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4-20 mA Skalierungsrechner
Rechnen Sie Strom- und Spannungssignale in Messwerte um, bestimmen Sie den SPS-Rohwert und kopieren Sie den fertigen SCL-Code.
Messwert
5
Signal
12 mA
SPS-Rohwert
13.824
Anteil am Messbereich
50 %
Der Wert liegt im gültigen Messbereich.
Skalierung in SCL (Siemens S7-1200 / S7-1500)
// raw 0 ... 27648 -> 0.0 ... 10.0
#value := SCALE_X(MIN := 0.0,
VALUE := NORM_X(MIN := 0, VALUE := #raw, MAX := 27648),
MAX := 10.0);Die Berechnung ist rein rechnerisch. Maßgeblich sind immer die Datenblätter von Sensor und Analogmodul sowie die Konfiguration Ihrer Steuerung. Keine Gewähr.
So funktioniert die 4-20-mA-Skalierung
Ein Sensor mit 4-20-mA-Ausgang bildet seinen Messbereich linear auf den Strom ab: 4 mA entsprechen dem Messanfang, 20 mA dem Messende. Die Formel lautet: Messwert = Messanfang + (I − 4 mA) ÷ 16 mA × (Messende − Messanfang).
Beispiel: Drucksensor 0 … 10 bar bei 12 mA ergibt (12 − 4) ÷ 16 × 10 = 5 bar.
Häufige Werte im Überblick
| Signal | Anteil am Messbereich | Rohwert | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Siemens S70 … 27648 | INT160 … 32767 | UINT160 … 65535 | 12 bit0 … 4095 | ||
| 4 mA | 0 % | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 8 mA | 25 % | 6912 | 8192 | 16384 | 1024 |
| 12 mA | 50 % | 13824 | 16384 | 32768 | 2048 |
| 16 mA | 75 % | 20736 | 24575 | 49151 | 3071 |
| 20 mA | 100 % | 27648 | 32767 | 65535 | 4095 |
Häufige Fragen
Warum beginnt das Signal bei 4 mA und nicht bei 0 mA?
Dieser „Live Zero“ erlaubt es, einen Drahtbruch oder Sensorausfall (0 mA) von einem gültigen Messanfang (4 mA) zu unterscheiden. Außerdem können Zweileiter-Sensoren ihre Versorgung aus derselben Stromschleife beziehen.
Was bedeutet der Rohwert 27648?
Analogeingänge von Siemens S7-1200, S7-1500 und ET 200 liefern im Nennbereich Werte von 0 bis 27648. Darüber folgt je nach Modul ein Übersteuerungsbereich bis maximal 32511. Das genaue Verhalten steht im Handbuch Ihres Analogmoduls.
Welchen Rohwertbereich muss ich wählen?
Das hängt vom Analogmodul ab. Siemens S7-1200, S7-1500 und ET 200 verwenden 0 … 27648. Andere Steuerungen und Module liefern oft den vollen positiven Bereich eines 16-Bit-Wertes (INT16: 0 … 32767, UINT16: 0 … 65535), einfache 12-Bit-Wandler 0 … 4095. Wählen Sie den passenden Bereich oder geben Sie eigene Rohwerte ein. Maßgeblich ist das Datenblatt Ihres Moduls.
Wie erkenne ich einen Drahtbruch?
Fällt der Strom unter 3,6 mA, liegt nach NAMUR NE 43 ein Fehler vor. Viele Analogmodule melden das als Diagnose „Drahtbruch“. Werten Sie diese Diagnose im Programm aus, statt sich nur auf den skalierten Wert zu verlassen.
Probleme mit Analogsignalen oder Sensorintegration?
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