die entsprechende Vergrößerung der Messzeit möglich, wobei Messzeit und Auflösung miteinander korrelieren. Bei der von Helmut_13 vorgeschlagenen Messung des Impulsabstandes ist dies leider nicht gegeben, sondern die Signalauflösung ist abhängig von der Signalfrequenz und damit variabel über den Messbereich! Dies ist i. A. unerwünscht, so dass m. E. diese Auswertemethode in der messtechnik nur in Sonderfällen Anwendung findet.

d) Vorschlag 1: periodische Messdauer g_t = 2,5 s für die Wertanzeige in einer Textmeldung
Dann kann die Anzahl der Impulse als xx(,)x U/s interpretiert werden (Anzeige mit 1 Nachkommastelle, Auflösung 0,1 U/s). Durch Multiplikation mit 6 ergibt sich der (Block- und Anzeige-)Wert in xxx U/min (Anzeige ohne Nachkommastelle; Auflösung 6 U/min; rundungsfehlerfrei).

e) Vorschlag 2: periodische Messdauer g_t = 25 s für die Wertanzeige in einer Textmeldung
Dann kann die Anzahl der Impulse als xx(,)xx U/s interpretiert werden (Anzeige mit 2 Nachkommastellen; Auflösung 0,01 U/s). Durch Multiplikation mit 6 ergibt sich der (Block- und Anzeige-)Wert in xxx(,)x U/min (Anzeige mit 1 Nachkommastelle; Auflösung 0,6 U/min; rundungsfehlerfrei).

f) Soll nun bei vergleichsweise langer periodischer Messdauer g_t und hoher gewünschter Signalauflösung die Anzeigeaktualisierung/Wertaktualisierung in kürzerer Zeitfolge erfolgen, dann ist dies mit deutlich höherem Schaltungsaufwand ebenfalls möglich. Für eine 0BA7 habe ich dazu kürzlich eine angepasste Schaltung veröffentlicht (vgl. "Zählimpulse als Analogwert ausgeben"). So könnte man dann bei einer periodischen (Gesamt-)Messdauer von g_t = 25 s aktuelle Werte z. B. alle 5 s oder auch jede Sekunde erhalten...

g) für eine Umrechnung der Rotationsgeschwindigkeit in einen Volumenstrom (m³/h) sollte eine hohe Auflösung verwendet werden. Konkrete Vorschläge kann ich natürlich erst bei Kenntnis der Umrechenfaktoren machen...

h) Zur PC-Simulation kann man die Zeiten g_t z. B. um den Faktor 10 vergrößern um die entsprechende Impulseingabe (für g_t = 1 s) von Hand zu tätigen und die Schaltung zu prüfen!!! für konstante Impulseingangsfrequenzen von 0 bisz. B. 50 Hz kan man auch den Eingang in denEigenschaften temporär auf "Frequenz" stellen.

Die Datei "DEMO_Frequenz_in_0_20_mA (0BA7).lsc" im Anhang hier zeigt die Umsetzungvon a) bis e)...

MfG
Betel