A 3. fejezet („Ki- és bemeneti jelek, I/O modulok") gyakorlatainak részletes megoldásai és a tudáspróba megoldókulcsa. Előbb dolgozd ki magad, csak utána ellenőrizz!

Gyakorlatok — megoldások

3.1. feladat — Bemenettípus-számítás

Megoldás

  1. A Type 3 bemenetnél a „0” tartomány −3 … +11 V, az „1” tartomány 11 … 30 V. A 9 V tehát még a „0” állapot garantált tartományába esik.
  2. Emelkedés közben a 11 V az a pont, amelytől a bemenet garantáltan „1” állapotú. 9 és 11 V között a jel a „0” tartomány felső részén halad — de a határ közelében a zaj, a tűrések és a hőmérsékletfüggés miatt az állapot bizonytalanná válhat.
  3. Egy olyan érzékelő, amelynek kimenete terheléskor 10 V-ra esik, éppen ebbe a bizonytalan sávba kerül: a bemenet hol „0”-nak, hol „1”-nek látja. Ez a legrosszabb hibafajta — időnként működik. Terhelés alatti kimeneti feszültséget mindig az adatlapból (vagy méréssel) kell ellenőrizni.

⚠ Gyakori hiba: a Type 1 határértékének (15 V) használata Type 3-nál. A három típus különböző határokkal dolgozik; a feladat mindig megmondja, melyikről van szó.

3.2. feladat — Áramjel és feszültségjel

Megoldás

A leképezés lineáris: 0 bar → 4 mA, 16 bar → 20 mA, tehát 1 bar = 1 mA.

  1. 8 bar → 12 mA. (4 mA + 8 × 1 mA/bar)
  2. 12 mA → 8 bar. A két kérdés egymás fordítottja — jó önellenőrzés: ha nem ugyanazt a pontot kapod, elszámoltad valamelyiket.
  3. A 0 mA hibát jelent, nem nulla nyomást: szakadt vezeték, tápvesztés vagy meghibásodott távadó. Teendő: a jelet hibaként kell kezelni (a program ne 0 bar-ként dolgozza fel), és a hurkot meg kell vizsgálni. Ez az élő nulla haszna.
  4. 0–10 V-os kimenetnél a 0 V érvényes mérési érték (a tartomány alja), ezért nem különböztethető meg a szakadástól. A feszültségjel tehát ugyanezt a diagnosztikát nem teszi lehetővé — ez az áramhurok egyik fő előnye.

3.3. feladat — Bekötés tervezése

Megoldás

Eszköz Kategória Vezetékszám A bekötés lényege
Start nyomógomb DI 2 záró érintkező, a bemenet +24 V-ot kap megnyomáskor
Stop nyomógomb DI 2 bontó érintkező: nyugalmi állapotban vezet, a program ezért záró kontaktussal dolgozik (13.7)
PNP közelítésérzékelő DI 3 +24 V, 0 V és jelvezeték; aktív állapotban +24 V-ot ad a bemenetre
Pt1000, 3 m kábel RTD 2 (vagy 3) ellenállás-hőmérő bemenetre; 3 m-nél a kétvezetékes bekötés vezetékellenállása még kicsi a Pt1000 1000 Ω-os alapértékéhez képest
Mágneskapcsoló (24 V DC tekercs) DO 2 a kimenet a tekercset kapcsolja; induktív terhelés, ezért a tekercshez szabadonfutó dióda való
Jelzőlámpa DO 2 24 V-os lámpa a kimenet és a 0 V közé

Összesen: 3 digitális bemenet (start, stop, érzékelő) és 2 digitális kimenet (mágneskapcsoló, lámpa), valamint 1 RTD-csatorna.

⚠ Gyakori hiba: a PNP érzékelőt kétvezetékesnek venni. A háromvezetékes érzékelőnek saját tápellátása van — ez a szokásos ipari kivitel.


Tudáspróba — megoldókulcs

# Válasz Indoklás Szakasz
1 a Type 1 „1” állapot 24 V DC-nél: 15 … 30 V (a 11 … 30 V a Type 2 és 3). 3.2
2 b A Type 1 való elektromechanikus kapcsolóeszközökhöz (nyomógomb, végálláskapcsoló). 3.2
3 c A kétvezetékes érzékelőnél a táp és a jel közös vezetéken halad, ezért kell maradék áram. 3.3
4 d A PNP (sourcing) érzékelő a +24 V-ot kapcsolja a bemeneti kapocsra. 3.3
5 a A tranzisztoros kimenet kikapcsolt állapotban is szivárgó áramot ad. 3.4
6 b 4–20 mA-nél a 0 mA a hurokszakadás vagy tápkiesés jele — ez az „élő nulla” értelme. 3.5
7 c A soros hurokban mindenhol azonos az áram, a vezetékellenállás nem torzítja a jelet. 3.5
8 d Kétvezetékes RTD-nél a vezetékellenállás hozzáadódik a mért ellenálláshoz. 3.6
9 a A négyvezetékes bekötés a legpontosabb: a mérőáram és a feszültségmérés külön vezetéken megy. 3.6
10 b 10 V / 65 536 ≈ 0,153 mV — a 2,44 mV a 12 bites, a 0,61 mV a 14 bites eset. 3.7

Mennyire volt hasznos ez a fejezet?

Még nincs értékelés.