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Digitale Anzeigen und Displays für industrielle Mess- und Prozessgrößen
Digitale Anzeigen und Prozessanzeigen machen elektrische Sensorsignale direkt als verständliche Messwerte sichtbar. Sie erfassen analoge Signale wie 0–10 V oder 4–20 mA, skalieren diese auf die gewünschte physikalische Größe und stellen den Messwert übersichtlich auf einem LED- oder LCD-Display dar.
Die Digitalanzeigen von Althen eignen sich für eine Vielzahl industrieller Messaufgaben. Abhängig vom Gerät können neben klassischen Normsignalen auch Gleichspannung, Gleichstrom, Widerstand, Thermoelemente, Pt100 oder Signale von DMS-basierten Sensoren verarbeitet werden. Dadurch lassen sich beispielsweise Kraft, Druck, Temperatur, Weg oder andere Prozessgrößen direkt in der gewünschten Einheit anzeigen.
Die Geräte bieten weit mehr als eine reine Messwertanzeige. Funktionen wie freie Skalierung, Linearisierung, Minimal- und Maximalwertspeicherung, Summierung und Grenzwertüberwachung ermöglichen eine flexible Anpassung an die jeweilige Anwendung. Bei Zwei-Kanal-Geräten können Messwerte zusätzlich mathematisch miteinander verknüpft werden.
Optionale Ausgangs- und Schnittstellenmodule ermöglichen die Weitergabe der Messwerte an Steuerungen und übergeordnete Systeme. Je nach Ausführung stehen Analogausgänge, Relais- beziehungsweise Transistorausgänge sowie serielle oder industrielle Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung.
Mit robusten Frontseiten bis IP65 und kompakten Gehäusen für den Schalttafeleinbau eignen sich die Anzeigen sowohl für Maschinen und Produktionsanlagen als auch für Prüfstände und Laboranwendungen.
Messwerte flexibel anzeigen, überwachen und weiterverarbeiten
Die Digitalanzeigen von Althen kombinieren vielseitige Signaleingänge mit flexibler Skalierung und umfangreichen Überwachungsfunktionen. So können unterschiedlichste Sensor- und Prozesssignale direkt in einer aussagekräftigen physikalischen Einheit dargestellt werden.
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Vielseitige SignaleingängeJe nach Gerät können 0/4–20 mA, 0–10 V, weitere Strom- und Spannungsbereiche, Widerstand, Thermoelemente, Pt100 oder DMS-Sensorsignale direkt verarbeitet werden.
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Flexible Skalierung und ProzessüberwachungFreie Skalierung, Mehrpunkt-Linearisierung, Min-/Max-Werte, Summierung und Grenzwertfunktionen ermöglichen die Anpassung an unterschiedlichste industrielle Messaufgaben.
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Modular erweiterbarOptionale Analogausgänge, Schaltkontakte und Kommunikationsschnittstellen ermöglichen die Einbindung der Digitalanzeigen in SPS-, Mess- und Automatisierungssysteme.
Worauf Sie bei der Auswahl einer Digitalanzeige achten sollten
1. Eingangssignal bestimmen
Das wichtigste Auswahlkriterium ist das Signal, das angezeigt werden soll. Industrielle Sensoren und Messumformer liefern beispielsweise:
- 0–10 V
- 0/4–20 mA
- Gleichspannungs- oder Gleichstromsignale
- Widerstandssignale
- Thermoelement-Signale
- Pt100-Signale
- DMS- beziehungsweise mV-Signale
Die Digitalanzeige muss einen passenden Eingang für das jeweilige Signal besitzen.
2. Sensor oder Messumformer berücksichtigen
Bei Sensoren mit bereits integriertem Messverstärker genügt häufig eine Anzeige für ein standardisiertes 0–10-V- oder 4–20-mA-Ausgangssignal.
Andere Sensoren benötigen eine speziell dafür ausgelegte Eingangselektronik. Für Temperaturmessungen stehen beispielsweise Universalanzeigen für Thermoelemente und Pt100 zur Verfügung. Für DMS-basierte Aufnehmer können Geräte mit integriertem DMS-Eingang und entsprechender Sensorversorgung eingesetzt werden.
3. Ein- oder Zweikanalanzeige auswählen
Für die meisten Anwendungen genügt eine Einkanal-Digitalanzeige. Sollen zwei Messgrößen gleichzeitig erfasst oder miteinander verrechnet werden, kann eine Zweikanalanzeige sinnvoll sein.
Mit dem PAX-DP können beispielsweise zwei galvanisch getrennte Strom- oder Spannungssignale erfasst und mathematisch miteinander verknüpft werden.
4. Anzeigeart und Ablesbarkeit berücksichtigen
LED-Anzeigen bieten eine kontrastreiche und aus größerer Entfernung gut erkennbare Messwertdarstellung.
Mehrzeilige LCD-Anzeigen ermöglichen darüber hinaus die gleichzeitige Darstellung zusätzlicher Informationen. Beispielsweise können Prozesswert, Summenwert, Alarmwert oder physikalische Einheit gleichzeitig angezeigt werden.
Bei bestimmten Geräten kann sich außerdem die Farbe der Anzeige abhängig vom Betriebs- oder Alarmzustand ändern.
5. Messwert auf die physikalische Größe skalieren
Ein Sensorsignal soll in der Regel nicht als elektrischer Wert, sondern als tatsächliche Messgröße angezeigt werden.
Beispielsweise kann ein 4–20-mA-Signal eines Drucksensors auf einen Anzeigebereich von 0 bis 100 bar skaliert werden. Die programmierbaren Digitalanzeigen ermöglichen eine freie Zuordnung zwischen Eingangssignal und gewünschtem Anzeigewert.
6. Linearisierung berücksichtigen
Nicht jede Messgröße verhält sich über den gesamten Messbereich vollkommen linear. Eine Mehrpunkt-Linearisierung ermöglicht es, solche Abweichungen elektronisch zu korrigieren.
Verschiedene Anzeigen der PAX-Serie bieten hierfür eine Linearisierung über bis zu 16 Schritte.
7. Benötigte Überwachungsfunktionen festlegen
Neben dem aktuellen Messwert können je nach Gerät weitere Funktionen genutzt werden, beispielsweise:
- Minimalwert
- Maximalwert
- Summenwert
- Tarierung
- Integration über die Zeit
- Alarm- und Grenzwerte
Damit kann die Anzeige zusätzlich Aufgaben der Prozessüberwachung übernehmen.
8. Grenzwerte und Schaltausgänge berücksichtigen
Soll bei Überschreitung oder Unterschreitung eines Messwertes eine Aktion ausgelöst werden, können optionale Relais- oder Transistorausgänge eingesetzt werden.
Damit lassen sich beispielsweise Warnleuchten, akustische Signale oder Eingänge einer Maschinensteuerung ansteuern.
Für sicherheitskritische Abschaltfunktionen sollte jedoch immer geprüft werden, welche zusätzlichen unabhängigen Sicherheitsfunktionen erforderlich sind.
9. Analogausgang für die Weiterverarbeitung prüfen
Soll der angezeigte Messwert gleichzeitig an ein anderes Gerät übertragen werden, kann ein zusätzlicher Analogausgang sinnvoll sein.
Je nach Konfiguration kann der skalierte Messwert beispielsweise wieder als 0/4–20-mA- oder 0–10-V-Signal ausgegeben werden.
10. Digitale Schnittstellen berücksichtigen
Für die Einbindung in übergeordnete Systeme stehen bei verschiedenen Anzeigen optionale Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung.
Dazu gehören je nach Gerät beziehungsweise Optionskarte beispielsweise:
- RS232
- RS485
- Modbus
- DeviceNet
- PROFIBUS DP
- USB
Dadurch können Messwerte nicht nur lokal angezeigt, sondern auch an SPS, PC oder andere Automatisierungssysteme übertragen werden.
11. Schutzart und Einbausituation berücksichtigen
Die Anzeigen sind für den Einbau in Schalttafeln und Bedienfelder konzipiert. Für industrielle Anwendungen ist insbesondere die Schutzart der Frontseite relevant.
Die PAX-Anzeigen verfügen je nach Modell über eine Frontseite mit Schutzart IP65 und sind damit für viele industrielle Umgebungen geeignet.
12. Versorgungsspannung beachten
Je nach Ausführung stehen unterschiedliche Versorgungsvarianten zur Verfügung. Einige Geräte besitzen besonders weit ausgelegte AC-/DC-Netzteile und lassen sich dadurch flexibel in unterschiedliche Maschinen- und Anlagenkonzepte integrieren.
Unser technisches Expertenteam unterstützt Sie gerne bei der Auswahl von Eingangssignal, Anzeige, Skalierung, Ausgangsfunktionen und Schnittstellen für Ihre Anwendung. Kontakt zum Vertriebsteam
Typische Anwendungen für digitale Anzeigen und Displays
Digitale Prozessanzeigen kommen überall dort zum Einsatz, wo Sensorsignale direkt vor Ort sichtbar gemacht, überwacht oder für weitere Steuerungsaufgaben verarbeitet werden sollen.
Typische Anwendungen sind:
- Maschinen- und Anlagenbau
- industrielle Prozessüberwachung
- Automatisierungstechnik
- Schaltschrank- und Bedienfeldeinbau
- Kraft- und Lastanzeige
- Druckanzeige
- Temperaturanzeige
- Weg- und Positionsmessung
- Füllstandsüberwachung
- Durchflussmessung
- Wägetechnik
- Prüfstände und Testsysteme
- Qualitätskontrolle
- Produktionsüberwachung
- Grenzwertüberwachung
- Labor- und Versuchstechnik
- Forschung und Entwicklung
Durch unterschiedliche Eingangssignale und Erweiterungsmöglichkeiten können die Anzeigen flexibel mit Sensoren, Messumformern und übergeordneten Steuerungssystemen kombiniert werden.
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Häufig gestellte Fragen zu Anzeigen & Displays
Antworten auf die wichtigsten technischen Fragen
Was ist eine Digitalanzeige?
Eine Digitalanzeige ist ein elektronisches Messgerät, das ein elektrisches Eingangssignal erfasst und den daraus ermittelten Messwert numerisch auf einem Display darstellt. Industrie-Digitalanzeigen können beispielsweise Strom-, Spannungs-, Widerstands- oder Temperatursignale verarbeiten. Das Eingangssignal wird skaliert, sodass statt des elektrischen Signals direkt die zugehörige physikalische Messgröße wie bar, N, °C oder mm angezeigt werden kann.
Was ist eine Prozessanzeige?
Eine Prozessanzeige ist eine Digitalanzeige zur Darstellung und Überwachung industrieller Prozessgrößen. Typische Eingangssignale sind 4–20 mA oder 0–10 V. Zusätzlich zur Messwertanzeige können Prozessanzeigen häufig weitere Funktionen wie Grenzwertüberwachung, Min-/Max-Speicherung, Summierung, Linearisierung oder die Weitergabe des Messwertes an eine SPS übernehmen.
Kann eine Digitalanzeige direkt an einen Sensor angeschlossen werden?
Das hängt vom Ausgangssignal des Sensors und vom Eingang der Anzeige ab.
Sensoren mit standardisierten Ausgangssignalen wie 0–10 V oder 4–20 mA können direkt an eine dafür ausgelegte Prozessanzeige angeschlossen werden. Für Thermoelemente, Pt100 oder DMS-Sensoren werden dagegen Anzeigen mit speziellen Eingängen und teilweise zusätzlicher Sensorversorgung benötigt.
Sensor und Anzeige sollten deshalb immer hinsichtlich Signalart, Messbereich und Versorgung aufeinander abgestimmt werden.
Wie wird ein Sensorsignal auf einer Digitalanzeige skaliert?
Bei der Skalierung werden mindestens zwei Eingangswerte den gewünschten Anzeigewerten zugeordnet.
Liefert ein Sensor beispielsweise 4–20 mA für einen Messbereich von 0 bis 100 bar, wird 4 mA dem Wert 0 bar und 20 mA dem Wert 100 bar zugeordnet. Die Digitalanzeige berechnet daraus automatisch alle dazwischenliegenden Messwerte.
Bei nichtlinearen Zusammenhängen kann je nach Anzeige zusätzlich eine Mehrpunkt-Linearisierung eingesetzt werden.
Was ist der Unterschied zwischen 4–20 mA und 0–10 V?
Bei 4–20 mA wird die Messinformation als elektrischer Strom übertragen, bei 0–10 V als Spannung.
Stromsignale wie 4–20 mA sind insbesondere bei längeren Leitungswegen und in industriellen Anlagen verbreitet. Spannungssignale wie 0–10 V werden ebenfalls häufig bei Sensoren, Messumformern und Steuerungssystemen eingesetzt.
Welche Signalart verwendet werden sollte, hängt vom Sensor, der Auswerteelektronik, der Leitungslänge und den Umgebungsbedingungen ab.
Was ist ein 4–20-mA-Signal?
4–20 mA ist ein in der industriellen Messtechnik häufig verwendetes analoges Normsignal. Dabei entspricht 4 mA dem unteren und 20 mA dem oberen Ende des Messbereichs. Ein Drucksensor mit einem Messbereich von 0 bis 100 bar kann beispielsweise 4 mA bei 0 bar und 20 mA bei 100 bar ausgeben. Die Digitalanzeige skaliert dieses Stromsignal anschließend wieder auf den tatsächlichen Druckwert.