9 svar
140 visningar
mekatronik är nöjd med hjälpen
mekatronik 618
Postad: 19 maj 2022 11:46

Varför kopplas jordarna här?

Hej, vi sitter med en projektuppgift och har stött på ett litet problem som vi inte riktigt kan svara på. Vi har ett PLC system kopplat med en Arduino, detta är beskrivningen:

PLC system som programmeras i Codesys, kopplat till ett tilluftssytem. En signal från PLC systemet till Arduino som sker genom PWM (A/D-omvandling). Arduino har en mikrokontroller som kallas ATmega328P.

Tilluftssystemet har en snurrande motor som reglerar cylindrarna, vi kan bestämma hur snabbt den skall snurra med en potentiometer som räknar från 0-15 varv.

För att styrsignalen, alltså den signalen som skall gå från PLC till Arduino skall funka måste vi koppla samman jordarna i kretsen. Detta är något man vanligtvis inte bör göra, vi förstår dock inte varför vi behöver göra det för att styrsignalen skall fungera. Någon som vet

CurtJ 1149
Postad: 19 maj 2022 12:07

Om du skickar en signal från PLC till Arduino så är den 5V och för att PLC'n och Arduino ska va överens om vad 5V är måste jorden för de båda vara samma. Det finns alternativ om man inte vill koppla ihop systemen galvaniskt, titta på optokopplare i så fall.

mekatronik 618
Postad: 19 maj 2022 12:56
CurtJ skrev:

Om du skickar en signal från PLC till Arduino så är den 5V och för att PLC'n och Arduino ska va överens om vad 5V är måste jorden för de båda vara samma. Det finns alternativ om man inte vill koppla ihop systemen galvaniskt, titta på optokopplare i så fall.

Så om jag förstått detta rätt tolkat PLC 24 V som 5 V när man kopplar jordarna? Vi använder också optokopplare

CurtJ 1149
Postad: 19 maj 2022 13:27

Nej. Om en PLC ska skicka en signal till Arduino så måste den konvertera sina 24v till 5v på något sätt. Det finns många tekniker för det. När den väl har gjort det så skickar den 5v i förhållande till sin jord och om Arduinon ska uppfatta den som 5v så måste Arduino ha samma jord som PLC. Annars kan det hända att PLC har en jordpotential som ligger 4v under Arduinons jord och när den då skickar 5v så ser Arduinon den som +1V och det är inte en etta i Arduinos värld.

mekatronik 618
Postad: 19 maj 2022 15:40
CurtJ skrev:

Nej. Om en PLC ska skicka en signal till Arduino så måste den konvertera sina 24v till 5v på något sätt. Det finns många tekniker för det. När den väl har gjort det så skickar den 5v i förhållande till sin jord och om Arduinon ska uppfatta den som 5v så måste Arduino ha samma jord som PLC. Annars kan det hända att PLC har en jordpotential som ligger 4v under Arduinons jord och när den då skickar 5v så ser Arduinon den som +1V och det är inte en etta i Arduinos värld.

Riskerar inte Arduino då ta emot en 24 V signal? Då kortsluts den ju pga att den bara klarar 5V

CurtJ 1149
Postad: 19 maj 2022 16:02

På PLC-sidan så måste utsignalen aenpassas till systemet som ska ta emot den som jag beskrev ovan. Det innebär att man måste sänka utsignalen från de 24V som PLC-systemet arbetar med till 5V som Arduino kräver för att inte riskera att bränna ingången på Arduinon. Det finns många sätt att göra det och det enklaste är en spänningsdelare med motstånd. Men det finns andra, mer effektiva, sätt.  Men det är inte det du frågar efter utan varför jorden för de två systemen kopplas ihop och det är för att +5V på PLC-sidan ska innebära samma potential som 5V på Arduinosidan.  Tänk dig analogin att du ska koppla ihop två rör (PLC och Arduino). Rören är lika stora (5V) och för att rören ska passa måste de vara på samma nivå i förhållande till varandra (jorden). Annars kommer det att läcka.

mekatronik 618
Postad: 19 maj 2022 16:25
CurtJ skrev:

På PLC-sidan så måste utsignalen aenpassas till systemet som ska ta emot den som jag beskrev ovan. Det innebär att man måste sänka utsignalen från de 24V som PLC-systemet arbetar med till 5V som Arduino kräver för att inte riskera att bränna ingången på Arduinon. Det finns många sätt att göra det och det enklaste är en spänningsdelare med motstånd. Men det finns andra, mer effektiva, sätt.  Men det är inte det du frågar efter utan varför jorden för de två systemen kopplas ihop och det är för att +5V på PLC-sidan ska innebära samma potential som 5V på Arduinosidan.  Tänk dig analogin att du ska koppla ihop två rör (PLC och Arduino). Rören är lika stora (5V) och för att rören ska passa måste de vara på samma nivå i förhållande till varandra (jorden). Annars kommer det att läcka.

Då förstår jag, tack!

En till fråga bara, vi använder optokopplare, resistorer och dioder mellan Arduino och PLC systemet. Var det detta du menade med "spänningsdelare med motstånd"? 

CurtJ 1149
Postad: 19 maj 2022 17:05

Nja, en spänningsdelare är bara motstånd men det kan vara så att ni har konstruerat en spänningsdelare som använder dioder för att se till att strömmen alltid går åt "rätt" håll och optokopplarna används för att galvaniskt skilja de båda elnäten eller när man som i ert fall har gemensam jord som ändå kopplar ihop elnäten galvaniskt så används optokopplaren förmodligen för att "sänka" spänningen. Den fungerar ju så att PLC'n skickar in en 24V signal som omvandlas till ljus i optokopplaren och den öppnar en 5V-kanal på Arduinosidan.  Ett effektivt sätt att sänka, och säkra, spänningsnivåerna. Ljus har ju ingen spänningsnivå och i såna här fall, med signalering, så har man antingen stängt eller helt öppet vilket motsvarar 0 och 1 i de båda systemen.

ThomasN 1809
Postad: 20 maj 2022 17:01

Om inte jordarna kopplas samman så blir signalvägen ingen sluten krets.

Om inte den gröna ledaren finns så har signalströmmen ingen returväg.

Om optokopplare: De är utmärkta att överföra digitala signaler med sändare och mottagare isolerade, men fungerar sämre med analoga signaler. Olinjariteter och variationer från exemplar till exemplar

mekatronik 618
Postad: 21 maj 2022 13:26

Tack så mycket för båda svaren! 

Svara Avbryt
Close