سنسور وزن چیست؟ چگونه با PLC ارتباط برقرار کنیم؟ چگونه دقیق ترین استفاده از آن را انجام دهیم؟

سنسور وزن چیست؟ چگونه با PLC ارتباط برقرار کنیم؟ چگونه دقیق ترین استفاده از آن را انجام دهیم؟

وزن یک واحد مهم در زندگی روزمره است، و حتی در صنعت بسیار مهم است. چند کیلوگرم مواد اولیه در فرآیند تولید اضافه می شود؟ چند کیلوگرم زباله تولید می شود؟این داده ها عناصر اساسی برای حمایت از عملکرد بدون مشکل کل کارخانه هستند.

پس وزن در صنعت چگونه اندازه گیری می شود؟ ما باید از سنسورهای وزن استفاده کنیم!

اصل یک سنسور وزنگر این است که نیروی گرانشی که بر روی جسم اندازه گیری شده عمل می کند را به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری در نسبت خاصی تبدیل کند.

سنسورهای صنعتی رایج به سیستم های 4 سیم و 6 سیم طبقه بندی می شوند:

برای یک سنسور 4 سیم، تنها چهار کابل سیاه در نمودار زیر نشان داده شده است. در میان آنها، EXC + و EXC- تحریک از ماژول وزن به سنسور را فراهم می کند،در حالی که SIG+ و SIG- خروجی از سنسور وزن هستندبرای یک سنسور 6 سیم، دو سیم قرمز اضافی، SENSE + و SENSE- وجود دارد. هدف آنها چیست؟ این دو سیم برای جبران استفاده می شود.هنگامی که فاصله بین سنسور و ماژول وزن طولانی است، این سیم ها جبران را فراهم می کنند و در نتیجه نتایج اندازه گیری را دقیق تر می کنند.

در کاربردهای عملی، به دلیل شرایط کار پیچیده، فاصله بین سنسور وزن و ماژول وزن می تواند قابل توجهی باشد.اگر ولتاژ تغذیه ای که توسط ماژول وزن به سنسور داده می شود، به عنوان مثال، 6V، به دلیل از دست دادن خط، این سیگنال تحریک کمتر از 6V خواهد بود زمانی که آن را به سنسور وزن می رسد.سیگنال خروجی سنسور متناسب با ولتاژ تغذیه است.بنابراین، ماژول وزن از یک مدار با مقاومت بالا برای تغذیه ولتاژ واقعی در سمت سنسور به خود ماژول استفاده می کند.ماژول وزن سپس ولتاژ خروجی خود را از طریق یک مقایسه داخلی تنظیم می کند.

ماژول وزن می تواند به هر دو سنسور 4 سیم و 6 سیم متصل شود.لازم است که SENSE+ را به EXC+ و SENSE- را به EXC- در جعبه اتصال یا در طرف ماژول وزن کوتاه کنید..

برای اتصال سنسورهای وزن به یک PLC در یک محیط کارخانه، ما معمولا دو روش داریم:

1. **از طریق استفاده از یک سنسور وزن + حالت دهنده سیگنال / فرستنده + ورودی آنالوگ PLC**
چرا یک فرستنده ثانویه مورد نیاز است؟ زیرا سنسور یک سیگنال ولتاژ در سطح میلی ولت را در هنگام تغییر شکل توسط وزن شی تولید می کند که PLC نمی تواند مستقیماً آن را بخواند. بنابراین،یک فرستنده ثانویه برای تبدیل مورد نیاز است. هر زمان که تبدیل در نظر گرفته می شود، همه می دانند که یک مقدار از دست دادن وجود دارد. این از دست دادن بسیار بزرگ نیست، اما می تواند تاثیر قابل توجهی در اندازه گیری دقیق داشته باشد.من قبلاً روی دستگاه هایی کار کردم که نیاز به دقت ۱۰ گرم داشتندویژگی این روش هزینه پایین و حداقل نیاز به سیستم PLC است، زیرا بیش از 98٪ از PLC ها دارای عملکرد ورودی آنالوگ هستند..با این حال، معایب آن این است که نمی تواند در موقعیت هایی که نیاز به دقت بالا دارند استفاده شود.

2** دقیق ترین روش (و گران ترین): استفاده از یک سنسور وزن + PLC وزن ماژول**
این روش دقیق ترین است زیرا هیچ از دست دادن زمانی که PLC به ماژول اختصاصی خود متصل است.که آن را برای کاربردهای پیچیده مختلف مناسب می کند.

** معایب آن این است که نیاز زیادی به سیستم PLC دارد.** اولا، PLC باید از یک ماژول وزن استفاده کند، که معمولاً بسیار گران است.یک سیستم وزن جدید نیاز به کالیبراسیون قبل از استفاده دارد.اگر یک سنسور وزن آسیب دیده و تعویض شود، کالیبراسیون مجدد نیز ضروری است.فرآیند کالیبراسیون برای مجموعه های مختلف ماژول های وزن زیمنس ساده نیست و مستلزم سطح خاصی از تجربه و مهارت فنی است، که بعداً در مورد آن صحبت خواهیم کرد. بنابراین، این فناوری برای مبتدیان مناسب نیست.

**به عنوان یک واحد اندازه گیری دقیق، روش استفاده از آن باید با دقت دنبال شود؛ در غیر این صورت می تواند منجر به اندازه گیری نادرست یا حتی آسیب شود.**

**I. مراقبت شدید در طول نصب برای جلوگیری از آسیب رساندن به سنسور بسیار مهم است. **

استالومر یک سنسور وزن عمدتا از مواد آلومینیومی ساخته شده است. بنابراین هر گونه ضربه ناشی از ارتعاش یا سقوط تصادفی می تواند باعث خطاهای قابل توجهی در خروجی داده شود. به عنوان مثال،یک سنسور با ظرفیت 10 کیلوگرم می تواند به طور دائم آسیب ببیند اگر تحت فشار 15 کیلوگرم قرار گیرد.بنابراین، استفاده از سنسور وزن با احتیاط در طول نصب ضروری است.

**II. نصب باید به طور دقیق مطابق با الزامات طراحی خود باشد.**

بسته به فرآیند تجهیزات، می تواند افقی یا عمودی نصب شود. با این حال، بخش حمل کننده سنسور باید به خوبی در مورد شیء اندازه گیری شده قرار گیرد.قسمت حامل و جسم اندازه گیری شده نباید با نقاط دیگر نیروی حامل تماس داشته باشند.، زیرا این امر منجر به اندازه گیری نادرست می شود.

**III. گاهی اوقات، سه یا حتی چندین سنسور برای اندازه گیری یک شی استفاده می شود. سطوح تماس بین این سنسورها و مجموعه وزن باید مسطح باشند.** در غیر این صورت،توزیع نابرابر نیروی بر نتایج اندازه گیری تاثیر می گذارددر حالی که انحراف سطح کمی می تواند با استفاده از مقاومت ها در جعبه اتصال جبران شود، این توانایی تنظیم محدود است و همچنین برای کالیبراسیون ایده آل نیست.تلاش برای حفظ یک سطح نصب هر زمان که ممکن است.

** سایر اقدامات احتیاطی:**

**I. جعبه اتصال:** هنگام استفاده از چند سنسور وزن، جعبه اتصال یک ابزار ضروری است. این داده ها را از سنسورهای متعدد جمع آوری می کند و بار کار بر روی ماژول وزن را کاهش می دهد.

با این حال، این یک جزء است که در طول استفاده دچار مشکل می شود.

اول، به ضد گرد و غبار، ضد آب و جلوگیری از برق ثابت توجه کنید. دوم، در طول استفاده، به عملکرد هر ترمینال توجه کنید و از سیم کشی نادرست اجتناب کنید.

**II. اتصال و محافظت از کابل **

سیگنال سنسور در نهایت از طریق کابل ها منتقل می شود. با توجه به دقت بالا این سیگنال، حتی تداخل کوچک می تواند باعث عدم ثبات داده شود.

بنابراین، اتصال باید به طور دقیق مطابق با نموداری که در هنگام نصب ارائه شده است انجام شود.

**III. ملاحظات برنامه نویسی: آیا فیلتر کردن قابل قبول است؟**

در محیط های صنعتی واقعی، تداخل های متعدد وجود دارد. در حالی که بسیاری از آنها به استفاده از روش های برنامه نویسی برای فیلتر کردن عادت کرده اند، این نیز می تواند در کاربردهای وزن استفاده شود.مهم است که توجه داشته باشید که فیلتر کردن باعث تاخیر سیگنال می شود.اگر هدف فقط مشاهده و اندازه گیری باشد، این ممکن است مشکلی ایجاد نکند. اما اگر داده ها برای محاسبات یا کنترل فرآیندهای مورد استفاده قرار گیرند،فیلتر کردن می تواند منجر به نتایج وزن نادرست شود.این نکته مهمی است که باید به خاطر داشته باشیم.