وجهات النظر: 211 المؤلف: تينا النشر الوقت: 2024-10-22 الأصل: موقع
قائمة المحتوى
● مقدمة
>> وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)
● تحميل تكامل الخلايا PLC: دليل خطوة بخطوة
>> الخطوة 1: تحديد المكونات الصحيحة
>> الخطوة 2: PLC تحميل الأسلاك خلية الأسلاك
>> الخطوة 3: تكييف إشارة الخلية
● استكشاف الأخطاء وإصلاحها توصيلات خلية التحميل
>> 2. السلامة والامتثال التنظيمي
● مواضيع متقدمة في تكامل خلية التحميل PLC
>> تحميل أنظمة الحصول على بيانات الخلية
● خاتمة
>> Q1: كم عدد خلايا التحميل التي يمكن توصيلها بـ PLC واحد؟
>> Q2: ما هو الفرق بين توصيلات خلية التحميل 4-Ware و 6-Wire؟
>> س 3: كم مرة يجب معايرة أنظمة التحميل للخلايا؟
>> Q4: هل يمكن توصيل خلايا التحميل مباشرة بـ PLC بدون مكبر للصوت؟
>> س 5: ما هي بعض المصادر الشائعة للخطأ في قياسات خلية التحميل ، وكيف يمكن تخفيفها؟
في عالم الأتمتة الصناعية والتحكم في العمليات ، دمج تلعب الخلايا مع وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) دورًا حاسمًا في تطبيقات قياس الوزن. سوف يسير هذا الدليل الشامل خلال عملية توصيل خلايا التحميل بـ PLCs ، مع تغطي كل شيء من الأسلاك الأساسية إلى تقنيات استكشاف الأخطاء وإصلاحها المتقدمة. سواء كنت مهندسًا محنكًا أو قادمًا جديدًا في هذا المجال ، فستوفر هذه المقالة رؤى قيمة في تكامل PLC لخلية التحميل ، مما يضمن قياسات دقيقة وموثوقة في تطبيقاتك الصناعية.
قبل الغوص في عملية الاتصال ، من الضروري فهم المكونات الأساسية المعنية:
خلايا الحمل هي محولات الطاقة التي تحول القوة الميكانيكية إلى إشارات كهربائية. يتم استخدامها على نطاق واسع في صناعات مختلفة لقياس الوزن وإجهاض تطبيقات الاستشعار. تأتي خلايا الحمل في أنواع مختلفة ، بما في ذلك مقياس الإجهاد ، والهيدروليكي ، والهواء المضغوط ، مع خلايا تحميل مقياس الإجهاد هي الأكثر شيوعًا في الإعدادات الصناعية.
PLCs هي أجهزة الكمبيوتر الرقمية المستخدمة لأتمتة العمليات الصناعية. وهي مصممة للتعامل مع مدخلات ومخرجات متعددة ، مما يجعلها مثالية للتحكم في جوانب مختلفة من أنظمة التصنيع والتحكم في العمليات. يمكن لـ PLCs معالجة الإشارات من خلايا التحميل واستخدام هذه البيانات للتحكم في أجزاء أخرى من النظام أو توفير معلومات الوزن للمشغلين.
قبل البدء في عملية التكامل ، تأكد من أن لديك المكونات التالية:
1. خلية التحميل (S)
2. مضخم خلية التحميل أو جهاز إرسال الوزن
3. PLC مع وحدة الإدخال التناظرية
4. توصيل الكابلات
5. إمدادات الطاقة
الأسلاك المناسبة أمر بالغ الأهمية لقياسات الوزن الدقيقة. اتبع هذه الخطوات لتسليم خلية التحميل الخاصة بك إلى PLC:
1. قم بتوصيل خلية الحمل بمكبر الصوت أو جهاز إرسال الوزن.
2. سلك إخراج مكبر الصوت إلى وحدة الإدخال التناظرية من PLC.
3. ضمان اتصالات إمداد الطاقة المناسبة لجميع المكونات.
عادة ما تكون إشارات خلية التحميل صغيرة جدًا (في نطاق Millivolt) وتحتاج إلى تضخيمها وتكييفها قبل إرسالها إلى PLC. هذا هو المكان الذي يلعب فيه مضخم خلية التحميل أو جهاز إرسال الوزن. تؤدي هذه الأجهزة عدة وظائف مهمة:
1. تضخيم إشارة خلية التحميل
2. تصفية الضوضاء والتداخل
3. تحويل الإشارة إلى تنسيق صناعي قياسي (على سبيل المثال ، 4-20MA أو 0-10V)
بمجرد وجود اتصالات الأجهزة ، تحتاج إلى تكوين PLC لتفسير إشارات خلية التحميل بشكل صحيح:
1. قم بإعداد وحدة الإدخال التناظرية لتتناسب مع إخراج جهاز إرسال الوزن الخاص بك (على سبيل المثال ، 4-20MA أو 0-10V).
2. قم بتكوين معلمات تحجيم PLC لتحويل الإشارة التناظرية إلى وحدات وزن ذات معنى.
3. تنفيذ أي تصفية ضرورية أو متوسط في برنامج PLC لتحقيق الاستقرار في القراءات.
المعايرة السليمة ضرورية لقياسات الوزن الدقيقة. فيما يلي بعض تقنيات المعايرة الشائعة:
تتضمن هذه الطريقة استخدام أوثيان معروفين لإنشاء العلاقة بين إخراج خلية الحمل والوزن الفعلي:
1. نقطة الصفر: سجل الإخراج دون أي وزن يتم تطبيقه.
2. نقطة الامتداد: قم بتطبيق وزن معروف (بالقرب من الحد الأقصى للسعة) وتسجيل الإخراج.
3. استخدم هاتين النقطتين لحساب عوامل المعايرة في برنامج PLC الخاص بك.
للتطبيقات التي تتطلب دقة أعلى ، يمكن استخدام معايرة متعددة النقاط:
1. خذ قياسات في أوزان معروفة متعددة عبر نطاق خلية الحمل.
2. استخدم هذه النقاط لإنشاء منحنى المعايرة ، والذي يمكن تنفيذه في PLC لقراءات أكثر دقة عبر النطاق بأكمله.
تحاكي هذه الطريقة الوزن عن طريق توصيل المقاوم الدقيق عبر ذراع واحد من دائرة جسر خلية التحميل:
1. تسجيل القراءة الصفر العادية.
2. قم بتطبيق مقاوم التحويل وتسجيل القراءة الجديدة.
3. استخدم هذه المعلومات للتحقق من عوامل المعايرة أو ضبطها في نظامك.
حتى مع التثبيت الدقيق والمعايرة ، يمكن أن تنشأ المشكلات. فيما يلي بعض المشاكل الشائعة وحلولهم:
- تحقق من وجود اتصالات فضفاضة في الأسلاك.
- تحقق من التأريض المناسب ودرع الكابلات.
- تأكد من تركيب خلية الحمل بشكل صحيح ولا يخضع للاهتزاز.
- تحقق من أن خلية التحميل ليست مثقلة أو تالف.
- تحقق من التداخل الميكانيكي أو الربط في نظام الوزن.
- النظر في استخدام المعايرة متعددة النقاط لتحسين الدقة.
- تحقق من تقلبات درجة الحرارة التي تؤثر على خلية الحمل.
- تحقق من استقرار مصدر الطاقة.
- تنفيذ إجراءات Auto-Zero في برنامج PLC للتعويض عن الانجرافات البسيطة.
عند إعداد نظام وزن صناعي باستخدام خلايا التحميل و PLCs ، فكر في العوامل التالية:
- حماية خلايا الحمل والإلكترونيات من الرطوبة والغبار ودرجات الحرارة القصوى.
- استخدم العبوات المناسبة والغدد الكابل للحفاظ على تصنيفات IP.
-تأكد من أن نظامك يفي بمعايير الصناعة ذات الصلة (على سبيل المثال ، OIML ، NTEP لتطبيقات القانونية مقابل التجارة).
- تنفيذ متشابك السلامة ووظائف توقف الطوارئ في برنامج PLC.
- خطة للتكامل مع أنظمة أخرى ، مثل أنظمة HMIS أو SCADA أو ERP.
- النظر في تنفيذ وظائف تسجيل البيانات وإعداد التقارير في برنامج PLC.
يتم استخدام تكامل الخلايا و PLC في مختلف الصناعات والتطبيقات ، بما في ذلك:
1. معالجة الدُفعات وإدارة الوصفات
2. التحكم في المخزون ومراقبة الصوامى
3. أنظمة وزن حزام النقل
4. وزن المركبة ومراقبة حمل المحور
5. التحكم في التوتر في تطبيقات معالجة الويب
توفر مضخمات خلايا التحميل الحديثة خيارات تكوين مختلفة لتحسين الأداء:
1. كسب وموضوع قابل للتعديل
2. خيارات التصفية الرقمية
3. وظائف Tare و Zero
4. بروتوكولات الاتصال (على سبيل المثال ، Modbus ، Profibus) للتكامل المباشر مع PLCs
يمكن أن توفر أجهزة إرسال الوزن المتقدمة وظائف إضافية:
1. إجراءات المعايرة المدمجة
2. مدخلات متعددة القنوات لأنظمة خلايا التحميل المتعددة
3. I/O الرقمي لوظائف التحكم
4. خيارات التصفية المتقدمة ومعالجة الإشارات
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب قياسات عالية السرعة أو عالية الدقة ، يمكن استخدام أنظمة الحصول على البيانات المتخصصة بالاقتران مع PLCs:
1. معدلات أخذ العينات عالية السرعة لتطبيقات الوزن الديناميكي
2. محولات الدقة A/D لتحسين الدقة
3. قدرات معالجة الإشارات المتقدمة
4. التكامل مع أنظمة PLC للتحكم وتسجيل البيانات
يعد توصيل خلايا التحميل بـ PLCs مهارة حاسمة في الأتمتة الصناعية والتحكم في العملية. باتباع الخطوات الموضحة في هذا الدليل وفهم المفاهيم الرئيسية لتكامل PLC لخلية التحميل ، يمكنك ضمان قياسات دقيقة وموثوقة للوزن في تطبيقاتك. تذكر أن الأسلاك المناسبة والمعايرة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ضرورية للأداء الأمثل. مع استمرار التقدم في التقدم ، فإن الحفاظ على ما يصل إلى آخر التطورات في تقنيات Load Cell و PLC سيساعدك على تصميم أنظمة الوزن الفعالة والفعالة والحفاظ عليها.
A1: يعتمد عدد خلايا التحميل التي يمكن توصيلها بـ PLC واحد على قدرات PLC ومتطلبات التطبيق المحددة. يمكن لمعظم PLCs التعامل مع مدخلات تمثيلية متعددة ، مما يسمح بتوصيل عدة خلايا تحميل. ومع ذلك ، بالنسبة للأنظمة التي تحتوي على العديد من خلايا التحميل ، من الشائع استخدام مربع أو مربع متخصص للوزن لدمج الإشارات من خلايا التحميل المتعددة قبل إرسال خرج واحد إلى PLC.
A2: 4-wire load لها سلكان الإثارة (مزود الطاقة) واثنين من سلك الإشارة (الإخراج). تحتوي خلايا الحمل 6-Ware على زوج إضافي من الأسلاك المعنى. تُستخدم أسلاك الإحساس للتعويض عن قطرات الجهد في خطوط الإثارة ، وخاصة في التطبيقات ذات الكابلات الطويلة. ينتج عن هذا قياسات أكثر دقة ، حيث يمكن لمكبر الصوت ضبط أي خسائر في الجهد في النظام.
A3: يعتمد تواتر المعايرة على عوامل مختلفة ، بما في ذلك متطلبات دقة التطبيق والظروف البيئية والمعايير التنظيمية. كمبدأ توجيهي عام ، يجب معايرة أنظمة الوزن الصناعية سنويًا على الأقل. ومع ذلك ، قد تتطلب بعض التطبيقات الهامة معايرة أكثر تكرارًا ، في حين أن الأنظمة المستقرة في البيئات التي يتم التحكم فيها قد تحتاج إلى معايرة أقل تكرارًا. استشر دائمًا توصيات الشركة المصنعة وأي معايير صناعية قابلة للتطبيق.
A4: في معظم الحالات ، لا يمكن توصيل خلايا التحميل مباشرة بـ PLC بدون مكبر للصوت. عادةً ما تخرج خلايا التحميل إشارات الجهد الصغيرة جدًا (في نطاق Millivolt) والتي تكون ضعيفة جدًا بالنسبة لمعظم المدخلات التناظرية PLC التي يمكن قراءتها بدقة. من الضروري وجود مكبر للصوت أو جهاز إرسال الوزن لزيادة قوة الإشارة وتحويلها إلى تنسيق صناعي قياسي (على سبيل المثال ، 4-20MA أو 0-10V) الذي يمكن لـ PLC تفسيره بسهولة.
A5: تشمل المصادر الشائعة للخطأ في قياسات خلية التحميل:
1. تقلبات درجة الحرارة: استخدم خلايا التحميل المكافئة بدرجة الحرارة أو تنفيذ تعويض البرامج.
2. الاختلال الميكانيكي: ضمان التثبيت المناسب واستخدام الأجهزة المتصاعدة.
3. الضوضاء الكهربائية: استخدم الكابلات المحمية وتقنيات التأريض المناسبة.
4. زحف وتبطيف: اختر خلايا تحميل عالية الجودة وتنفيذ إجراءات المعايرة العادية.
5. التحميل الزائد: تثبيت التوقفات الميكانيكية وتنفيذ حدود البرامج لمنع الأضرار التي لحقت بخلايا الحمل.
للتخفيف من هذه الأخطاء ، استخدم المكونات عالية الجودة ، واتبع إجراءات التثبيت المناسبة ، وتنفيذ إجراءات الصيانة والمعايرة المنتظمة ، واستخدام تقنيات تكييف الإشارة والتصفية المناسبة في برنامج PLC الخاص بك.
