skip to Main Content
De allra flesta I/O vi arbetar med är analoga eller digitala I/O, en del pulser förekommer också. I detta inlägg skall vi titta närmare på analoga I/O. Till analoga I/O signaler används ofta 0-10 V eller, kanske vanligast, 4-20 mA strömslinga. Dessa strömslingor var populära inom processindustrin då de enkelt kan styra hydraulik men har nu vunnit en bredare popularitet, faktum är att det används i stort sett överallt i industrin i applikationer med givare och till viss del även inom fastighetsautomation.

1. Långa avstånd

Med 4-20 mA kan långa avstånd nås med minimala signalförluster eftersom 4-20 mA är okänsligt för spänningsfall vilket normalt sker över längre ledningar. Tack vare att strömmen mäts sker inget spänningsfall, därför kan ledningarna vara upp till 1 km med bibehållen mätnoggrannhet. Jämfört med 0-10 V sker då ett spänningsfall snabbt vilket ger sämre noggrannhet.

2. Tolerans

Som vi nämnde ovan är strömslingan okänslig för varierande matningsspänning och olika typer av belastningsimpedans. Dessa kommer inte signifikant påverka signalen så länge som de håller sig inom toleranserna. 4-20 mA är dessutom okänsligt mot yttre påverkan från elektromagnetiska fält och robust mot elektromagnetisk överhörning eftersom strömmen är högre än de vanligtvis inducerade strömmarna.

3. Lätt att installera

Eftersom bara två kablar behövs för att givaren skall fungera är kostnaderna för kablaget låg.

4. Fel är lätta att avläsa

Eftersom nollnivån är 4 mA kommer ett fel att yttra sig som en 0 mA signal, dvs under den logiska nollnivån. Felen kan därmed lätt identifieras.
Analoga I/O från styrsystem

1. Drar ström

En av de stora nackdelarna med 4-20 mA och 0-10 V analoga I/O är att dessa typer av givare drar ström så länge givaren är igång. Detta gör att batteridrivna applikationer är svåra att lösa, givarna drar ström och de behöver även en spänningsmatas ett tag för att ge ett stabilt värde. Även nollnivån på 4-20 mA kräver ström vilket gör att den inte är den bästa lösningen för varje typ av applikation.

2. En givare, en kabel

Genom att signalen kräver ett trådpar kan inte flera givare dela på en kabel.

3. Isolation krävs

Om många givare används på en plats så kan problem med isolation mellan givarkablagen behöva beaktas.
Kablage till givare

Varför blev det just 4-20 mA

Att 4 mA används beskriver vi ovan, det är för att särskilja nollnivån från felnivån, men varför 20 mA som övre nivå? Det mänskliga hjärtat kan motstå ström upp till 30 mA så av säkerhetsskäl valdes 20 mA, dessutom är det lätt att skala mätningarna beroende på vilken noggrannhet man vill ha med spannet på 16 mA. Ström över 20 mA skulle också resultera i större spänningsfall vilket blir begränsande för kabellängden. En ytterligare faktor är att det är bra att begränsa energin i miljöer där det finns risk för antändning av damm eller ångor.

Analoga I/O via radio

1. Sensor

En sensor som mäter tryck, flöde eller liknande

2. Transmitter

Översätter givarens signal till en nivå mellan 4-20 mA. Om givaren mäter en vattennivå och den indikerar ett halvfullt kärl så skall transmittern ge ut en signal på 12 mA.

3. Matningsspänning

För att en strömslinga skall fungera måste en kraftkälla finnas tillgänglig, det finns många typer av matningsspänningar till analoga I/O, 12-24 V är vanliga. Eftersom det blir ett spänningsfall över långa ledningar är det bra att ”ta i” och välja ett nätaggregat som kan strömmata givaren 300 meter bort med rätt spänning.

4. Strömslinga

En kabel måste gå mellan givare och mottagare, en strömslinga som används för att spänningsmata och överföra mätvärden.

5. Vidare för analys

Någonstans skall signalen tas emot och tolkas, detta är i många fall där våra produkter en annan plats, signalen kopplas därmed ofta in i en sändare som överför signalen från en plats till en annan för att sedan tolkas.

6. Till överordnat system

När signalen överförts trådlöst finns olika modeller på hur signalen behandlas. Ibland sker en omvandling till ett industriprotokoll innan signalen överförs till ett styrsystem som tolkar signalen (MODBUS, Profibus osv) i annat fall kan signalen speglas och användas för att styra en ansluten utrustning som en motor, pump eller liknande.

Trådlös överföring av analoga I/O

Vi har ett brett utbud av I/O-moduler för analoga givare och analoga I/O. Vi har både färdiga paket och byggstenar för att bygga egna lösningar baserade på ditt behov. Vi kan lösa

överföring I/O till I/O
överföring I/O till styrsystem
överföring I/O till Internet of Things
Analoga I/O över långa sträckor

SATEL-LP -smart I/O

SATEL-LP24 med I/OSATEL LP är ett moduluppbyggt system för trådlös I/O-överföring, det används för punkt-till-punkt nät och för mer komplexa punkt-till-multipunktsnät. SATEL LP byggs ihop av åtta olika I/O-moduler och passar därmed snart sagt alla applikationer.

SATEL-LP

Wzzard trådlös I/O till IoT

Wzzrd nodWzzard är en IoT-lösning som ansluter analoga sensorer till en MQTT-server för integration i IoT-lösningar. Wzzard innehåller all intelligens och passar med standardsensorer.

Wzzard

Back To Top
Close search
Sök