Тензодатчик выдаёт милливольты и сам по себе ничего не показывает. Всё остальное делает электроника: показывает вес, отсекает клапан, отдаёт цифру в АСУ. Выбирать её сложнее, чем датчик: весовым индикатором называют и табло за копейки, и контроллер, который ведёт линию розлива. Ниже выбор разложен на шесть развилок. Пройдёте по порядку, получите готовое задание на прибор.
Развилка 0. Три класса приборов
- Весовой индикатор. Прибор с дисплеем и клавиатурой: показывает вес, тарирует, суммирует, умеет уставки. Нужен там, где с весами работает человек: платформенные и автомобильные весы, фасовка с оператором.
- Усилитель-преобразователь. Без дисплея, превращает милливольты в стандартный сигнал (ток от 4 до 20 мА, напряжение от 0 до 10 В) или в цифровой протокол. Нужен, когда вес читает не человек, а контроллер. Ставится на DIN-рейку в шкаф.
- Многоканальная система. Несколько весовых процессоров под общим шлюзом, у каждого датчика или группы свой канал со своей обработкой. Нужна, когда точек взвешивания много и работают они одновременно: многоголовочный дозатор, парк силосов, испытательный стенд.
Правило простое. Есть человек, который смотрит на цифру, берите индикатор. Вес идёт в систему управления, берите преобразователь. Каналов больше двух или трёх, берите многоканальную систему, а не гроздь одиночных приборов.
Развилка 1. Статика или динамика
Параметр, который чаще всего пропускают, хотя он делит приборы на классы жёстче остальных.
- Статика (платформа, автовесы, склад). Хватает десятков измерений в секунду, важнее фильтрация и стабильность показаний.
- Динамика (чеквейер, дозирование, контроль усилия пресса). Счёт идёт на миллисекунды. Верхняя планка у процессоров вроде DAS 72.1: 2400 измерений в секунду при разрешении ±260 000 делений. Этого хватает, чтобы поймать пик усилия пресса или вес пачки на ходу конвейера.
Как выглядит ошибка на этой развилке: весы тормозят или дозатор стабильно перелетает уставку. Прибор для статики поставили на динамическую задачу, и настройкой фильтров это не лечится.
Развилка 2. Сколько каналов
- Один канал на все датчики. Классическая платформа: четыре датчика соединяются параллельно в коробке, индикатор видит их сумму. Дёшево, но неисправный датчик придётся искать вручную, методика есть в статье о проверке мультиметром.
- Канал на датчик или группу. Каждый датчик оцифровывается отдельно: видно нагрузку по опорам, углы выравниваются программно, а отказавший датчик система называет сама. Так работают MCS-08 (до 8 каналов, на канал до 6 датчиков по 350 Ом или до 18 по 1100 Ом) и MCS-64 (до 64 весовых процессоров под одним шлюзом).
Развилка 3. Как вес попадёт в вашу систему
| Выход | Что это | Когда выбирать |
|---|---|---|
| Ток от 4 до 20 мА или напряжение от 0 до 10 В | вес как аналоговый сигнал | старые ПЛК и простые контуры регулирования. Помехоустойчиво, но это одно значение без диагностики |
| RS-485 и Modbus RTU | цифровая шина, до 32 устройств на линии | стандарт для АСУ среднего масштаба: вес, статусы и диагностика сразу |
| Profibus DP, ProfiNet | сети экосистемы Siemens | встраивание в готовую АСУ завода |
| Ethernet TCP/IP | прямое подключение в сеть предприятия | SCADA, складские системы, контуры учёта |
| CANopen | машинная шина | мобильная техника и встраиваемые системы |
| Логические выходы | сухие контакты уставок | отсечка клапана, стоп пресса, сигнал перегруза. Сеть не нужна |
Ориентир по классам: у DAS 72.1 есть RS-422/485, аналоговый выход и три логических выхода на 1 А плюс опция Profibus. У MCS-08 шлюзы Profibus DP, ProfiNet, Modbus RTU и Ethernet TCP/IP. У MCS-64 Profibus, CANopen и Ethernet. Выбирайте протокол, который уже живёт в вашей АСУ, а не самый современный.
Развилка 4. Только показывать или ещё и управлять
Граница между индикатором и контроллером проходит по встроенным программам:
- Уставки и отсечки. Логические выходы срабатывают на заданном весе. Это минимум для любого дозирования.
- Программы заполнения. Грубый и точный налив с управлением клапанами. У MCS-64 заводской пример это станция розлива, где клапаны висят прямо на выходах весового процессора.
- Дозирование по убыли веса. Расход из бункера считается по тому, сколько из него ушло.
- Динамическое взвешивание. Вес движущегося объекта, то есть чеквейер.
- Удержание пика. Фиксация максимума усилия для испытаний, прессов и динамометров. DAS 72.1 держит пик, минимум и среднее штатно и видит двуполярный сигнал, то есть обратный удар пресса.
Если ваш процесс из этого списка, берите прибор со встроенной программой, а не связку «индикатор плюс логика в ПЛК». Весовой цикл на стороне весового процессора работает быстрее и переживает перепрошивки АСУ.
Развилка 5. Исполнение и метрология
- Панельный или настольный корпус для оператора у весов. Смотрите защиту лицевой панели: для моек нужна от IP65.
- DIN-рейка для шкафа АСУ. Типовая защита IP20, в агрессивной среде вопрос решает сам шкаф.
- Поверяемость. Если весы участвуют в коммерческом учёте, индикатор должен входить в описание типа средства измерений вместе с датчиками. Прибор вообще и прибор под поверку это разные покупки, проверяйте до заказа.
- Совместимость с датчиками. Сопротивление моста (широкие входы принимают и 350, и 1000 Ом), схема на 4 или 6 проводов, питание моста и число датчиков параллельно. Почему это важно, разобрано в статье о подключении.
Маршрут выбора одним списком
- Кто читает вес: человек берёт индикатор, ПЛК берёт преобразователь, много точек требуют многоканальной системы.
- Статика или динамика, отсюда класс по скорости.
- Сумма датчиков или канал на датчик.
- Протокол тот, что уже есть в вашей АСУ.
- Управление: уставки, заполнение, убыль веса, удержание пика.
- Исполнение, защита, поверяемость, совместимость с датчиками.
Как это выглядит в железе
FT-10 это компактный панельный индикатор для шкафа. По развилкам он попадает в динамику: 1600 измерений в секунду, внутреннее разрешение 16 млн отсчётов, линейность 0,0015% от шкалы. Метрология торгового уровня: OIML до 10 000 делений при чувствительности 0,4 мкВ на деление. Питание моста 5 В допускает до 8 датчиков по 350 Ом или до 18 по 1100 Ом. RS-232 и RS-485 с Modbus идут штатно, полевые шины опцией, питание от 12 до 28 В. Версия FT-10 Fill управляет заполнением своими выходами. Та самая развилка «показывать или управлять» внутри одной серии.
FT-111 сделан для работы прямо у весов: корпус из нержавеющей стали с защитой IP67, настенное и настольное исполнение, экран с подсветкой. Класс точности III с европейским одобрением типа на 10 000 делений, АЦП 24 бита до 800 измерений в секунду. Аналоговая версия принимает до 25 датчиков. Версия FT-111D работает с 16 цифровыми датчиками RC3D, и это готовая схема «канал на датчик»: на автомобильных весах система сама называет неисправный датчик. Память на 500 записей, опцией журнал на 999 999 взвешиваний для метрологических споров.
Если оператору не нужны панель и клавиатура, вес забирает контроллер на DIN-рейке. Тогда берут DAD141.1: 6-проводное подключение до 18 датчиков по 1100 Ом, до 600 измерений в секунду, Ethernet и Modbus TCP, аналоговый выход и три логических выхода для клапанов. Калибровать его можно без грузов, по паспортным mV/V датчиков. Рядом стоят преобразователи LDU179.1 и серия LDU, а также модуль EM100 для встраивания в собственное изделие.
Вся электроника собрана в разделе «Электроника»: индикаторы, преобразователи и усилители. Опишите задачу: что взвешиваете, куда отдаёте вес и чем управляете. Соберём связку из датчиков и электроники одним решением.
