可変抵抗器によるPLCのアナログ入力

2008/02/13 20:34

このQ&Aのポイント

可変抵抗器（ボリューム）を使用して、PLCにアナログ値を取り込む方法について教えてください。
シーケンサ本体はＭ社製のFX1N-24MRを使用し、アナログ入力ボードはFX1N-2AD-BDを使用します。
アナログ入力範囲は電圧入力DC0～10Vまたは電流入力DC4～20mAであり、サービス電源はDC24Vです。どのような配線や設定を行えば、アナログ値を取り込めるのでしょうか？

可変抵抗器（ボリューム）によるPLCのアナログ入力

可変抵抗器（ボリューム）を使って、シーケンサにアナログ値を取り込みたいと考えています。取り込んだ値の内部処理は、なんとかなりそうなのですが、これまでアナログ入力を扱ったことがない為、ボリュームの選定と、配線の仕方が全くわかりません。下記の条件にて、アナログ値を取り込むにはどうすればよいのでしょうか？シーケンサ本体　　　：　Ｍ社製　FX1N-24MR アナログ入力ボード　：　FX1N-2AD-BD アナログ入力範囲　　：　電圧入力DC0～10V　又は　電流入力DC4～20mA サービス電源　　　　：　DC24V 恥ずかしながら、今までかなりの数・メーカーのＰＬＣを使ってきましたので、アナログの取り扱いを安易に考えていましたが、いざやってみようとすると、いきなり壁にぶつかってしまいました。どなたか、ご教授いただけると幸いです。追伸小学校の理科の実験みたいに、スイッチング電源２４Ｖに色々なボリュームをいくつも直列につないで、電圧をテスターで観察していますが、入力電圧上限の１０Ｖには、なんとか合わせられるのですが、下限の０Ｖにどうしてもなりません。乾電池にボリュームと豆電球をつないで、ボリュームのつまみを動かすことにより、豆電球の明るさがかわるのは、電圧が変わっているためか、それとも電流が変わっているためか・・・私は電流値が変わる為、明るさが変化すると思っていましたが、それだとボリュームを使用してアナログ値を変化させるためには、電流入力の方を選択すべきではないかと思うのですが、ではどうやって４～２０mAの範囲で変化させられるのか、訳が分からなくなってしまいました。

noname#230358

電気設計
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noname#230359

2008/02/13 23:47 回答No.1

たまたま偶然か↓ http://www.system-brain.com/cgi-bin/wmbp/wingmulti2.cgi?bbsname=kaigi&mode=res&no=34606&oyano=34606&line=0 >ではどうやって４～２０mAの範囲で変化させられるのか、訳が分からなくなってしまいました。４～２０mAをボリュームと抵抗だけで実現するのは出来ませんＭユニットとかの変換器を使わなければできません http://www.m-system.co.jp/J_Product/j_product_1.html １～５Ｖであれば↓ http://www.system-brain.com/bbs/kaigi2/kaigi/thread_30016.html 【30026】Re:AD変換ユニットとボリュームの接続についてかんぼこの回路の応用で可能です

質問者

お礼 2008/02/15 10:10

lumiheart様大変参考になりました。有難う御座います。ところで、ご紹介の掲示板の【30023】の書き込みの中で、電流値を大まかに10mAと設定されていらっしゃいます。確かに100mA以上では電流値過大と思いますし、逆に、0.1mA以下ではインピーダンスの影響が大きいと思いますが、それでは電流値が 1mAと10mAの場合はどうなのでしょうか？ご見解をお聞かせ頂けると幸いです。

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noname#230359

2008/02/14 10:33 回答No.2

シーケンサを使用したことがないので、詳しくは分かりませんが、０－１０Ｖの可変電圧を入力したいと言うことであれば、オペアンプとＤＡコンバータを使用できないでしょうか。ＤＡコンバータの変わりに可変抵抗でも可能です。オペアンプは±１５Ｖ電源用でよいと思います。 ±１５Ｖ使用しても良いですし、－２Ｖ、＋１２Ｖぐらいでも良いです。レールツーレールであれば、もっと小さい電源も使用できます。これならば、電圧可変０～１０Ｖ、または、電流可変４ｍＡ～２０ｍＡどちらも可能です。電流入力だけであれば、４ｍＡ～２０ｍＡは抵抗と可変抵抗で出来そうです。シーケンサの仕様を見ていないのでなんともいえないですが、４～２０ｍＡと言うことは、負荷電流がこの値と言うことで考えるとですが。 >乾電池にボリュームと豆電球をつないで、ボリュームのつまみを動かすこと >により、豆電球の明るさがかわるのは、電圧が変わっているためか、それと >も電流が変わっているためか・・・　ちなみに、これはですね。　抵抗（ボリューム）を直列に入れた場合と、分圧している場合とでは、　状況が変わります。　直接にいれている場合は、電流変化で、分圧している場合は、電圧　変化になります。外出等でお返事遅くなりました。＞電流入力だけであれば、４ｍＡ～２０ｍＡは抵抗と可変抵抗で出来そうです。これはオペアンプ回路でオフセット調整回路等によく利用されるようなやり方で、加算点に電流加算をするようなやり方が使えるのではないかと考えました。簡単に解説すると、２４Ｖ電源に直列に１０Ｋほどのボリュームを接続するだけです。これで、２５０Ω～１０．２５ＫΩ（９６ｍＡ～２．３ｍＡ）の可変が可能になります。　　２４Ｖ　　　｜　　　｜　　　　　　　　　　２５０Ω 　　　ボリューム－－－－－入力抵抗－－　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＧＮＤ２０ｍＡの場合、電力が大きくなるため、気をつけなければなりません。その場合、２４Ｖを抵抗分圧し、電圧を下げたところから直列にボリュームをつないでやることで、電力も下げることが出来ます。抵抗のワット数が気になる場合等は直列に抵抗を並べて、各抵抗で、消費させるようなやり方も出来ます。分圧抵抗に流す電流は負荷に流す電流よりも多めにすることで、負荷変動に対する誤差を小さくすることが出来ます。　　２４Ｖ　　　｜　　　抵抗　　　｜　　　　　　｜－－－ボリューム－－－－－入力抵抗－－　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜　　　抵抗　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＧＮＤ　　ＧＮＤただし、４ｍＡ～２０ｍＡピッタりでなければならないような用途には使用できません。大体この値で良いと言う場合に使用できますが、２５０Ω（９６ｍＡ）まで下げるのが気持ち悪いと言うのであれば、９１０Ωあたりをボリュームに直列に入れておけばよいです。そうすることで、最大２５０＋９１０＝１１６０Ω（≒２０．７ｍＡ）となります。　　　　　２４Ｖ　　　｜　　　｜　　　　　　ボリューム－－９１０Ω－－－入力抵抗－－　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＧＮＤ誤差範囲が厳しい場合、オペアンプを使用することを推奨します。以上。

質問者

お礼 2008/02/15 10:30

祐二様貴重なアドバイス、有難う御座います。お蔭様で、電圧入力がチビーット分かりかけてきました。そうすると欲がでてきて、電流入力は・・・という気になってきました。 >電流入力だけであれば、４ｍＡ～２０ｍＡは抵抗と可変抵抗で出来そうです。とありますが、具体的にどの様な方法があるのでしょうか？アドバイスいただけたら幸いです。参考までにシーケンサのアナログ入力ボードの仕様を下記いたします。・入力点数　：　２点（電圧入力、電流入力混在可）・アナログ入力範囲・・電圧入力　：　DC 0～10V　（入力抵抗300KΩ）　　　　　　　　　絶対最大入力　：-0.5V , +15V ・・電流入力　：　DC 4～20mA　（入力抵抗250Ω）　　　　　　　　　絶対最大入力　：-2mA , +60mA ・絶縁方式　：　シーケンサ間、各チャンネル間ともに非絶縁以上、宜しくお願い致します。