Hardware um Pulse zu zählen

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tmm
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Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Mittwoch 18. Juni 2014, 06:11

Hallo Forum,
ich möchte den Kühlwasserdurchfluss vom mehreren Messgeräten erfassen. Dazu verwende ich Durchflusssensoren, die bei einem Fluss von 10 l/min ca. 400 Pulse/s abgeben. Diese 400 Hz will ich jetzt für 8 Geräte erfassen. Im Moment benutze ich dafür den Abacom 9 MHz-Zähler (habe 2 Stück davon).
Gibt es eine einfachere Möglichkeit 8 * ca. 500 Hz gleichzeitig zu messen als 8 Stück dieser 9 MHz-Zähler zu verwenden?

Wenn ihr Erfahrungen dazu habt, dann teilt diese bitte mit.

Viele Grüße MM

abacom
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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von abacom » Mittwoch 18. Juni 2014, 07:54

Wie wäre es, wenn Sie die acht Sensoren nacheinander - durch Umschaltung per Hardware-Multiplexer -
mit einer (oder auch zwei) Karte(n) erfassen. Die Abtastrate pro Sensor wird dabei natürlich geringer,
aber vielleicht macht das ja nichts.

(Drei benötigte) digitale Ausgänge zum Steuern des MUX (channel select) stehen auf den /FREQ-Modulen ja zur Verfügung.
Eine kleine Ablaufsteuerung und das Demuxen ist mit ProfiLab sicher leicht lösbar.

http://www.rn-wissen.de/index.php/Multiplexing
http://www.datasheet-pdf.com/datasheet- ... y.pdf.html
http://www.conrad.de/ce/de/product/1644 ... archDetail

Das Multiplexen bringt allerdings eine untere Grenzfrequenz mit sich. Bei z.B. 1Hz Umschaltfreguenz für den MUX, sollte die Frequenz des Eingangssignals
gefühlt wohl besser nicht unter 10Hz liegen. Kleinere Durchflussmengen (hier etwa <0,25 L/min) lassen sich dann also nicht mehr erfassen und müssten "künstlich" als Null angesehen werden.
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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Mittwoch 18. Juni 2014, 16:01

Hallo Abacom,

danke für die genannten Möglichkeiten, die Sache mit einem Umschalter halte ich für zu aufwändig :-(
Vorhin bin ich (wieder mal) über die RS232 (COM Port (direkt)) gestolpert, damit werde ich mal einen Versuch starten (die Schnittstelle sollte eigentlich schnell genug sein)

Wenn erste Ergebnisse vorliegen werde ich berichten.

Gruß MM

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von hrathke » Donnerstag 19. Juni 2014, 13:16

Hallo MM,

bin sehr gespannt auf Deine Versuche mit der RS232 Schnittstelle. Das Problem ist eigentlich, je größer das Profilab Programm, desto kleiner die Verarbeitungsfrequenz, und somit kann davon nur max. die Hälfte der Geschwindigkeit genutzt werden. Damit brauchst Du mindestens eine Simulationsfrequenz von 800 Hz bei Deinem Durchluss - und das auch bei einer Mausbewegung, etc. .....

Ich habe anfangs auch das Modul von abacom genutzt 8-) , jedoch diesen Weg aufgegeben (bei mir viel zu störanfällig, kein Hutschienenaufbau, etc.). Nun nutze ich (bei Periodenmessungen) das Labjack UE9 - allerdings ist diese Lösung - bei mir - ziemlich "Industrie untauglich" (EMV...) allerdings habe ich dann auch etliche Ein-/Ausgänge.
Industrie tauglich hingegen hat sich bei mir das M-7080-Zähler-/Frequenzmodul, 2-Kanal bewährt, welches über Modbus abgefragt wird. Das schöne dabei - es kann eine Torzeit von 0,1 oder 1 sec gewählt werden.

...aber wie gesagt, bin mal gespannt auf Deine Ergebnisse! :)

Gruß
HR

PS: warum suchst Du denn nach etwas anderem? Preis? Zuverlässigkeit? oder etwas anderes? :?:

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Donnerstag 19. Juni 2014, 21:04

Hallo HR,

mit dem Abacom Modul hatte ich bis jetzt noch keine Probleme, die Torzeit kann man auch einstellen. Die Beschreibung musste ich allerdings einige Male durchlesen :-) (liegt evtl. am Alter).

Der Preis spielt eine untergeordnete Rolle (muss ich nicht selbst zahlen), bis jetzt hat die Karte zuverlässig funktioniert, der Hauptgrund ist eigentlich, dass ich für 10 Zähler 10 Karten brauch und dadurch 10 Com-Ports am Rechner habe (LAN geht nicht - wegen der Sicherheit). Wenn da mal was umgesteckt wird gibt das dann großes Durcheinander - da habe ich keine Lust drauf.
Nächste Woche (und morgen) habe ich Urlaub, da passiert erst mal nix, danach gehe ich die Sache an.

Bis dann.......

Gruß MM

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von abacom » Dienstag 24. Juni 2014, 10:33

@tmm: Bitte erläutern...

- Werden die Pulse "nur gezählt", d.h. die Zähler laufen frei und zählen immer weiter hoch? (Gesamtdurchfluss)
oder
- Wird die tatsächlich die Frequenz gemessen? (Momentandurchfluss, also Zeitmessung von zwei Flanken bzw. Zähler mit genauer Torzeit)
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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Dienstag 24. Juni 2014, 11:15

Hallo Abacom,

da ich die Zeit zwischen 2 Flanken nicht genau genug messen kann werde ich in einem ca. 2 Sekunden-Fenster die Pulse zählen und daraus den "aktuellen" Durchflug berechnen (ohne es probiert zu haben stelle ich mir vor, dass ich den COM Baustein nehme, an jeden Eingang diesen (nicht leicht zu findenden) Frequenzbaustein dranhänge und mit diesen Werten weiter arbeite). Ob das schnell genug und genau genug ist zeigt sich nächste Woche.

Mit anderen Worten, es sind 10 Momentandurchflüsse zu messen.

Viele Grüße MM

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von abacom » Montag 30. Juni 2014, 11:31

"Vorhin bin ich (wieder mal) über die RS232 (COM Port (direkt)) gestolpert"
Die meisten COM-Port laufen heute ja per USB und Treiber. Das wird vermutlich nicht schnell genug gehen.
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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Montag 30. Juni 2014, 13:40

Hallo,
vorhin habe ich einige Tests durchgeführt, das Ergebnis seht ihr hier.
Verwendet habe ich eine RS232, die auf dem Motherboard eingebaut ist.
Um die Frequenz zu bestimmen habe ich 2 Sekunden lang die Pulse mit einem Zähler gezählt.
Der Messfehler liegt dann so bei max. 2 Pulsen / 2 Sekunden (das ist ok)
50 Hz Pulse konnte ich problemlos erfassen.
Morgen vergleiche ich die RS232 "Frequenzmessung" mit der Abacom-Karte,
danach erhöhe ich mal auf 4 Kanäle (mit einem USB/4*RS232 Wandler).

Im Moment traue ich der Sache noch nicht so richtig (Pulszählung nur in der SW ?), falls das doch schief geht versuche ich einen Arduino zum Zählen zu verwenden :shock:

bis morgen Gruß MM

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von hrathke » Montag 30. Juni 2014, 19:41

Hallo MM,

klingt doch gut, die 2 Hz kommen meistens vom Jitter - zu mindestens ist das so bei meinen von SIKA/Kobold - selbst Bürkert Zähler... :cry:
Das Gute bei Torzählern ist, das der Wert praktisch schon gemittelt ist (bei 0,1 oder 1 sec Torzeit)

Ich habe im Übrigen das Zählermodul hier gekauft: http://www.icpdas-europe.com/de/dezentr ... -g-cr.html - war glaube ich so um die 80.- Euronen, für 2 Zähler mit Modbus Anbindung, eigentlich ziemlich gut :)

Gruß
HR

PS: nein, ich mache keine Werbung, ich habe nur selber ziemlich lange nach einer industrietauglichen, einfachen, per Modbus ansprechbarer Lösung gesucht... ;)

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von abacom » Dienstag 1. Juli 2014, 08:39

Gefällt mir.
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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Dienstag 1. Juli 2014, 10:21

Hallo,

habe jetzt 4 Durchflussmesser an eine RS232 angeschlossen und die gemessenen Frequenzen mit dem ABACOM Baustein verglichen. Bis ca. 100 Hz (pro Kanal) ist die ermittelte Frequenz indentisch, bei ca. 130 Hz (Abacom) fehlen bei der RS232 Messung ca. 10 % der Frequenz (~120 Hz). Da laufen dann ca. 5 l/ min durch den Zähler, d.h. mit diesem Fehler kann (muss) man leben.
Die Simulationfrequenz (Fast) liegt so bei 12 kHz, wenn die Frontplatte verschoben wird, dann stimmt nix mehr, wenn der Bauteilezustand aktiviert wird geht die gemessene Frequenz auch in die Knie (auch so um die 10 %),
Slow und kompiliert habe ich nicht probiert.
Beim Anschluss von dem USB/RS232 Wandler ist mir der rechner so abgeschmiert, dass jetzt der passende Treiber nicht geladen werden kann (es ist ein Fehler aufgetreten) :oops:
Jetzt schließe ich erst mal die Sensoren an das Kühlsystem an, dann sehen wir weiter.
Danke für die aktive Unterstützung an alle :-)

Gruß MM (melde mich irgendwann wenn ich damit fertig bin und einige Erfahrungen vorliegen noch mal)

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von bigdie » Dienstag 1. Juli 2014, 19:28

Theoretisch kann man auch Frequenz/Spannungswandler nehmen und mit einer Analogeinganskarte auf den PC. Dann wird die ganze sache zeitunkritisch. Fertige Wandler kosten allerdings einiges.

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Mittwoch 2. Juli 2014, 12:13

Hallo,
an der Lösung mit dem Frequenz/Spannungswandler gefällt mir nicht, dass da "mittendrin" analoge Signale verwendet werden - auch die Auflösung der analogen Karte muss dann halbwegs gut sein - wenn schon digital, dann von Vorne bis hinten :-)

An einem 2. PC habe ich die jetzt über einen USB/RS232 Wandler die Puls erfasst - das geht praktisch nicht weil die Simulationsfrequenz im Fast-Modus bei 100 Hz liegt und die damit "richtig" messbaren Pulse bei ca. 10 - 15 Hz liegen (wenn die eingebaute RS232 benutzt wird läuft der Fast-Modus mit 10 kHz, das geht dann wieder).

Gruß aus Darmstadt MM

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von bigdie » Mittwoch 2. Juli 2014, 13:24

Der Umweg über Analog ist dann aber wahrscheinlich zuverlässiger und auch nicht ungenauer als eine Digitalvariante, die mit der Frequenz nicht hinterher kommt. Mal ganz abgesehen von der Ernergieverschwendung, wenn ein prozessor permanent 100% läuft.

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tom_g » Sonntag 6. Juli 2014, 09:56

PoKeys 57E...

http://www.poscope.com/PoKeys57E

Grüsse von Thomas
Curiousity makes us progress !

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von hrathke » Donnerstag 10. Juli 2014, 15:55

Hallo MM,

ich habe heute neue Hardware ausgetestet und dabei dann auch an Dich gedacht :D

Dieses Modul: http://www.admost.de/modbus-tcp-io/ex-9051-mtcp/ hat 12 Digitale Eingänge die als Frequenzeingänge programmiert werden können. Diese arbeiten laut meiner Messung sicher bis 500 Hz und geben die Frequenz über Modbus TCP aus :mrgreen:

alles klar?!

Gruß
HR

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Donnerstag 10. Juli 2014, 17:05

Hi HR,
das Teil kann 12 * 500 Hz (gleichzeitig) zählen ? Wegen der Sicherheit :-) kommt nur RS232 oder irgend was mit USB in Frage.
Solange nix besseres da ist, nehme ich eine eingebaute RS232, das funktioniert für meinen Zweck im Moment gut genug.

Danke für den Tip

Gruß MM

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von hrathke » Freitag 11. Juli 2014, 16:45

Hallo MM,

ja prinzipiell 12 verschiedene Zähler gleichzeitig (natürlich nacheinander abgefragt per Modbus). Sicherheit per USB? Da sind meine Erfahrungen aber grundlegend anders... Eine TCP Verbindung habe ich bisher nur selten abgeschossen 8-)

Gruß
HR

PS: eine Hardware Watchdog (Zeitrelais) getriggert über die Software löst das Problem der Sicherheit fast immer ...

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Re: Hardware um Pulse zu zählen

Beitrag von tmm » Samstag 12. Juli 2014, 20:45

Hallo HR,
Ich habe mit der Sicherheit nicht die Datenübertragung gemeint :oops: sondern die Sicherheitsvorstellungen der IT Abteilung. Da kann man nicht einfach "irgend etwas" an einen PC anschließen. Bei USB und RS232 regt sich da niemand auf. Probleme mit USB Hardware kenne ich nicht (verwende ca. 7 St. Velleman K8061, ca. 10 St. K8055 und einige Abacom Bausteine. Eine K8061 war mal defekt - das ist ab und zu der AD Wandler abgeschmiert - die Karte hab ich dann weg geworfen). Die Karten Steuern Labor Pumpen, Relais, Gasflüsse usw. und werden "nie" ausgeschaltet.
Gruß aus Hamburg MM

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