Измерение напряжения аналоговым входом ПЛК

Сообщение **pavels1111** » 25 ноя 2021, 20:45

Всем здравствуйте. Есть необходимость измерить уровень сигнала сложной формы переменного напряжения 0-3 вольта частотой около 1КГц. В качестве измерителя требуется использовать аналоговый вход ПЛК (0-10 вольт). Есть ли какие-нибудь готовые решения при таких исходных данных? Какие-нибудь преобразователи сигналов?

Что значит уровень? Амплитуду, среднеквадратичное значение, средневыпрямленное?
Может быть, в природе существуют такие ПЛК, но мне они неизвестны. Но с этим запросто справляются специализированные чипы, например в электросчётчиках.
Возможно, существуют модули ввода-вывода, способные на это. Есть ведь модули измерения параметров электросети, правда, рассчитаны на 50/60 Гц.

Сообщение **leon78** » 25 ноя 2021, 22:59

Посмотрите тут https://www.ni.com/ru-ru/shop.html#pinned-nav-section2
Это не совсем ПЛК, но может подойдет.
На оборудовании этой фирмы видел системы виброконтроля с измерением спектра больших, чем 1 кГц, частот.

Сообщение **Looker** » 26 ноя 2021, 03:14

pavels1111 писал(а): ↑25 ноя 2021, 20:45...частотой около 1КГц.

ПЛК даже не ищи. Смотри на National Instruments, leon78 дал правильное направление.

Надо еще учесть, что 1 кГц сложной формы - это поток данных порядка 10000 измерений в секунду. Ethernet с таким потоком данных может не справляться. Лучше смотреть в сторону USB-интерфейса, а если хочется совсем надежно, то в сторону PCI.
https://www.lcard.ru/products/external/about
https://www.lcard.ru/products/boards/about

Это будет подешевле National Instruments. Еще есть альтернатива https://rudshel.ru/ но эти товарищи средства измерения свои не сертифицируют.

Общий итог: обычные PLC/HMI для вашей задачи не годятся. Более того, даже если поставить компьютер с Windows, то в реальном времени операционная система может не справляться с обработкой и отрисовкой данных. Шутка ли, обновить изображение на экране >10000 раз в секунду, при этом теребить Ethernet?
Решение такое: измерения записываются в буферную память, данные затем отрисовываются на экране как исторические (архивные).
Существуют готовые программы (посмотрите у ЛКард, например), но они мне никогда не нравились никогда, ибо предназначены для опытного лаборанта, а не для операторов на производстве. Но может вам сойдет.
https://www.lcard.ru/products/software/lgraph (бесплатно, поищите еще платный софт от партнеров ЛКард).

Сообщение **olexsa** » 26 ноя 2021, 07:44

Присоединюсь к Универсал, - сначала надо определиться, что же хотим измерить? Четкое понимание.

Сообщение **pavels1111** » 26 ноя 2021, 20:08

Всем спасибо за быстрые ответы

;)
Поясню подробнее. Речь идет о тональных рельсовых цепях на ж.д.
Вот тут https://en.ppt-online.org/405468 лежит презентация со схемами оборудования.
Сам сигнал вот (Fc):

1.jpg

Задача выглядит следующим образом:
Имеется Scada-система на ПЛК. Необходимо загнать в нее информацию о напряжении на генераторе-фильтре-приемнике.
Готовое решение есть http://www.apkdk.ru/products/apparatus/ ... ktrcm.html
но по ряду причин стандартная реализация не подходит.
Идеальным вариантом был бы преобразователь сигнала тональной частоты в напряжение, понятное аналоговому входу ПЛК (0-10В).
leon78, спасибо за ссылку, поищу.
Универсал В идеальном варианте - среднеквадратичное. Впрочем, вполне возможны и другие варианты.

Буду благодарен за любые советы.

Сообщение **Ryzhij** » 26 ноя 2021, 20:25

Вот и ищите специализированные нормирующие преобразователи или модули ввода для таких сигналов.

Сообщение **olexsa** » 27 ноя 2021, 12:09

Диодный мост, ФНЧ в виде RC - цепочки - имеем амплитудное значение. Подаем на вход ПЛК, измеряем, делим на 1,41, отдаем в Scada-систему. Ну еще нужно учесть падение на диодном мосту. Самое простое решение.

olexsa писал(а): ↑27 ноя 2021, 12:09 Самое простое решение

забыли входной фильтр стр.22 презентации , измерять нужно не все подряд что есть на линии включая помехи, а только сигнал определенной тональной частоты

Сообщение **olexsa** » 27 ноя 2021, 13:13

Sokolov_Dmitry писал(а): ↑27 ноя 2021, 12:35 сигнал определенной тональной частоты

- полосовой фильтр

Сообщение **alex-tec** » 29 ноя 2021, 14:15

olexsa писал(а): ↑27 ноя 2021, 12:09 Диодный мост, ФНЧ в виде RC - цепочки - имеем амплитудное значение. Подаем на вход ПЛК, измеряем, делим на 1,41, отдаем в Scada-систему. Ну еще нужно учесть падение на диодном мосту. Самое простое решение.

olexsa писал(а): ↑27 ноя 2021, 13:13
Sokolov_Dmitry писал(а): ↑27 ноя 2021, 12:35 сигнал определенной тональной частоты
- полосовой фильтр

+ все это внести в реестр СИ

Сообщение **ZuElecRu** » 29 ноя 2021, 16:45

alex-tec писал(а): ↑29 ноя 2021, 14:15 все это внести в реестр СИ

Зачем? Для гаишников что ли?

Сообщение **rwg** » 29 ноя 2021, 17:30

Когда-то давно похожие задачи решали телефонные модемы, собранные на специальных микросхемах. Им на замену появились более дешёвые и менее качественные софт-модемы, в которых эти микросхемы пытались заменить на вычислительную мощь IBM PC. Можете попробовать пойти по этому пути - или завести свой сигнал через микрофонный вход в компьютер и обработать его программно, или применить для этого Arduino, или попытаться добыть незадёшево у разработчиков или изготовителей оборудования готовый демодулятор.
Кстати, если верить Котельникову и Найквисту с Шеноном, ваше АЦП должно делать более 2000 измерений в секунду. На сколько или во сколько раз больше - зависит от ваших математических, схемотехнических и программистских знаний и умений.

Сообщение **alex-tec** » 30 ноя 2021, 08:59

ZuElecRu писал(а): ↑29 ноя 2021, 16:45
alex-tec писал(а): ↑29 ноя 2021, 14:15 все это внести в реестр СИ
Зачем? Для гаишников что ли?

ну как зачем, если вы измерения делаете "для себя", то как бы и бог с ним, иначе без реестра можете своими результатами подтереться

Сообщение **olexsa** » 01 дек 2021, 06:59

alex-tec писал(а): ↑30 ноя 2021, 08:59 ZuElecRu писал(а): ↑
29 ноя 2021, 18:45

alex-tec писал(а): ↑
29 ноя 2021, 16:15
все это внести в реестр СИ

Зачем? Для гаишников что ли?

ну как зачем, если вы измерения делаете "для себя", то как бы и бог с ним, иначе без реестра можете своими результатами подтереться

Автор не озвучил требования по метрологии. И как понимать по умолчанию - надо или нет?

pavels1111 писал(а): ↑26 ноя 2021, 20:08 Готовое решение есть http://www.apkdk.ru/products/apparatus/ ... ktrcm.html

- в реестре: 72168-18 и 37139-08.

Сообщение **Ryzhij** » 01 дек 2021, 08:05

olexsa писал(а): ↑01 дек 2021, 06:59 И как понимать по умолчанию - надо или нет?

По умолчанию смотрим область применения. И видим, что эти сигналы применяются в СЦБ ж/д транспорта. Это - система безопасности. В таких системах все измерительные приборы должны быть сертифицированы и поверены. И быть не только в ГР СИ, но и в перечне МПС, ежели применяются на путях МПС.

Сообщение **alex-tec** » 03 дек 2021, 12:43

olexsa писал(а): ↑01 дек 2021, 06:59 Автор не озвучил требования по метрологии. И как понимать по умолчанию - надо или нет?

Измерение напряжения аналоговым входом ПЛК
Сообщение pavels1111 » 26 ноя 2021, 22:08

Всем спасибо за быстрые ответы ;)
Поясню подробнее. Речь идет о тональных рельсовых цепях на ж.д.

внимательнее надо быть

Сообщение **keysansa** » 06 дек 2021, 20:55

rwg писал(а): ↑29 ноя 2021, 17:30 Когда-то давно похожие задачи решали телефонные модемы, собранные на специальных микросхемах.

0..3В не измеряли модемами. Резистивный АЦП к Z80 измерял.

rwg писал(а): ↑29 ноя 2021, 17:30
Кстати, если верить Котельникову и Найквисту с Шеноном, ваше АЦП должно делать более 2000 измерений в секунду. На сколько или во сколько раз больше - зависит от ваших математических, схемотехнических и программистских знаний и умений.

2000 - это навскидку, для какого-то измерения. Автор не указывал, какая ему точность нужна. Он вообще не сказал, что ему нужно.

Сообщение **Jackson** » 16 дек 2021, 00:05

Учитывая, что задача для нужд ж/д и необходима метрология, по-моему нет других шансов, кроме как применить готовые решения и не заниматься самодеятельностью.

pavels1111 писал(а): ↑26 ноя 2021, 20:08 Готовое решение есть http://www.apkdk.ru/products/apparatus/ ... ktrcm.html
но по ряду причин стандартная реализация не подходит.

Что это за причины?

pavels1111 писал(а): ↑26 ноя 2021, 20:08 Идеальным вариантом был бы преобразователь сигнала тональной частоты в напряжение, понятное аналоговому входу ПЛК (0-10В)

Ищите такие преобразователи в радиосвязи, у радистов. Правда там промежуточные частоты побольше чем Ваши 420-480Гц.