Twincat 3 EL3314-0010 Thermoelement Klemme Temperaturerfassung

[Boderbaer]

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Hallo zusammen,

für meine Heizungssteuerung im Haus bin ich sehr günstig an die EL3314-0010 gekommen und habe mir diese Thermoelemente gekauft:

https://www.sensorshop24.de/tempera...i-mit-te-ministecker-bis-260-c-ptfe-isoliert/


Leider hab ich damals beim Hausbau auf ein anderes System gesetzt. Hatte damals LIY Kabel verlegt (4x0,25mm nicht geschirmt) und wollte auf aktive Temperaturfühler gehen mit
4-20mA Ausgang.

Hab diese Thermoelemente nun an das Kabel angeschlossen und sowie an der Beckhoff Klemme.
Es werden auch Werte angezeigt, diese sind aber weit über dem, was es Tatsächlich ist.
Nach dem Bau eines Bausteins, kann ich nun den Ausgangswert anpassen (Sub, oder ADD).

Hab nun von TEST ein Temperaturfühler zu Hause und messe nun die Temperatur in einem Raum, genau neben dem Thermoelement.


Thema ist nun das ich mir nicht hundert Prozent sicher bin, dass die Angezeigte Temperatur auch der Wahrheit entspricht, da der Temperaturfühler einfach zu schnell ist.
Weiß auch nicht so wirklich wie ich dies nun "Kalibriere" und ob es der richtige Ansatz ist, den Ausgangswert zu "Manipulieren".

Vielleicht habe ich hier auch auf das falsche Pferd gesetzt....

Danke schon mal für eure Anregungen.

Grüße

 

[weißnix_]

Bei Thermoelementen sollte man sogenannte Ausgleichsleitung verwenden, sonst entsteht an jeder Klemmstelle mit unterschiedlichen materialpaarungen wieder ein Thermoelement mit einer entsprechenden Fehlerspannung.
Außerdem ist der Einsatz ungeschirmter Meßleitungen ungünstig. Das System regiert auf Spannungen im kleinen Millivoltbereich. Einstreuungen können hier für erhebliche Fehler sorgen.
Relativ unempfindlich gegen solche Einflüsse sind Widerstandstemperatursensoren wie PT100. Bei großen Leitungslängen/kleinen Querschnitten ist hier aber die 3/4-Leiter-Schaltung erforderlich oder der Einsatz von PT1000.
Unter Heimbedingungen würde ich für die Kalibrierung die Eiswasser/kochendes Wasser-Methode verwenden. Wenn man für Eiswasser 0...0,5°C und für kochendes Wasser 98..99°C annimmt, ist man hinreichend genaau.
Alternativ der Vergleich zu einem Referenzgerät, in Deinem Fall das Testo-Gerät. Dafür Sensor und Referenzgerät für einen angemessenen Zeitraum zugluftfrei unterbringen (gemeinsamer kleiner Pappkarton).
Steht der Meßwert während dieser Zeit nicht still hast Du ein Einstreuungsproblem.

 

[Boderbaer]

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Hoy, danke für die Schnelle Antwort.

D.h. also auf das falsche Pferd gesetzt?
Lieber EL3204 mit PT1000?

In meinem Heizungsraum wurden auch diese Thermoelemente von mir verbaut, sowie ein neuer Unter-Verteiler mit einem Ethercat Verteiler knoten.
D.h. andere Thermoelemente (Rohranlege), sind direkt an die Eingangsklemme angeschlossen (ohne Zwischenstelle, bzw. Kabel dazwischen), auch diese Zeigen einen anderen Wert an.

Das waren z.B. diese hier:

https://www.sensorshop24.de/tempera...e-bis-550-c-nicr-ni-typ-k/mit-aderendhuelsen/


Schätze mal, hier muss ich iwi die Klemme einstellen, damit die Skalierung nicht über den kompletten Temperaturverlauf verläuft, sondern wie in der Spec. steht von -50°C - +550°C.
Nur, werde ich aus der allgemeinen Doku nicht wirklich daraus schlau :|

 

[Boderbaer]

Hab noch 0-20mA Eingangsklemmen sowie einige von diesen aktiven Fühlern:

https://www.sensorox.de/temperatur-...fuehler-aktiv-4-20-ma-und-0-10-v-ausgang?c=97

würde das auch gehen, anstatt nun PT1000 anzuschaffen sowie die dazugehörigen Eingangsklemme (zumindest für das Haus)?

 

[Heinileini]

D.h. also auf das falsche Pferd gesetzt?
...
In meinem Heizungsraum wurden auch diese Thermoelemente von mir verbaut,
...

Mit Thermoelementen werden TemperaturDifferenzen gemessen - ich denke, das ist prinzipiell nicht das, was Du eigentlich tun möchtest.
Wie erfasst Du denn die BezugsTemperatur, zu der Du die Differenz misst? Ich fürchte, Du hast auf das Pferd gesetzt, das vor dem falschen Loch bellt.

Gruss, Heinileini

 

[weißnix_]

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[...]
Schätze mal, hier muss ich iwi die Klemme einstellen, damit die Skalierung nicht über den kompletten Temperaturverlauf verläuft, sondern wie in der Spec. steht von -50°C - +550°C.
Nur, werde ich aus der allgemeinen Doku nicht wirklich daraus schlau :|

Du musst auf den korrekten Fühlertyp einstellen. Typ k ist voreingestellt. Darauf kann man sich aber nur bei Werksneuen Klemmen verlassen. Diese Einstellung wird im Systemmannager unter dem CoE-Reiter der Klemme vorgenoommen.
Der Meßbereich ist der, den der Prozesswert danach hat. Wichtig ist der Fühlertyp. Die Klemme kann mehrere.

@heinileini
Die Klemme hat eine interne Vergleichsstelle. Das passt schon.

 

[Boderbaer]

Also alles ist auf Wert Standard.
Thermoelement ist Typ K -270...1372°C (Default).

Hab die Settings auch mal aktiviert, verändert wird aber am Ergebnis nichts.

Genau deswegen hab ich mir die EL3314-0010 geholt, da sie intern eine Vergleichsstelle hat.


Leider wird auf die Klemme nicht detaillierter eingegangen, was man mit welchem Wert in der Einstellung verändert und wie es sich verhält.


Aber die Temperaturerfassung im Haus baue ich dann auf die 4-20mA Signalgeber um.
Im Heizraum würde ich aber gerne die Thermoelemente belassen, da diese auch direkt angeschlossen werden.

 

[Heinileini]

@weißnix_
Stimmt, Beckhoff schreibt "Die Kaltstellenkompensation erfolgt durch interne Temperaturmessung an den Klemmen."
"Elektrisch gesehen" ist aber die Stelle für die Vergleichsmessung dort, wo das ThermoElement an die "normale" (Kupfer-)Leitung angeklemmt wird und nicht in der Beckhoff"Klemme".
Es wird also unterstellt, dass es in der BeckhoffKlemme (quasi im Schaltschrank) so warm oder so kalt ist, wie in der unmittelbaren Nähe der MessStelle. Das finde ich vom Prinzip her schon bedenklich, zumal bei den heute üblichen bzw. angestrebten niedrigen Temperaturen, die es zu messen gilt.

Gruss, Heinileini

 

[weißnix_]

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@heinileini
"Die Kaltstellenkompensation erfolgt durch interne hochpräzise Temperaturmessung an den Klemmen" (Zitat Beckhoff)

Wegen der Fehlerstellen hatte ich weiter oben bereits die Ausgleichsleitung ins Spiel gebracht.

@Boderbaer
Ich fand die Beckhoff Parameterbeschreibungen bisher nicht sooo schlecht. Wie ist denn die Diffferenz Istwert zu Erwartungswert? Ist der Wert stark schwankend oder eher konstant?
Ist eventuell eine Usercalibration aktiv (CoE 0x80n0:01)? Hast Du - falls nicht werksneu- mal auf Werkseinstellungen zurückgesetzt?

 

[Heinileini]

...
Wegen der Fehlerstellen hatte ich weiter oben bereits die Ausgleichsleitung ins Spiel gebracht.
...

Stimmt schon wieder, aber ...

... Leider hab ich damals beim Hausbau auf ein anderes System gesetzt. Hatte damals LIY Kabel verlegt (4x0,25mm nicht geschirmt) und wollte auf aktive Temperaturfühler gehen mit
4-20mA Ausgang.
Hab diese Thermoelemente nun an das Kabel angeschlossen und sowie an der Beckhoff Klemme.
...

Klingt für mich immer noch nach einem - sagen wir mal - falschen Gespann. Oder sind es die Zügel, die nicht zum Pferd passen?

Gruss, Heinileini

 

[Boderbaer]

@heinileini
@Boderbaer
Ich fand die Beckhoff Parameterbeschreibungen bisher nicht sooo schlecht. Wie ist denn die Diffferenz Istwert zu Erwartungswert? Ist der Wert stark schwankend oder eher konstant?
Ist eventuell eine Usercalibration aktiv (CoE 0x80n0:01)? Hast Du - falls nicht werksneu- mal auf Werkseinstellungen zurückgesetzt?

Heizungsraum:
Also, der Istwert zu Erwartungswert beläuft sich auf ~5°C wo ich aber dem Edelstahlrohr zu Lasten lege. Die Werte sind konstant und die Abweichung im Heizungsraum sind marginal.
Wenn ich mir hier von dem Nah wärme Netz Zähler die gemessene Temperatur anschaue (wo direkt in der Flüssigkeit drin ist) sowie die Einschraubbahre Analogen Anzeige ist hier schon eine
Temperaturdifferenz von mehreren °C vorhanden und sofort sichtbar, obwohl die Analogen Anzeigen die höchste Genauigkeitsklasse besitzen.
Von dem her korrigiere ich den Istwert mit der Differenz (fest im Programm) von der Anzeige des geeichten Zählers.

Nach dem Usercalibration kann ich erst gegen später schauen, wenn ich vor meinem Programm sitze ^^


Zimmertemp. Haus:
Wird umgebaut auf die aktiven Fühler mit 4-20mA Ausgang und die Eingangskarte mit 0-20mA (dementsprechend auch skaliert).

 

[weißnix_]

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Rohranlegefühler können gerade an Edelstahlrohr erheblich nach unten abweichen (Wärmeleitfähigkeit Edelstahlrohr). Rohranlegeführler unbedingt gut in Isolierung einpacken, um einen geringstmöglichen Wärmestrom in der Rohrwandung zu erreichen. Je geringer der Wärmestrom desto kleiner die Differenz.

Wie gesagt: Sollte es ein konstanter Offset sein kannst Du den über die Usercalibration korrigieren. Allerdings ist es dann die Frage der Referenzmessung interessant.
Ich habe das an den für mich relevanten Stellen über Vergleichsmessungen festgelegt. Einfach einen x-beliebigen Sensor zur Rferenz erklärt und alle anderen Sensoren - parallel an die gleiche Stelle montiert und gut eingepackt (isoliert) - auf den gleichen Wert abgeglichen (Einpunktkalibrierung).

Den "Referenzsensor" kannst Du ja vorher durch Vergleich mit dem TESTO-Ger#ät kalibrieren (Pappkartonmethode, nur wenn Testo-Gerät genau genug).

Für Heimanwendungen ist das allemal genau genug.

 

[Boderbaer]

Servus zusammen,

komm bei der Skalierung bzw. vom Umrechnen nicht weiter (hab mir einen FB via CFC gebaut).
Der Temp. Geber gibt mir ein 4-20mA Signal von 0-50°C linear.
Meine Eingangskarte EL3114 macht 0-20mA (INT Signal).
Soweit kein Thema, hab ich mir gedacht, machst es dir einfach

Hier mein Programm für die Umrechnung, was aber nicht geht, warum auch immer (bekomme kein Ausgangssignal bzw. Wert).
Hinter MUL hab ich auch mal testweise ein INT_TO_REAL gehängt und die "Temp_Ausgang" als REAL geändert, leider ohne erfolg.
Bei dem Wert Messbereich bis, gebe ich 50 als Zahl an.

Wahrscheinlich wenn ihr mir die Lösung zeigt, muss ich mir selbst eine Ohrfeige geben



Danke schon mal für die Hilfe

 

[Boderbaer]

Hmm ok, hab nun nach jedem Eingang (alle 4) ein INT_TO_REAL und den Ausgang als REAL geändert, nun gehts..

 

[_Eddi_]

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Kleiner Tipp für Integer-Logik: Division erst nach allen anderen Operationen machen, damit Rundungsfehler vermindert werden. (aber auf Überlauf achten, deswegen bei Multiplikation immer einen größeren Datentyp nehmen als die Eingangsdaten)

Konvertierung nach REAL ist hier aber vermutlich die bessere Lösung. Nur beachten, daß man REAL-Werte nicht (sinnvoll) mit "=" vergleichen kann, sondern immer ein Intervall prüfen sollte.

 

[weißnix_]

Was soll auch rauskommen ausser 0 oder 1 wenn man ein INT durch 32767 teilt?
(Tip am Rande: Wertebereich INT ansehen)

 

[Boderbaer]

Ich teile die 50 durch 32767, aber die 50 ist Theoretisch eine Real Zahl =)

Wie meinst das mit dem Intervall, Eddi? Soll ich hier noch einen Timer einbauen, wo nur alle Minute diese Temperatur erfasst?

 

[_Eddi_]

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Ich teile die 50 durch 32767, aber die 50 ist Theoretisch eine Real Zahl =)

nicht in dem Screenshot, da ist es ein INT, kein REAL. und INT#50 / INT#32767 ist immer 0

Wie meinst das mit dem Intervall, Eddi? Soll ich hier noch einen Timer einbauen, wo nur alle Minute diese Temperatur erfasst?

nein, nicht ein Zeitintervall, ein Werteintervall. also nicht "Temperatur ist 21°C" sondern "Temperatur zwischen 20,5°C und 21,5°C" (oder im nächsten Schritt eine Hysterese: "Einschalten bei über 21,5°C, ausschalten bei unter 20,5°C"). Das war auch eher ein allgemeiner Hinweis, ich weiß ja nicht, ob du sowas überhaupt vor hattest.

 

[Heinileini]

Wie meinst das mit dem Intervall, Eddi? Soll ich hier noch einen Timer einbauen, wo nur alle Minute diese Temperatur erfasst?

Nee, kein ZeitIntervall! Er meint, nicht auf = prüfen. Abfragen, ob x > unterer GrenzWert und x < oberer GrenzWert ist, von mir aus auch <= statt < und >= statt>.
Das Intervall ist die Differenz zwischen oberem GrenzWert und unterem GrenzWert.
Nicht immer gleich an Timer denken, wenn mangelnde Logik ausgebügelt werden soll ;o)

Oooops, da war wieder einer schneller bzw. meine BildschirmAktualisierung scheint auch einen dieser ominösen Timer eingebaut zu haben!

 

[weißnix_]

Ich teile die 50 durch 32767, aber die 50 ist Theoretisch eine Real Zahl =)

Im Screenshot sind alle drei Variablen vom Typ INT. Ergo baut der Kompiler die ganze Berechnung auch nur für diesen Zahlenbereich. Bei Unsicherheiten eeinfach die Berechnung im Onlinemodus prüfen.
Ich bevorzuge bei Berechnungen, allee Variablen vorher auf die gewünschte Art der Berechnung abzustimmen. Kommen Kommasteellen dabei als signifikantes Ergebnis raus bleibt also nur REAL oder vorherige Multiplikation z.B. mit 100 für zwei Kommastellen (ggf. DINT!).
Zu den Tücken des REAL-Vergleichs hast Du ja schon was bekommen. Wichtig ist: REAL niemal auf absolute gleichheit prüfen sondern immer >= bzw <= verwenden.