コンテンツメニュー
● 導入
● 負荷セルの理解
>> ロードセルとは何ですか？
>> 負荷セルの種類
>> 信号コンディショニング
>> 必要なコンポーネント
>> 配線図
>> 入力のスケーリング
>> 産業の計量システム
>> 材料テスト
>> 食品および飲料業界
>> 包装業界
>> 建設と土木工学
>> 自動車産業
>> 信号ノイズ
>> キャリブレーションエラー
>> PLC構成の問題
>> 環境要因
● 結論
● よくある質問
>> 4.ロードセルの測定値が一貫性がない場合はどうすればよいですか？
>> 5.ロードセルシステムの精度をどのように改善できますか？
産業自動化の世界では、荷重セルとプログラム可能なロジックコントローラー（PLC）の統合は、重量測定システムの効率と精度を高める一般的な慣行です。負荷セルは、力または重量を電気信号に変換するセンサーであり、PLCによって処理されてさまざまな操作を制御できます。この記事では、の基礎について説明します セル、それらのタイプ、それらをPLCに接続する方法、およびさまざまな業界での実用的なアプリケーションをロードします。
ロードセルは、力を電気信号に変換するトランスデューサーです。最も一般的な荷重セルのタイプは、ひずみゲージの負荷セルです。これは、ひずみゲージの原理を使用して変形を測定します。負荷がかかると、ひずみゲージが変形し、電気抵抗が変化します。この変更は、適用された負荷に比例し、測定して読み取り可能な出力に変換できます。
1。圧縮負荷セル：これらの負荷セルは、圧縮力を測定するように設計されています。これらは、計量スケールや産業の計量システムなどのアプリケーションでよく使用されます。
2。張力負荷セル：これらは、引張力を測定するために使用されます。それらは、ハンギングスケールや材料テストなどのアプリケーションで一般的に見られます。
3。Sタイプの負荷セル：これらの負荷セルは、張力と圧縮の両方を測定できます。それらは多用途であり、さまざまなアプリケーションで広く使用されています。
4。せん断ビーム負荷セル：これらはプラットフォームスケールで使用され、高精度と安定性で知られています。
荷重セルは、機械的力を電気信号に変換する原理に基づいて動作します。負荷が荷重セルに適用されると、それはわずかに変形します。この変形は、荷重セルに取り付けられたひずみゲージの抵抗を変化させます。抵抗の変化が測定され、電圧信号に変換され、その後、処理のためにPLCに送信されます。
ロードセルからの信号をPLCで使用する前に、多くの場合、コンディショニングが必要です。信号コンディショニングには、信号の増幅、ノイズのフィルタリング、およびPLCの適切な形式に変換することが含まれます。これは通常、アナログ間コンバーター（ADC）または荷重セルアンプを使用して行われます。
ロードセルをPLCに接続するには、次のコンポーネントが必要になります。
- セルをロードします
- セルアンプまたは信号コンディショナーをロードします
- アナログ入力モジュールを備えたPLC
- 電源
- ワイヤーの接続
荷重セルをPLCに接続するための配線図には、通常、信号コンディショナーに接続されたロードセルが含まれ、PLCに接続されます。荷重セルには4つのワイヤがあります。励起電圧用に2つ、出力信号に2つのワイヤがあります。信号コンディショナーは、出力信号を増幅し、PLCが読み取ることができる形式に変換します。
1.ロードセルを信号コンディショナーに接続します。配線図に従って、ロードセルを信号コンディショナーに接続します。励起電圧ワイヤが正しく接続されていることを確認してください。
2。信号コンディショナーをPLCに接続します。PLCの適切なアナログ入力モジュールを使用して、信号コンディショナーの出力を接続します。これには、PLCの特定の端子ブロックへの接続が含まれる場合があります。
3。システムの電源：ロードセルと信号コンディショナーが正しく駆動されていることを確認してください。必要な電圧と電流の仕様を確認してください。
4。PLCの構成：ハードウェアが接続されたら、ロードセルからの入力を読み取るようにPLCを構成する必要があります。これには通常、入力チャネルを設定し、入力値をスケーリングして重量測定に対応します。
PLCをプログラミングしてロードセルを使用するには、ロードセルからアナログ入力を読み取り、重量測定に基づいてアクションを実行できるプログラムを作成することが含まれます。ほとんどのPLCは、はしごの論理またはプログラミングに構造化されたテキストを使用しています。
ロードセルからの生のアナログ信号を意味のある重量測定に変換するには、入力をスケーリングする必要があります。これには、アナログ信号と重量の関係を決定することが含まれます。スケーリング係数は、荷重セルの仕様に基づいて計算できます。
荷重セルは、トラックスケール、プラットフォームスケール、バッチシステムなどの産業用計量システムで広く使用されています。負荷セルをPLCと統合することにより、メーカーは計量プロセスを自動化し、精度と効率を確保できます。
材料テストアプリケーションでは、材料の強度と耐久性を測定するためにロードセルが使用されます。 PLCは、テストプロセス、データの記録、分析用のレポートの生成を自動化できます。
食品および飲料業界では、負荷セルがポーションコントロールと在庫管理に使用されます。 PLCは、充填プロセスを自動化し、正しい量の製品が分配されるようにすることができます。
負荷セルは、製品に正しい重量でパッケージ化されるように、パッケージングアプリケーションでも使用されます。 PLCはパッケージマシンを制御し、重量測定に基づいて充填レベルを調整できます。
建設および土木工学では、荷重セルを使用して、輸送される材料の重量を監視し、クレーンとホイストが安全な制限内で動作するようにします。 PLCは、重量が安全なしきい値を超えた場合にアラートを提供するようにプログラムし、建設現場の安全性を高めることができます。
自動車産業では、荷重セルが組み立てラインで使用され、コンポーネントが正しい重量仕様で組み立てられるようにします。これは、品質管理と車両が安全基準を満たすことを保証するために重要です。
PLCSでロードセルを使用する場合の1つの一般的な問題は、信号ノイズです。これは、電気干渉または接続不良によって引き起こされる可能性があります。ノイズを最小限に抑えるには、すべての接続が安全であることを確認し、シールドケーブルの使用を検討してください。
正確な重量測定にはキャリブレーションが重要です。ロードセルが正しく較正されていない場合、測定値が不正確につながる可能性があります。ロードセルを定期的にチェックして調整して、その精度を確保します。
PLCが正しく構成されていない場合、ロードセルの入力を適切に読み取らない場合があります。構成設定を再確認し、正しい入力チャネルが選択されていることを確認します。
温度、湿度、振動などの環境要因は、負荷セルの性能に影響を与える可能性があります。制御された環境にロードセルを取り付けたり、保護エンクロージャを使用してこれらの効果を最小限に抑えることが不可欠です。
1.定期的なキャリブレーション：精度を維持するために、ロードセルの定期的なキャリブレーションをスケジュールします。これは、精度が重要なアプリケーションで特に重要です。
2。高品質のコンポーネントの使用：高品質の負荷セルと信号コンディショナーに投資して、信頼できるパフォーマンスを確保します。安価なコンポーネントは、不正確さとメンテナンスコストの増加につながる可能性があります。
3。冗長性を実装する：重要なアプリケーションでは、冗長なロードセルを使用して、失敗した場合、システムが中断なく動作し続けることができることを確認します。
4。パフォーマンスの監視：PLCを使用して、ロードセルシステムのパフォーマンスを継続的に監視します。重量測定の異常のアラートを設定します。
5。トレーニングとドキュメント：荷物セルシステムの操作とメンテナンスのトレーニングを受けていることを確認してください。トラブルシューティングと修理のための包括的なドキュメントを維持します。
負荷セルとPLCSを統合することは、産業の自動化を強化し、体重測定システムの精度を向上させる強力な方法です。負荷セルの原則、それらをPLCに接続する方法、およびそれらのさまざまなアプリケーションを理解することにより、これらのテクノロジーを運用に効果的に実装できます。最適なパフォーマンスと精度を確保するには、定期的なメンテナンスとキャリブレーションが不可欠です。
張力負荷セルは、引っ張ったり引き伸ばされたりする力を測定しますが、圧縮負荷セルは押したり圧縮されたりする力を測定します。各タイプは、測定されている力の方向に基づいたさまざまなアプリケーションに適しています。
キャリブレーションには、既知の重みをロードセルに適用し、出力信号を記録することが含まれます。このデータは、出力信号を実際の重みに関連付けるキャリブレーション曲線を作成するために使用されます。
はい。ただし、湿った環境や過酷な環境向けに特別に設計された荷重セルを使用することが不可欠です。これらの負荷セルは通常、湿気を防ぐために密閉されています。
一貫性のない測定値は、電気ノイズ、接続不良、キャリブレーションエラーなど、いくつかの要因によって引き起こされる可能性があります。すべての接続を確認し、適切な接地を確認し、必要に応じてロードセルを再調整します。
精度を向上させるには、荷重セルが適切に較正されていることを確認し、高品質のコンポーネントを使用し、環境干渉を最小限に抑え、定期的なメンテナンスチェックを実装します。
