FBs - Utilizando o Módulo de Célula de Carga


Este tutorial demonstrará como utilizar o módulo de célula de carga FBs-2LCH da série FBs. O software utilizado neste tutorial é o WinProladder.


Módulo de Célula de Carga –  FBs-2LCH:

    

O FBs-2LCH é um módulo de entradas analógicas para os CLPs da série FBs. Ele suporta dois canais de entrada de célula de carga para medição de peso.

O Valor recebido para relação de peso é uma variável INT de 16 bits.

Caraterísticas técnicas sobre o produto e esquema de ligação da célula da carga podem ser verificadas nos documentos de especificações.

Uma informação importante é que o módulo somente é suportado por uma CPU com versão de firmware igual ou superior a 4.80.

Ao final desse documento temos um exemplo de aplicação com o módulo.


Configurações no WinProLadder:

As configurações principais para o Módulo FBs-2LCH são inseridas em System Configuration,  I/O COnfiguration e LC Configuration.



A seguir a descrição dos principais parâmetros dessa seção:


(1)    Endereço Inicial para registro de tabela de configuração da tabela de célula de carga (Não pertinente para o desenvolvedor, apenas parâmetros utilizados pelo CP).

(2)    Endereço Inicial do bloco de registradores que irá receber os valores de medição da célula e registradores para comandos. Cada canal terá 16 registradores dedicados, então esta quantidade será multiplicada em função da quantidade de canais no módulo.

(3)    Endereço Inicial para os registradores reservados para registradores de trabalho da função (Não pertinente para o desenvolvedor, apenas parâmetros utilizados pelo CP). 

(4)    Endereço interno reservado para valores de entradas analógicas (Não pertinente para o desenvolvedor, apenas parâmetros utilizados pelo CP).

(5)    Faixa de endereços que será ocupada para os valores e comandos dos canais disponíveis nos módulos. São 16 registradores por canal, então se forem 2 canais terão 32 endereços reservados, onde os primeiros 16 são respectivos ao primeiro canal e os próximos 16 para o segundo canal e assim sucessivamente.

(6)    Característica do sinal da Célula de carga, canal 1.

(7)    Característica do sinal da Célula de carga, canal 2.

(8)    Característica de leitura.

(9)    Característica de leitura.


O Bloco de registradores que foi vinculado ao Starting register of Reading/controlling register serão os registradores pertinentes para o desenvolvedor, segue a indicação de cada valor respectivo ao registrador.

Register Offset

Descrição

Read/Write

R+0

Valor medido convertido para Escala configurada

R

R+1

Valor Medido

R

R+2

Valor Maximo  Escala Engenharia. Max. 32767

W

R+3

Registradores de Comando-

Bit 0 – set zero/Referência para Tara

Bit 1 – set fundo de escala.

W

R+4

Auto zero threshold 0~255

W

R+5

Registrador de Status

Bit 0 – Error indication

Bit 1 – Over range ou sensor quebrado

R

R+6

SPAN value( high reference –zero reference )

R

R+7

Valor de Referência pra 0

R

R+8

Compensação aplicada na medição em função da referência zero

R

R+9

Usado para processamento interno

R

R+10~R+15

Reservado


Desta tabela, obtém-se as seguintes informações:


1.    Apenas são "setáveis" R+2R+3R+4. Os outros registradores são "setados" através do sistema.


2.    SPAN : É o valor de medição que corresponde ao valor máximo de engenharia inserido. Por exemplo:

        R+2 = 100 e R+6 = 32767

        Nesse caso o R+0 varia de 0 a 100, com 100 equivalente a 32767 do valor medido (R+1).


3.    R+3 : Bit 0 = 1, Seta o valor atual medido com referência de Zero.

  Bit 1 = 1, Para o SPAN será movido a diferença entre o valor atual medido menos o valor de referência zero.


4.    Error Indication (Erro): O Bit 0 do R+5 estará acionado indicando que SPAN é zero ou negativo ou que o valor para escala de engenharia está muito alto (R+2).


5.    Auto Zeroing Threshold :  Seu valor insere uma região de tolerância para Zero, podendo inserir valores de 0 a 255. Por Exemplo: Se configurar um Valor de 100, para todos os valores de medição real entre 0 a 100, o valor medido será apresentado com 0. Os valores somente começam a ter relação direta a partir de 100.

No endereço de memória D4052, é definido o tempo de delay para a ação desse zeramento.


Status de Instalação de Canal:

O CP terá registradores dedicados onde pode ser informada a instalação ou utilização de um canal de entrada de sinal. Os valores para os bits referentes a cada canal devem ser inserido pelo desenvolvedor.

R4016 : Bx = 1 Significa que o Canal `x` está instalado.

Por default todos os canais vem habilitados, na monitoração do WinProladder este valor é -1 para o R4016 (pois está em formato INT).

R4017 : By = 1 Significa que o Canal `y+16` está instalado.  

O bit para o canal que desejamos utilizar deve estar com valor 1, desse modo o sistema irá detectar sinal aberto no canal. Será mostrado o valor de -32760 no valor medido.

No caso do bit respectivo ao canal que desejamos utilizar estiver em 0 (ZERO) significa que o canal está desabilitado e o valor mostrado no valor medido será 0.


EXEMPLO DE APLICAÇÃO:

Nesse exemplo vamos demonstrar as principais possibilidades de utilização do Módulo FBs-2LCH.

De maneira bem sucinta o princípio de funcionamento de uma célula de carga é receber uma tensão de excitação do Controlador e retornar com outro nível de tensão que indica a amplitude do peso. Internamente a célula é um sistema que tem sua resistência variada em função do peso nela. Esse nível de tensão de saída varia dependendo as características da célula de carga.

No caso do FBS-2LC os níveis de tensão possíveis são: 0 - 10mV  :  0 - 25mV  :  0 - 50mV  :  0 - 100mV

A seguir, esquema de ligação de uma célula de carga no módulo:



Nesse exemplo de aplicação vamos utilizar um sinal de tensão gerado por uma saída analógica de um FBs-4A2D, configurado para sinal de 0 - 5V. Nesse caso, como a escala de 5V para o FBs em modo unipolar representa o valor de 16383, só manipularemos nossa variável de saída analógica na faixa de 0 à 327, respeitando o nível de tensão esperado no 2LCH.

Desse modo o esquema de ligação do nosso teste ficou da seguinte forma:

 


Percebam que não foi conectado nada aos bornes de excitação, pois o módulo de saídas analógicas já gera o nível de tensão esperado.

As configurações no WinProladder para nosso exemplo ficam dessa forma:



Onde o sinal de tensão do canal será de 0-100mV, desse modo a faixa de variação da variável de saída do módulo analógico será 0-327, o que em volts representa 0-100mV.

Nas configurações do LC no WinProladder (imagem acima), configuramos o Starting register of Reading/controlling register como R0, desse modo nossa tabela de registradores de comando e controle inicia em R0.



Na imagem acima verificamos que o sinal gerado pela AO (saída analógica) é 0, mas o valor medido pelo LC é 295. Isso significa que temos um resíduo no sinal e esse pode ser resolvido com o Threshold, imagem a seguir:



Verificamos também, que o R5 (staus de Erro) está com valor 2, olhando na tabela observamos que o erro indicado é Over Range ou Sensor quebrado.


Este erro está sendo acusado pois não informamos o valor para a Escala de Engenharia.



Inserindo os valores desejados para escala de engenharia, vemos que os erros são zerados.

Na imagem a seguir podemos observar a variação dos valores medidos em função da variação do nível de tensão controlado pela AO.



Na próxima imagem fazemos referência para os registradores usados pra o controle de tara. No R7 podemos inserir manualmente um valor de referência para Zero, mas no nosso caso, vamos usar o comando do Bit0 do R3 para esta ação.



Ao acionar o Bit0 do R3 vemos que automaticamente o valor atual medido foi inserido com referência de 0.



Colocando o Bit0 do R3 novamente para 0, a partir desse momento o valor medido terá como base o valor na referência 0.



A mesma lógica pode ser usada para definir o SPAN do R6, utilizando o Bit1 do R3.



       






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