ブログ について 産業用 PLC 制御用に 420ma を 010V に変換するガイド

産業自動化システムでは 信号の干渉が 頻繁に問題になり 生産ラインの停止や 莫大な経済的損失が 引き起こされます解決策 は,より 信頼 できる 信号 伝達 方法 を 導入 する こと で あり,厳しい 産業 環境 に も 精度 を 保つ こと が でき ます.

産業自動化では,センサーが重要な監視装置として機能し,運用データを収集し制御システムに送信します.4-20mA の電流信号は,例外的なノイズ抵抗性により,長距離データ伝送の業界標準となっています.

• 優れた騒音抵抗性電圧信号 (例えば0-10V) と異なり,電流信号は線阻力変動の影響を受けず,長い距離で信号の整合性を維持する.
• 遠距離対応可能電流信号は,大きな衰弱や歪みなく,長距離を移動することができます.
• 簡単に故障を検出する:4mAのベースライン電流により,断断接続を簡単に検出でき,システムの信頼性が向上します.

4~20mAの信号は産業用アプリケーションに明らかな利点を提供していますが,標準的なArduinoボードはこれらの信号を直接処理することはできません.Arduino の アナログ 入力 ポート は 0-5V の 電圧 信号 に 用い られ て い ます信号変換を必要とするインターフェースの課題です

0-10V DC信号がより一般的である産業環境では,この変換はArduinoベースのPLCコントローラにとって特に重要になります.

4-20mAから0-10Vへの変換は,オーム法則 (V = I × R) の単純な適用によって達成できます.電流信号は対応する電圧信号に変換できます.

4〜20mA信号と接地との間に接続された500Ω抵抗は,以下を生成する.

• 2V 4mA (4mA × 500Ω) で
• 10V 20mA (20mA × 500Ω) で

標準的なArduinoボードは 産業用環境には設計されていませんが Industrial Shieldsの PLC製品のような 専門ソリューションでは Arduino技術と 産業用部品を統合していますこれらのシステムは,適切なレジスタと適切に構成された場合,4-20mAセンサーと直接インターフェースできる構成可能なアナログ/デジタル入力があります..

Arduino Uno,Mega,またはLeonardoボードでのテスト目的のために,250Ω抵抗は4-20mA信号を0-5V範囲に変換することができます.

• 1V 4mA (4mA × 250Ω) で
• 5V 20mA (20mA × 250Ω) で

Arduino IDE の Analog Input の例プログラムを使用して,電圧信号をデジタル値 (0-1023 10 ビット解像度) に変換することができる.以下の表は変換関係を示している:

この信号変換方法は,Arduinoの柔軟性と要求の高い産業環境に必要な信頼性を組み合わせた強力な産業自動化システムを可能にします.