Frage zur Spannungsversorgung div. Sensorik

[Hucky]

Mahlzeit...
Nachdem ich für Siemens S5 ein universelles FT-Ausgangsinterface layoutet habe möchte ich passend dazu ein ein universelles Eingangsinterface entwickeln.
Ich kann mich nur nicht entscheiden welche Spannungen ich nehmen soll.
Im Netzt lese ich immer irgendetwas anderes
Welche Spannungen (min/max) benötigen folgende Komponenten:
- Encoder im FT Motor
- Gabellichtschranke
- Initiator (Näherungsschalter)
- Lichtschranke (Leuchtstein mit Kubus + LDR) aus den 80er

Hucky

[fishfriend]

Hallo...
Na ja, die haben 0-10V, halt von de Spannungsversorgung - ABER - (mal groß geschrieben) das ist halt die Gesammtversorgung und damit Taster (!).
Sieh die Sache mal von der anderen Seite, dem Interface.
Die haben unterschiediliche Modi um die Sensoren anzuschließen.
Je nach Interface
0-10V Da steht manchmal auch 9V oder 9V (10V)
0-5kOhm
...
Der TXT hat z.B.:
Digitale Sensoren (Taster, Reed-Kontakte, Fototransistoren) – Digital 5 kΩ
Infrarot-Spursensoren – Digital 10V
Analoge Sensoren 0–5kΩ (NTC-Widerstände, Fotowiderstände, Potentiometer)
Analoge Sensoren 0–10V (Farbsensoren) Anzeige des Wertes in mV (Millivolt)
Ultraschall-Abstandssensoren

Das alte parallele Interface hatte TTL als Eingang.
Inteligent Interface TTL: Angabe ft aber auch 9V = (6-12V=)

Die Sensoren werden heute mit 9V(8,4V) versorgt und geben dann entweder Impulse oder Spannungen ab.
NTC wurde früher als Wert von 0-1000 im Programm angezeigt.

ft-Initiator graues ft:
ft- Zweidraht Initiator
Größe 15x15x30
Betriebsspannung je nach Vorwiderstand: 8 bis 24 Volt
Stromaufnahme unbedämpft : ca. 3mA(=> 2,2mA DIN 19234)
Stromaufnahme bedämpft : ca. 3mA(=> 2,2mA DIN 19234)
Ansprechabstand: max. 5mm
Schalthysterese: ca. 0,5mm
max. Schaltfrequenz: ca. 3KHz
max. Umgebungstemperatur -25 bis +65°C

Ja, da steht wirklich "bedämpft".
Für den Encoder hat ft auch ein Datenblatt, Auch das muss ich noch raussuchen, oder du suchst auf der neuen ft-webseite. Muss aber auch bei den Industriemodellen dabeisein. Da gibt es aber auch die 24V Variante z.B. für SPS.

Ich hab da mal was zusammengestellt:

ft Bauteile 60 b 1 Robo Interface.jpg (138.08 KiB) 1463 mal betrachtet

.

ft Bauteile 60 b 2 TX TXT Controller.jpg (119.12 KiB) 1463 mal betrachtet

.

ft Bauteile 60 b 3 TXT 4 0 RX Controller.jpg (113.63 KiB) 1463 mal betrachtet

.

ft Bauteile 60 4 Sensoren b.jpg (141.65 KiB) 1463 mal betrachtet

Ist halt noch nicht fertig. Für den Spurensensor gibt es auch noch ein Datenblatt.
Ansonsten - denke ich - haben die (ft, Cornelsen...) ganz normale Industrie-Initiatoren. Kann aber auch sein das die bei Cornelsen auf der Seite noch was dazu haben. Ansonsten die fragen und die Infos hier mit uns teilen
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

[Hucky]

hi,
Danke für die ausführliche Antwort
Was den Initiator angeht steht in der Unterlage vom "plan&simulation" Modell max. 6V
Im Datenblatt 8-24V
Was die Gabellichtschranke angeht hab ich mal in die Unterlagen vom Roboterarm für C64 und co. aus den 80er geguckt, da ist das Ding an 5V angeschlossen.
Encoder vom Motor finde ich im Netzt mit 5V und auch 9V.
Ich werde das jetzt wohl so machen - in der Hoffnung dass der Optokoppler bei 5V noch durchlässt. Hat einen Nennstrom von 60mA. Bei 5V hat er mit dem Widerstand knapp 10mA.

IMG_20230505_204700196.jpg (573.29 KiB) 1455 mal betrachtet

6,8V lass ich wahrscheinlich weg und bastel für die alten "Lichtschranken" eine Extra Eingangskarte mit Schmitt Trigger, oder so.
Ich hab zu wenig Bundhülsen gekauft

[fishfriend]

Hallo...
Ich würde durchweg 9V nehmen. Ich vermute mal die 24V sind wohl für die 24V Motoren/Initiatoren der Industriemodelle.
Die Schaltung (9V) für die alte Gabellichtschranke (5V) ist oben im Bild neben dem TX.

Ich denke, wenn man sich mit dem Anschluß verhaut, kan man die Grillzange rausholen.

Du möchtest also eine universelle Eingangskarte bauen die direkt von 5V bis 24 V arbeitet?
Ist das ein Technikerprojekt oder möchtest du für dich eine SPS aufbauen und damit alle Modell betreiben?
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

[fishfriend]

Nachtrag
Es gibt ja ein paar Schaltungen der ft Interfaces und vom ftduino, da kann man sich eine Menge abschauen.
Zu Sensoren gibt es auch noch etwas wie es sonst gemacht wurde. Ist zwar das ältere serielle Intelligent Interface aber, kaum zu glauben, das wird heute noch vertrieben bzw in größerer, leicht abgewandelter Form mut USB Wandler:
https://bkohg.com/book/export/html/40
Da wir der Widerstandswert von 0 bis 4095 angegeben. Schöne ist da, dass auch die Formeln dabei sind.
Was ich auch damit sagen möchte, wenn man den Vergleich mit den originalen Programmen von damals hat, ist die Auflösung unterschiedlich.
Aber ok das sind die analogen Werte, du hast ja eher die digitalen Eingänge.
Ich kann mir vorstellen, dass es Schaltungen/IC für 5V-24V tolerante Eingänge gibt.

[Hucky]

Du möchtest also eine universelle Eingangskarte bauen die direkt von 5V bis 24 V arbeitet?
Ist das ein Technikerprojekt oder möchtest du für dich eine SPS aufbauen und damit alle Modell betreiben?
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

moin...
Ich möchte eine etwas größere Anlage aufbauen
und das ganze mit einer Siemens S5 100er programmieren.
Geplant sind 5 Ausgangskarten, 5 Eingangskarten, 2 Analogeingangskarten.
Zum Einsatz kommen soll eine Taktstraße (plan&simulation) aus den 80er, ein Portalkran (plan&simulation), div. Roboterarme (80er und aktuell) und ein kleines Lagerregal.
Ich werde wahrscheinlich auch kapazitive Indudtriesensoren nutzen - die benötigen eine Mindestspannung von 10V.
Siemens S5 hats mir irgendwie angetan.
Hab ich leider nicht mehr so viel auf Arbeit mit zu tun - ich hab div. Programmiergeräte zu Hause.

Wenn nur eine Spannung, dann könnte ich auch 12V nehmen und an Gabellichtschranke, usw. anpassen.
12V hatte ich bisher nicht geplant. Könnte ich aber anstelle 24V auch bei dem Ausgangsinterface nehmen.
24V Motore hab ich (glaube ich) an den plan&simulation Modwllen eh nicht.
Kann dann nur keine Industrieklotten betreiben - hab ich eh nicht vor.
Könnte dafür wiederum FT-Relais anschliessen
Aktuell existiert das meiste von dem ganzen Projekt nur im Kopf

Hucky

[fishfriend]

Hallo...
Ja die S5. Wir hatten damals eine große S5 ft-Anlage, wo auch "Objekterkennung" mit Sensoren gemacht wurde.
Fand ich auch richtig toll. Ich hab aber leider alle meine Unterlagen dazu abgegeben.
Ich hatte auch mal vor mich wieder damit zu befassen, aber ich hab einfach nicht den Platz dafür.
Ich vermute du hast die Unterlagen von Plan&Simulation der Modelle? Zumindest gab es Übersichten und ab und an Belegungspläne.
Die Modelle von denen waren manchmal sehr robust aufgebau.
Wenn ich mir das so durchlese, was du da bauen möchtest, wird das ganz schön viel Platz einnehmen.

Bei kleinen Sensoren, kann man z.B. die Lochbausteine 15x15 oder die Schneckenmuttern noch mal passend durchbohren. Oder man nimmt Bauplatten 30x45 oder die Flachsteine 30x30. Zumindet wenn die Muttern haben, sitzen die dann richtig fest. Ansonsten kann man die halt auch einkleben oder mit einer Schraube von der Seite halten. Man kann ja auch ein M2 oder M3 Gewinde in das Platik schneiden oder, oder...

So wie ich das sehe, kann man die Eingänge relativ einfach mit einem Spannungsteiler machen. Was von den Schaltungen gerade aktuell ist und wo man auch die Bauteile bekommt, ist der ftduino. Schau dir da mal die Eingangsbeschaltung an (S.165).
https://harbaum.github.io/ftduino/manual.pdf
Evtl kann man die ja anpassen, wegen der 24V.
Ich vermute du hast vor für jede Spannung eine Buchse zu nehmen. Ob nun 9V oder 12V ist für die ft Sensoren egal. Da kannst du auch nur 9V nehmen.
Wenn du zuwenig Buchsen hast, ist es evt die Möglichkeit einen Umschalter zu nehmen. Es gibt da auch sehr kleine billige z.B. für Adresseinstellungen die man mit einem Schraubendreher einstellen kann oder auch welche mit Achse. Zumindest erhöt das die Sicherheit, dass man nicht mal eben umschaltet.
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

[Hucky]

Hi,
Danke fürs PDF
Den Schalrplan vom Ftduino guck ich mir mal in Ruhe aufm Lappi an
Da hat sich echt jemand Gedanken gemacht.
Ich mach auch viel mit Atmega - allerdings mit Bascom.
Arduino, wo vieles fertig ist, ist nicht so meins.
Für FT aber sicher für viele eine schöne Ergänzung, gerade in der Form des FTDuinos.

An die Codierschalter hab ich auch schon gedacht - ich muss mal schauen was es da so gibt. Die sind meist im BCD Format - hab aber auch schon welche mit Aufdruck 1-4 gesehen.
Wie gesagt, 9V sind für Industriesensoren leider zu wenig.
Vlt. mach ich das ganze doch mit nur einer Spannung (12V oder 24)- werden sonst zu viele Bundhülsen. Erstmal bekommen die Dinger.
Ich würde dann entsprechen Widerstansteiler, oder Z-Dioden schalten.
Ich schau mir erstmal den Schaltplan für ein paar Inspirationen an

Hucky

[Hucky]

So könnte es gehen
Ich muss nur mal schauen ob die Industriesensoren auch bei 9V was machen (laut Datenblatt 10V min) - sonst arbeite ich an der Stelle mit 12V.
Zusätzlich müsste der FT-Ini auch mit 5V arbeiten.
Laut Datenblatt 6V min
Ich kann so nun Gabellichtschranken anschliessen. Für den Encoder wird ein Dip-Schalter betätigt, der einen Pull-Up Widerstand dazu schaltet.
Industriesensoren werden an 9V (12V) angestöpselt und die Z-Diode macht ein 5V Signal raus.
Hinter dem Umschalter wird das Signal verstärkt um einen Optokoppler zu schalten (der hat 60mA Nennstrom) , der wiederum das 24V Signal an einem SPS Eingang weitergibt.
Über einen Drehschalter könnte ich noch mehr Spannungen verarbeiten - acht Stück bekomme ich aber vom Platz nicht unter und die Teile sind nicht gerade günstig. Dazu würde es ein Meer von Bundhülsen geben

IMG_20230507_132455111.jpg (718.29 KiB) 1219 mal betrachtet

[Hucky]

Gerade noch ne Idee gehabt,
anstelle des Schalters und ULN 2803 könnte ich auch ein ODER-IC mit Open Collector nehmen
Sollte funktionieren

Hucky

[fishfriend]

Hallo...
Und die Umschalter für die Umschaltung der Spannung nehmen, statt der vielen Buchsen?
Alternativ 2802 nehemen? Der hat eine höhere Eingangsspannung. Da bräuchte man "nur" was für 24V.
Kann aber auch sein das ich da falsch liege.
OK, es gibt da auch noch andere Möglichkeiten...
Es gibt da Schaltungen im Netz, wo der Optokoppler vor dem ULN ist.
Mit freundlichen Grüßen
Holger

[Hucky]

Hallo...
Und die Umschalter für die Umschaltung der Spannung nehmen, statt der vielen Buchsen?
Alternativ 2802 nehemen? Der hat eine höhere Eingangsspannung. Da bräuchte man "nur" was für 24V.
Kann aber auch sein das ich da falsch liege.
OK, es gibt da auch noch andere Möglichkeiten...
Es gibt da Schaltungen im Netz, wo der Optokoppler vor dem ULN ist.
Mit freundlichen Grüßen
Holger

Ja Genau. Umschalter statt Buchsen.
Oder/Nor -Treiber gibts als TTL nicht - oder ich finde nichts was 50mA ab kann.
Also bleibts bei Schalter + ULN, oder normales Oderglied anstelle Schalter.

[Hucky]

Ich hab mal etwas mit einem FT-Initiator experimentiert.
Funktioniert auch an 5V
Mit Vorwiderstand 2,2K hab ich nicht betätigt ca. 1,8V - betätigt 4,4 V.
Das ganze noch über einen 74LS14 (Schmitt Trigger) und fertig
Ich werde dann wohl zwei Eingangskarten basteln müssen
Mit 74LS14 kann ich dann auch die alten "Lichtschranken" mit Glühlampe und LDR auswerten
Industriesensor (kapazitiver Initiator) funktioniert an 9V

[fishfriend]

Hallo...
Kleiner Haken. Da ich das gleiche Problem hatte.
Die Leuchtmittel der ft-Glühlampen (bei der Anzahl) sind nicht mehr zu bekommen.
Du wirst auf LED umsteigen müssen z.B. bei ffm. Der hat auch LEDs zum selber bauen. Ist ein bisschen fummelig.
Die Alternative ist, ein schweine Geld auszugeben um noch originale Lämpchen zu bekommen.
24V hat der noch ein paar da und für Lichtschranken sind die mit Linse vorgesehen.
ABER- du wirst einen imensen Stromverbrauch haben. 200mA pro Lämpchen.
Alleine deswegen würden sich LEDs lohnen.
Denk dran, auch diese als Engstrahler für Lichtschranken zu nehmen. Der hat verschiedene da. Steht aber dran.
Mit freundlichen Grüßen
Holger

[Hucky]

Hallo...
Kleiner Haken. Da ich das gleiche Problem hatte.
Die Leuchtmittel der ft-Glühlampen (bei der Anzahl) sind nicht mehr zu bekommen.
Du wirst auf LED umsteigen müssen z.B. bei ffm. Der hat auch LEDs zum selber bauen. Ist ein bisschen fummelig.
Die Alternative ist, ein schweine Geld auszugeben um noch originale Lämpchen zu bekommen.
24V hat der noch ein paar da und für Lichtschranken sind die mit Linse vorgesehen.
ABER- du wirst einen imensen Stromverbrauch haben. 200mA pro Lämpchen.
Alleine deswegen würden sich LEDs lohnen.
Denk dran, auch diese als Engstrahler für Lichtschranken zu nehmen. Der hat verschiedene da. Steht aber dran.
Mit freundlichen Grüßen
Holger

Mir gehts in erster Linie um die beiden, die bei meinem Taktstraßen Modell verbaut sind.
Das würde ich gerne alles original lassen
Paar Ersatzbirnchen hab ich liegen.