Преобразователь сигналов тензодатчиков ELHART EWM

Логотип EWM
Высокая скорость измерений Высокая скорость измерений
Легкая настройка и калибровка Легкая настройка и калибровка
Погрешность измерения 0,05% Погрешность измерения 0,05%
Интерфейс RS-485 Интерфейс RS-485
Отличная цена Отличная цена
Наименование Наличие Цена с НДС
EWM-D2-RS Преобразователь сигналов тензодатчиков, DIN рейка, (вход: тензодатчик 2...64мВ/В, 6-ти/4-х пр.схема, максим. нагрузка 4 датчика по 350 Ом, дискретный вход ("сух. контакт",NPN,PNP), выход: RS-485 ModBUS, пит. =10...30В, кл.0,05)
 В наличии 13 800 Купить

Преобразователь сигналов тензодатчиков ELHART EWM-D2-RS предназначен для преобразования сигналов от мостовых тензометрических датчиков, пропорциональных деформирующим силам, приложенным к ним, в цифровые данные, доступные для считывания через интерфейс связи RS-485 по протоколу Modbus RTU.

Может быть использован в составе весоизмерительных и дозирующих установок в таких применениях как бетонные и асфальтобетонные заводы, упаковочные линии и станки, дозаторы сухих сыпучих или жидких продуктов, чеквейерные системы, испытательное оборудование и стенды.

Преобразователь EWM-D2-RS способен обрабатывать данные со скоростью до 470 выборок в секунду, что позволяет его применять при взвешивании в движении. Может определять вес нетто, вес брутто, количество изделий одинаковой массы на весах и уровень нагрузки оказываемой на тензодатчик. Имеет цифровой дисплей и кнопки для отображения значений по месту установки и для настройки. Все параметры настройки и калибровки доступны для чтения и записи по интерфейсу связи.

Функциональная схема EWM-D2-RS

Функциональная схема преобразователя сигналов тензодатчиков EWM
Функциональная схема преобразователя сигналов тензодатчиков EWM-D2-RS

Особенности преобразователя ELHART EWM

  • Подключение до четырех тензодатчиков по 350 Ом или до восьми по 1000 Ом.
  • Возможность получения значений веса нетто, веса брутто, уровня нагрузки ТД.
  • Погрешность измерения 0,05%.
  • Определение количества изделий одинаковой массы.
  • Простота и удобство настройки с помощью дисплея и кнопок.
  • Простая процедура калибровки по параметрам ТД или по известному весу.
  • Полный доступ к настройкам и возможность выполнения процедуры тарирования и калибровки по интерфейсу связи.
  • Скорость передачи данных по интерфейсу связи до 115200 бит/сек.
  • Максимальная частота выборок 470 Гц.
  • Настройка фильтрации измеренных значений, установка стабильного нуля и автоматическая установка веса тары.
  • Настраиваемый дискретный вход.
  • Установка на DIN рейку.

Примеры использования преобразователя сигналов тензодатчиков EWM

 

Производство строительных смесей (РБУ, БСУ, АБЗ)

Производство строительных смесей (РБУ, БСУ, АБЗ)
Использование EWM при производстве бетона

При производстве строительных смесей (бетон, асфальтобетон) предварительно отмеряют необходимое количество каждого из компонентов смеси. Это необходимо для придания конечному продукту определенных качественных свойств.

Преобразователь сигналов тензодатчиков EWM-D2-RS в данном случае используется при дозировании песка и щебня, которые по подъемному механизму перемещаются в емкость смесителя. Туда же через шнековый питатель подается цемент, количество которого определяется с помощью второго прибора EWM.

Всеми процессами управляет ПЛК для обеспечения высокой степени автоматизации. Визуализация и управление через панель оператора ELHART ECP-07. Дополнительно используется датчик тока Seneca T201 для контроля состояния мешалки, концевые выключатели EMAS L1K13 для определения конечных положений подъемной тележки, ультразвуковые датчики microsonic серии crm+, защищенные от внешних воздействий, используемые для контроля уровня песка и щебня.

 

Чеквейерные системы

Чеквейерные системы
Применение преобразователя EWM в чеквейерных системах

Преобразователи сигналов тензодатчиков EWM-D2-RS можно использовать при построении чеквейерных систем. В данном примере качество детали определяется по весу. Взвешивание происходит в движении.

Если вес не выходит за установленные допуском рамки, то деталь отправляется дальше по конвейеру для прохождения дальнейших производственных этапов. Иначе конвейерная лента автоматически переключается на запасной путь, по которому деталь извлекается из общего потока. Таким образом, можно снижать процент бракованных изделий, определять тип продуктов производства по весу и вести учет.

EWM имеет частоту опроса до 470 Гц, что обеспечивает высокую производительность. Для управления пневматическим механизмом переключения путей используется распределительный клапан Valma. Для подсчета изделий, которые проходят по конвейеру, используется ультразвуковой датчик microsonic серии nero.

 

Дозаторы сыпучих продуктов

Дозаторы сыпучих продуктов
Дозатор сыпучих продуктов с использованием EWM

Дозирование сыпучих продуктов осуществляется в промежуточный бункер, в основаниях которого установлены тензодатчики. EWM преобразует сигнал тензодатчиков в единицы веса. Значение измеренного веса нетто считывается ПЛК по интерфейсу связи, который управляет створками накопительного бункера.

При достижении первой уставки перекрывается сначала одна створка, для снижения скорости потока, затем, при достижении второй уставки закрывается вторая створка и процесс дозирования завершается (алгоритм «грубо/точно» для обеспечения оптимальной скорости и точности дозирования).

Таким способом можно осуществлять расфасовку различных комбикормов, зерна, пеллет, гранулированного пластика, семечек.

 

Дозаторы жидких компонентов

Дозаторы жидких компонентов
Дозатор жидких компонентов с использованием EWM

В данном примере продемонстрирована работа суммирующего дозатора жидких компонентов на основе преобразователя сигналов тензодатчиков EWM-D2-RS. Вода и химические реагенты поочередно из емкостей хранения поступают в накопительную емкость. EWM поочередно, определяет вес каждого компонента в растворе. Дополнительно может быть реализовано перемешивание или нагревание. Последовательность выполнения операций задается через ПЛК, контроль минимального уровня в емкостях производится с помощью емкостных датчиков.

Для перекрытия потоков жидкостей используются клапаны Valma и Gevax. Розлив в потребительскую тару производится через расходомер.

 

Автоматические упаковочные системы

Автоматические упаковочные системы
Использование преобразователя ELHART EWM в упаковочном станке

В данном примере продемонстрирован циклический процесс работы упаковочного станка. Сыпучий продукт с большой скоростью, через вибролоток, поступает из основного бункера в промежуточный бункер (грубое дозирование).

При достижении первой уставки створка основного бункера закрывается, поток останавливается. Далее, подключенный к вибролотку механизм начинает вибрировать и остатки дозируемого продукта медленно ссыпаются в промежуточный бункер (точное дозирование). Так происходит до момента достижения второй уставки. Затем вибрация прекращается, подача продукта останавливается, открывается створка промежуточного бункера и продукт попадает в пакет. Пакет с продуктом герметично запаивается и протягивается. На нем делается отметка даты изготовления и он отрезается от основной ленты. Цикл повторяется вновь.

Тензодатчики устанавливаются в основании промежуточного бункера. Таким образом, с помощью преобразователя сигналов тензодатчиков EWM-D2-RS определяется текущий вес дозируемого продукта в промежуточном бункере. Формирование горизонтального и вертикального шва на пакете, а так же протягивание пакета, происходит за счет движения пневматических цилиндров, на штоках которых установлены нагревательные элементы. ПЛК управляет процессом на основе состояний датчиков обратной связи и показаний EWM.

 

Системы контроля натяжения

Системы контроля натяжения
Линия протяжки пластиковой пленки с контролем натяжения через ELHART EWM

ПЛК по интерфейсу связи управляет ПЧ ELHART EMD-VL, чтобы синхронизировать их скорость. Это необходимо для равномерной и плотной намотки при перемотке пластиковой пленки. Один из валов закреплен на тензодатчиках через пружинные подвесы, таким образом, с помощью тензодатчиков определяется усилие натяжения полотна пленки. EWM-D2-RS измеряет сигнал тензодатчиков и преобразует его в пользовательские единицы измерения, доступные для чтения по интерфейсу связи. На основе измеренных значений с помощью EWM, ПЛК управляет скоростью вращения двигателей.

Таким способом можно определять силу натяжения тросов в лифтовых и крановых установках.

 

Определение уровня и объема жидкости в емкости

Определение уровня и объема жидкости в емкости
Определение уровня и объема жидкости в емкости

С помощью преобразователя EWM-D2-RS можно определять объем жидкостей в емкостях. Если плотность жидкости является постоянной величиной и если известны геометрические размеры емкости, то, измерив массу жидкости, можно вычислить объем и текущий уровень.

В данном примере тензодатчики, установленные в основании опорных стоек емкости, подключаются через балансировочную коробку к преобразователю EWM-D2-RS, который преобразует измеренные значения в вес нетто.

На панели оператора ELHART ECP-07 с помощью встроенного языка макросов реализован пересчет единиц массы в килограммах, считанных из памяти EWM, в объем в метрах кубических и в литрах, а так же в текущий уровень.

 

Автоматизированный учет складских остатков

Автоматизированный учет складских остатков
Вычисление количества изделий при помощи ELHART EWM для их учета

В преобразователе EWM-D2-RS предусмотрена функция вычисления количества изделий одинаковой массы по их общему весу. Для этого при калибровке счетчика изделий задается вес одного изделия.

В данном примере количество изделий и общий вес отображается на панели оператора ELHART ECP-07, которая опрашивает EWM по интерфейсу RS-485. Для централизованного учета и ведения базы данных, полученные и вычисленные значения передаются на ПК по интерфейсу Ethernet. Дополнительно к панели оператора подключен принтер этикеток.

Для повышения точности в EWM можно настроить автоматическую тарировку, и компенсацию колебаний веса около нуля. Счетчик изделий в EWM можно калибровать через интерфейс, задавая вес новых изделий, что позволяет легко переходить от одного типа продукции к другому.

Технические характеристики преобразователя сигналов тензодатчиков ELHART EWM

Параметр Значение
Параметры питания преобразователя
Напряжение питания =10…30 В
Потребляемая мощность не более 3 Вт
Параметры измерительного входа
Тип подключаемых к измерительному входу устройств тензодатчик (тензорезистор)
Напряжение блока питания тензодатчика =5 В
Сопротивление тензодатчика не менее 87 Ом
Чувствительность тензодатчика (±2, ±4, ±8, ±16, ±32, ±64) мВ/В
Основная погрешность измерения ±0,05% от чувствительности
Схема подключения тензодатчика 6-проводная или 4-проводная с перемычками
Ограничение тока при коротком замыкании по входу не более 80 мА
Параметры связи
Тип интерфейса и скорость обмена RS-485, от 2400 до 115200 бит/сек
Протокол передачи данных Modbus RTU
Параметры дискретного входа
Тип сигналов дискретного входа PNP, NPN, сухой контакт
Допустимое напряжение, подаваемое на дискретный вход =10…30 В
Параметры окружающей среды
Допустимая рабочая температура и температура хранения -20…+50 °С
Относительная влажность воздуха от 0 до 80 % (без образования конденсата)
Общие параметры
Способ монтажа установка на DIN-рейку
Подключение электрических цепей встроенные в корпус клеммные колодки
с винтовым зажимом
Максимальное сечение подключаемых проводников до 2,5 мм²
Индикация 4-х разрядный семисегментный LED индикатор
6 светодиодов
Масса не более 100 г
Степень защиты корпуса IP20
Тип изоляции двойная изоляция

Схемы подключения преобразователя сигналов тензодатчиков EWM

Примечание. Цветовая маркировка проводов тензодатчика может отличаться от представленной на рисунках.

Подключение тензодатчика по 4-х проводной схеме
Подключение тензодатчика по 4-х проводной схеме
Подключение тензодатчика по 6-и проводной схеме
Подключение тензодатчика по 6-и проводной схеме

Подключение питания прибора
Подключение питания прибора
Подключение устройств к дискретному входу
Подключение к дискретному входу
Подключение интерфейса связи
Подключение интерфейса связи

Габаритные размеры преобразователя ELHART EWM

Габаритные размеры преобразователя EWM
Габаритные размеры преобразователя EWM-D2-RS, мм

Вопросы и ответы (FAQ)

1. Что делать, если на преобразователе сигналов тензодатчиков EWM-D2-RS скачут показания? Как улучшить стабильность показаний прибора?

Если наблюдается хаотичное изменение показаний преобразователя, то нужно проверить правильность подключения тензодатчика и корректность выполненной настройки преобразователя.

При проверке подключения тензодатчика (или набора тензодатчиков) нужно:

  • Убедиться, что используемый тензодатчик исправен. Проверить его сопротивление между выводами питания и выводами сигнала. Проверить баланс нуля тензодатчика. Проверить сопротивление изоляции тензодатчика. Сравнить полученные значения с паспортными характеристиками тензодатчика.
  • Убедиться, что нет ошибок в схеме подключения тензодатчика к преобразователю. Сравнить назначение и маркировку выводов датчика со схемой подключения преобразователя.

    Наименование проводников подключения тензодатчика может быть указано на корпусе датчика (на информационной табличке или наклейке) или в его паспорте. Схема подключения преобразователя выгравирована с правой стороны его корпуса или её можно найти в «Сводной таблице параметров». Обратите внимание, что нет общепринятой цветовой маркировки проводников подключения тензодатчика, поэтому у разных производителей она может отличаться.

  • Убедиться в надежности соединения клемм преобразователя и кабельных выводов тензодатчика. Исключить возможность попадания изоляции кабельных проводников в область прижимных площадок клемм преобразователя. Это может стать причиной увеличения сопротивления или полного отсутствия контакта. Использовать лужение проводников тензодатчика или гильзовые наконечники. Это позволит предотвратить возникновение коротких замыканий между соседними выводами при отделении отдельных нитей от общего ствола провода в месте отсутствия изоляции. Проверить, что клеммы преобразователя плотно закручены и кабельные проводники, подходящие к ним, надежно зафиксированы.

    Обратите внимание, что при наличии механических вибраций в месте установки преобразователя его кабельные выводы со временем могут раскручиваться. В этом случае необходимо периодически проверять степень их затяжки.

  • Если тензодатчик подключается на значительном удалении от прибора, то необходимо проверить, что используемый для удлинения сторонний кабель не имеет повреждений. Нужно проверить место прокладки кабеля. Он не должен быть расположен рядом с кабелями для подключения силового оборудования (например, электродвигатели, нагреватели, светильники и др.).
  • При подключении необходимо использовать кабели с экранирующей оплеткой для предотвращения наведения электромагнитных помех на сигнальные линии тензодатчика. Экранирующая оплетка должна подключаться к системе защитного заземления строго в одной точке. Наличие нескольких точек подключения может привести к образованию петли токовых наводок, которая, в свою очередь, искажает уровни напряжений на сигнальных линиях тензодатчика. Рекомендуется как можно дальше между собой разносить в пространстве заземление силовых и сигнальных цепей.
  • Если на производстве, где эксплуатируется EWM-D2-RS, используются преобразователи частоты, то нужно проверить, не исчезает ли проблема при их отключении. Если отключение помогает, то необходимо предусмотреть дополнительные меры ограничения воздействия преобразователей частоты на окружающую электромагнитную обстановку (уменьшение частоты ШИМ, применение сетевых фильтров, моторных дросселей, дросселей постоянного тока, экранирование кабелей и др.).
  • При большой длине кабеля, соединяющего тензодатчик и преобразователь, необходимо учитывать, что сопротивление, общая емкость и индуктивность кабеля возрастают пропорционально его длине. Все это приводит к искажению уровней напряжения полезного сигнала. Для компенсации сопротивления при большой длине проводников рекомендуется использовать тензодатчики с 6-ти проводной схемой подключения. Если это невозможно, необходимо по месту установки датчика подключать его через балансировочную коробку, а от коробки к преобразователю прокладывать кабель с шестью проводниками.
  • При использовании балансировочной коробки для подключения тензодатчиков необходимо проверить, что она исправна. Нужно убедиться, что нет ошибок в схеме подключения тензодатчика, балансировочной коробки и преобразователя и что соединения всех используемых клемм выполнены надежно.

    Со временем под действием окружающих условий (температура и относительная влажность воздуха, пары различных веществ) может происходить окисление клемм и контактов подключения. Это приводит к возрастанию контактного сопротивления и к искажению уровней напряжения сигналов. При наличии следов окисления клемм преобразователя, балансировочной коробки или тензодатчика необходимо зачистить их и по возможности перенести место установки как можно дальше от воздействия негативных факторов.

  • Необходимо проверить механическое соединение тензодатчика с весоизмерительной установкой. Убедиться в том, что тензодатчик является единственной точкой опоры весовой платформы, что подвижные механизмы в процессе перемещений не задевают платформу и элементы конструкции, контактирующие с ней. Убедиться, что конструкция установки устойчива и не подвержена воздействию вибраций.

При проверке корректности настроек преобразователя нужно:

  • Убедиться, что верно настроены параметры, связанные с отображением измеренных значений. В параметре 2-05 необходимо настроить значение, соответствующее номинальному весу тензодатчика (его паспортная характеристика). В параметре 2-06 необходимо настроить количество дискрет для вычисления и отображения преобразователем минимального деления измеренного веса. То есть минимальное значение, которое преобразователь сможет отобразить, равно отношению между значениями в 2-05 и в 2-06. Если установить слишком большое значение в 2-06, то преобразователь будет отображать малейшие колебания показаний. Одним из методов улучшения стабильности показаний может быть повышение дискретности отображения (то есть уменьшение значения в параметре 2-06).

    В параметре 2-06 по умолчанию установлено значение 10000. Например, если используется тензодатчик с номинальным весом 100 кг и с классом точности С3, то можно установить в 2-06 значение 3000. Тогда дискретность изменения измеренного преобразователем веса (0,033 кг) будет совпадать со значением поверочного интервала тензодатчика (100 кг / 3000 поверочных интервалов). При этом стабильность отображения веса будет лучше, чем, если бы в 2-06 было установлено значение 10000.

  • Убедиться, что правильно выполнена калибровка тензодатчика (при необходимости провести её повторно). Калибровку нужно выполнять в строгой последовательности, как это описано в разделах 18 и 19 «Сводной таблице параметров» преобразователя. При калибровке по известному весу (параметр 2-03 = 1) образцовый груз, используемый для калибровки, должен быть как можно ближе к предельному весу (значение настроенное в параметре 2-05). От этого зависит точность калибровки. При калибровке по параметрам тензодатчика (параметр 2-03 = 2) необходимо как можно более точно настраивать фактическую чувствительность тензодатчика в параметре 2-04 без округления знаков после запятой. Чувствительность тензодатчика указывается в его паспорте. Она обычно отличается даже у тензодатчиков одной модели, выпущенных в одной партии.
  • Убедиться, что выбранная в параметре 2-01 частота выборки не оказывает влияния на колебания измеренных значений. Для этого нужно попробовать изменить значение настроенной частоты и проверить, не изменился ли результат. На высоких частотах аппаратная фильтрация в электрической схеме аналого-цифрового преобразователя EWM-D2-RS сильнее подвержена воздействию помех и работает хуже, чем на низких частотах. Чтобы минимизировать влияние помех питающей электросети, нужно в параметре 2-01 выставить значение 8, 9 или 10 (в зависимости от частоты сетевого напряжения см. «Сводную таблицу параметров»). Если в конструкции весоизмерительной установки есть источник вибраций с постоянной частотой, можно попробовать подобрать частоту выборки прибора, чтобы она была кратной или близкой к частоте вибраций. Это может помочь снизить колебания и разброс измеренных значений. Если источников вибраций несколько, нужно ориентироваться на тот, который формирует наиболее сильные вибрации.
  • Попробовать увеличить уровень программной фильтрации в параметре 2-02. Чем больше данный уровень, тем больше выборка значений, которые используются для расчета скользящего среднего, и тем сложнее формула расчета нового измеренного значения. Это повышает стабильность показаний преобразователя. Вместе с этим увеличивается время, необходимое для обновления измеренных значений в регистрах преобразователя. На низких уровнях фильтрации более вероятны броски, возрастает влияние случайных значений и помех. Но за то чаще происходит обновление измеренных значений.

    Частота выборки (параметр 2-01) и уровень программной фильтрации (2-02) влияют на быстродействие. От значений, настроенных в данных параметрах, будет зависеть то, с какой скоростью обновляются измеренные значения в регистрах преобразователя. Это может быть критично для высокоскоростных фасовочных и дозирующих систем.

  • Если быстродействие системы имеет более высокий приоритет по сравнению с фильтрацией и частотой выборки, то необходимо привести параметры 2-01 и 2-02 к требуемому быстродействию, но при этом организовывать дополнительную фильтрацию на стороне системы сбора и обработки данных, к которой подключается преобразователь (ПЛК, панель оператора, SCADA система и др.).
  • Выполнить настройку функциональных параметров:
    • 3-04 «Стабильный ноль» — запрещает отображение на дисплее и в считываемых регистрах колебания измеренных значений около нуля;
    • 3-05 «Отображение отрицательного веса» — запрещает отображение на дисплее и в считываемых регистрах отрицательных значений веса.
    Подробнее о настройке функциональных параметров см. в разделе 21 «Сводной таблице параметров преобразователя».
2. В какой памяти хранятся данные в приборе? Какой ресурс записи? Сохраняются ли значения при отключении питания?

Все значения параметров настройки (кроме некоторых функций тарирования) сохраняются в энергонезависимой памяти (EEPROM). Таким образом, при отключении питания данные остаются в памяти и никуда не исчезают. Прибор снова работает в соответствии с настройками при повторном включении. Есть ограничение по количеству раз записи ячеек памяти EEPROM. Оно не превышает 100 000 раз.

Так как ресурс записи значений в энергонезависимую память ограничен, то для наиболее часто повторяющихся операций тарирования предусмотрены специальные значения параметров, при которых они сохраняются в обычную память до сброса питания:

  • 2-tr — установить вес тары (значение 2 — установить текущий вес как вес тары до сброса питания).
  • 3-03 — автоматическая установка тары (каждое новое значение веса тары сохраняется в обычную память до сброса питания).
  • 6-02 — функция дискретного входа (значение 2 — установить текущий вес как вес тары до сброса питания).

Обычная память не имеет ограничений по количеству раз записи. После отключения напряжения питания данные обнуляются, и параметры принимают значения из энергонезависимой памяти.

3. Зачем нужна балансировочная коробка?

Балансировочная коробка не является обязательным аксессуаром при подключении тензодатчиков к преобразователю сигналов EWM, но ее использование позволяет получить следующие преимущества:

  • Внутри коробки расположены удобные клеммы для подключения. Кабели от датчиков заводятся через отдельные гермовводы. Коробка обеспечивает защиту контактов от внешних воздействий.
  • При значительном удалении датчиков от прибора удобнее и экономически целесообразнее прокладывать один кабель от коробки к прибору. А сами датчики удобнее подключать к коробке по месту, используя стандартную длину кабелей датчиков.
  • Существуют различные модели коробок, которые позволяют подключать 2, 4, 6 или 8 тензодатчиков.
  • Из-за разброса номинальных значений и характеристик датчиков их выходные сигналы будут иметь различия. В системах, где предъявляются высокие требования к точности, применяют балансировочные коробки с возможностью подстройки. Данные коробки позволяют в небольших пределах смещать выходные сигналы датчиков, чтобы снизить разброс.

Информация для заказа

EWM- -
Конструктивное исполнение
Корпус DIN-реечного исполнения, размеры
(В×Ш×Г): 90,2×36,3×57,5 мм
D2
Тип передачи преобразованных значений
RS-485 по протоколу Modbus RTU RS

Пример: EWM-D2-RS

Используя этот веб-сайт, Вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных в целях корректного функционирования сайта и проведения статических исследований.