Urządzenia pomiarowe firmy WObit w przemyśle

POMIARY WAGOWE

Fot. 1. Wzmacniacz do czujników siły WDT11

Jedną z często mierzonych wartości w różnych dziedzinach przemysłu, takich jak przemysł spożywczy czy przetwórstwo tworzyw sztucznych, jest ciężar i masa. Do realizacji pomiarów wykorzystuje się najczęściej różnego rodzaju czujniki tensometryczne ze względu na ich dużą czułość i dokładność, przy zachowaniu niewielkich rozmiarów.

Firma WObit oferuje różnorodne modele czujników, które w zależności od konstrukcji obudowy mogą służyć do pomiaru małych sił w zakresach pojedynczych niutonów, jak i ogromnych sił liczonych w setkach kiloniutonów. Prócz samego czujnika w systemach wagowych niezbędne jest łatwe w obsłudze, a przy tym funkcjonalne urządzenie do zbierania danych i przetwarzania pomiarów.

Rosnące wymagania względem wydajności i jakości procesów zainspirowały konstruktorów WObitu do opracowania nowego wzmacniacza WDT11 do współpracy z czujnikami tensometrycznymi. Został on wyposażony w cyfrowy przetwornik pozwalający precyzyjnie mierzyć siłę i konwertować ją na sygnał prądowy 4-20 mA (lub napięciowy 0-10 V) oraz cyfrowy RS-485.

Fot. 2. Wyświetlacz DE38

WDT11 ma wbudowany interfejs RS-485 z protokołem Modbus, co umożliwia bezpośrednią komunikację jednego lub kilku modułów ze sterownikiem PLC czy panelem HMI. Na jednej magistrali można podłączyć do trzydziestu dwóch modułów.

Do obsługi modułu przeznaczone jest specjalne oprogramowanie na komputer klasy PC, pozwalające na konfigurację WDT11 poprzez złącze USB oraz podgląd aktualnych wartości pomiarowych.

W celu lokalnego prezentowania wyników w aplikacjach wraz z modułem WDT11 często stosowany jest wyświetlacz DE38. Jest on wyposażony w interfejs Modbus-RTU, umożliwiający współpracę zarówno w trybie Master - do odpytywania modułów pomiarowych, jak i Slave, gdy przekazuje wartości do sterownika PLC. Sześciocyfrowy wyświetlacz LED o wysokości cyfry 38 mm gwarantuje wyraźną prezentację wartości, nawet z dużej odległości.

MODUŁ Z WEJŚCIEM ANALOGOWYM

Fot. 3. Licznik pomiarowy MD150E

Urządzeniem pomiarowym o uniwersalnym zastosowaniu jest programowalny licznik MD150E przeznaczony do zliczania impulsów z enkoderów inkrementalnych bądź innych źródeł generujących impulsy cyfrowe. MD150E może określić także częstotliwość zliczanego sygnału oraz przeskalować zliczoną wartość na wymaganą jednostkę (obroty, mm itp.).

Urządzenie ma ponadto dwa wyjścia przekaźnikowe oraz wyjście zerujące. MD150E wyposażony jest w złącze USB do komunikacji z komputerem klasy PC oraz w RS-485 Modbus-RTU. Darmowa aplikacja na PC pozwala na szybką konfigurację wskaźnika i rejestrację pomiarów do pliku. Jedną z ciekawych aplikacji, gdzie został zastosowany wskaźnik, był pomiar wydajności pracowników składających niewielkie elementy z tworzywa sztucznego.

Wraz z modułem został zastosowany optyczny czujnik zbliżeniowy, umieszczony w specjalnie przygotowanym spuście na gotowe produkty. Po wrzuceniu złożonego produktu do otworu spustowego przez pracownika sygnał z czujnika przekazywany jest do MD150E, które zlicza te sygnały i prezentuje wyniki na wyświetlaczu. Dzięki komunikacji RS485 Modbus-RTU możliwe jest zbieranie danych z każdego licznika z osobna, przez co w prosty sposób możliwe jest prowadzenie statystyk wydajności pracowników.

POMIAR GRUBOŚCI

Fot. 4. Moduł pomiarowy ADAE42-ETH

W branży drzewnej czy papierniczej często zachodzi potrzeba kontroli grubości gotowych produktów. Do realizacji takiego zadania mogą zostać wykorzystane czujniki laserowe z serii optoNCDT. Dokonują one pomiaru w oparciu o zasadę triangulacji optycznej. Dioda laserowa oświetla punkt na powierzchni podlegającej pomiarowi.

Światło odbite od tego miejsca jest kierowane na światłoczułą matrycę, gdzie jest przetwarzane w czasie rzeczywistym. Dobrą metodą na skontrolowanie grubości materiału jest wykonanie pomiaru różnicowego. Zasada pomiaru różnicowego polega na sprzężeniu dwóch synchronicznie działających ze sobą czujników i odejmowaniu mierzonych przez nie wartości od dystansu pomiędzy nimi.

Dzięki takiemu rozwiązaniu, gdy obiekt mierzony porusza się wewnątrz pola pomiarowego, wartość mierzona nie zmienia się, ponieważ następuje stała kompensacja. Gdy na skutek ruchu obiektu wartość mierzona z jednego z czujników rośnie, to wartość mierzona z drugiego z czujników maleje proporcjonalnie tak, że wynik końcowy pozostaje niezmienny.

W jednej z aplikacji do kontroli grubości deski zostało zastosowanych osiem czujników laserowych optoNCDT 1420 realizujących pomiar różnicowy. Cztery czujniki umieszczone zostały od spodu deski, analogicznie kolejne cztery z drugiej strony. Te kompaktowe czujniki o zakresie pomiarowym do 200 mm wybrane zostały ze względu na unikalną kombinację prędkości, rozmiaru i wydajności.

Fot. 5. Czujnik laserowy optoNCDT1420

Czujniki pozwalają na uzyskiwanie stabilnego sygnału nawet z częstotliwością pomiarową do 4 kHz. W menadżerze ustawień można przechowywać i eksportować aż do ośmiu różnych, specyficznych konfiguracji. Wczytanie przechowywanych ustawień do kilku czujników (jak w przypadku danej aplikacji) umożliwia bardzo szybkie ustawienie parametrów. Dzięki funkcjom takim jak wybór sygnału szczytowego oraz regulowane uśrednianie sygnału łatwo zoptymalizować realizowany pomiar.

Do zebrania i wyświetlania danych pomiarowych z ośmiu czujników laserowych w kontroli grubości deski zastosowane zostały dwa wielokanałowe moduły pomiarowe ADAE42-ETH. Urządzenie to dedykowane jest do współpracy zarówno z czterema czujnikami z wyjściem analogowym (napięciowym lub prądowym), jak i z dwoma przetwornikami impulsowo-obrotowymi lub liniowymi z wyjściem kwadraturowym.

Dodatkowo wyposażone jest w sześć wyjść tranzystorowych typu OC z konfigurowalnym progiem załączania oraz wyłączania, zależnym od wartości wejść analogowych, rejestrów matematycznych, położenia czy prędkości enkodera. Moduł pomiarowy ADAE42-ETH poza interfejsem USB i RS-485 ma również port Ethernet.

Interfejs ten został wykorzystany w aplikacji do przesłania zebranych danych do systemu SCADA, nadzorującego i zarządzającego procesami produkcyjnymi. Firma WObit proponuje system SCADA PcVue zapewniający użytkownikom bardzo szerokie możliwości w zakresie projektowania i nowoczesnych systemów nadzorowania. Więcej informacji na temat PcVue oraz urządzeń pomiarowych firmy WObit można znaleźć na stronie www.wobit.com.pl oraz dzwoniąc pod numer 61 222 74 22.

P.P.H. WObit E.K.J. Ober s.c.
www.wobit.com.pl