DMS Messverstärker zur Signalauswertung von Wägezellen
Für die Auswertung von Wägezellen ist ein DMS Messverstärker unverzichtbar. Hier werden die Impulse generiert, aus denen das Steuergerät den genauen Messwert errechnen kann. Weiterlesen...
Der WTB ist ein eichfähiger digitaler Messverstärker mit Analogausgang, Ethernet und vielen Feldbussen. Dieser hochpräziser digitaler Wägetransmitter mit 24 Bit A/D Wandler wandelt die Ausgangssignale der angeschlossenen Wägezellen in einem stabilen Gewichtswert. Dieser vielseitige und äußerst zuverlässige Gewichtstransmitter gibt schnell und präzise Gewichtswerte wieder. Der Transmitter verfügt sowohl über analoge als auch digitale Ausgänge, welche stabile Messinformationen liefern. Die Kommunikation erfolgt über eine RS-485-Schnittstelle. Programmierbare Relaisausgänge und zwei digitale Logikeingänge sind ebenfalls serienmäßig vorhanden. Der optionale Analogausgang liefert proportional zum Gewicht ein Analogsignal, welches von einer SPS oder einem PC verarbeitet werden kann.
Der WTB Ethernet2 besitzt zwei gleichwertige RJ 45 Ports, die als Mini-Switch geschaltet sind. Dadurch kann man ohne einen externen Switch mehrere Geräte platzsparend in einem Netzwerk durchverbinden. Es reicht jeweils ein Patchkabel zwischen den Geräten.
Dieser Wägetransmitter ermöglicht, mit den Industriestandards der Bustechnologie, das Überwachen diverser Fertigungsprozesse und ist eine kostengünstige Alternative zu vergleichbaren Elektroniken von SPS-Herstellern.
Merkmale des Wägetransmitters
- Messverstärker mit Analogausgang für Dehnungsmessstreifen Vollbrücken
- EG-Bauartzulassung für Max. Anzahl der Eichwerte: n = 10000
- Diverse Bussysteme
- Platzsparende Hutschienenmontage
- Breiter Eingangsspannungsbereich: 12 - 24V DC +/- 10%, +/- 10%, 5W
- Anzahl der parallelen Wägezellen: max. 8 (bei 350 Ohm)
- Hohe Messrate des Messumformers bis zu 300 Messungen / Sek.
- 1 Kanal A/D Wandler: 24 bit
- Sechsstelliges Display mit roten 7-Segment LED's
- Maximale Anzahl der Dezimalstellen: 4
- Programmierbare Schaltkontakte
- 3 programmierbare potentialfreie Ausgänge: max. 115V AC / 150mA zur Ansteuerung von Relais
- Zwei digitale, optisch isolierte Eingänge
- Serielle Schnittstelle RS -485, bis zu 32 im Bus anschließbar
- Theoretische Kalibrierung (über Tastatur) und reale Kalibrierung mit Gewichten mit bis zu 5 Punkte Linearisierung
- Alle Anschlüsse mittels Schraubklemmen
Option
- Wählbarer Analog-Ausgang für Strom oder Spannung, optisch isoliert, 16 bit
(wählbar 0-20mA, 4-20mA, 0-10V, 0- 5V, ±10V, ±5V) - Profibus DP, ProfiNet, Ethernet/ModbusTCP
Konstruktion
Der WTB-Messumformer verfügt über eine 6-stellige Gewichts- und Serviceanzeige. Durch die gut lesbare, helle LED-Anzeige kann der Gewichtswert direkt vor Ort kontrolliert werden.
Die vier Bedientasten sind hinter einer aufklappbaren Acrylglasplatte frontseitig zu erreichen.
Der Wägetransmitter ist für den Einbau auf der Standardhutschiene konzipiert. Die schmale Bauform ermöglicht den Einbau mehrerer Geräte nebeneinander.
Es können sowohl 4- als auch 6-Leitertechnik Wägezellen angeschlossen werden.
Die Spitzenwertfunktion (PEAK) kann mit einem Schaltpunktausgang einer seriellen Schnittstelle, Analogausgang, oder Anzeige verlinkt werden.
Wägetechnik - Eichfähigkeit
Die Wägetransmitter der WTB Serie sind nach OIML-Eichklasse III und IIII eichfähig. Die Wägefunktion ist mit bis zu 10.000 Teilen zugelassen.
Die Kalibrierung und Funktionseinstellung erfolgt einfach über die Tastatur.
Eine theoretische Kalibrierung - ohne Gewichte - nur durch Eingabe des Wägebereichs und des Nennkennwertes der Wägezelle (mV/V), ist ebenfalls möglich.
Schnittstellen
Die Vielfalt der verfügbaren Schnittstellen ermöglicht eine einfache und sichere Integration von Wägesystemen an jedes Automatisierungssystem.
Varianten
| WTB 485 | WTB analog | WTB Profibus |
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 GSD profibus Datei |
| Serielle Schnittstelle RS-485, bis zu 32 im Bus anschließbar | Serielle Schnittstelle RS-485 Analogausgang, optoentkoppelt wählbar: 0-20mA / 4-20mA (max 300ohm) / 0-10V / ± 10V / ± 5V (min 10kohm) |
Serielle Schnittstelle RS-485 Slave Profibus DP (max 126 Geräte mit Repeater), Baud rate: bis 12 Mbit/s |
| WTB Profinet 2 | WTB Ethernet 2 | WTB Ethernet TCP/IP |
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| XML Profinet - 2 Port - Datei | EDS EthernetIP Konfigurations-Datei | |
| Serielle Schnittstelle RS-485 2 x Profinet IO; RJ45 10Base-T (10Mbps) oder 100Base-TX (100Mbps) |
Serielle Schnittstelle RS-485 2 x Ethernet/IP; RJ45 10Base-T (10Mbps) oder 100Base-TX (100Mbps) |
Serielle Schnittstelle RS-485 Ethernet TCP/IP slave via web browser; RJ45 10Base-T (10Mbps) oder 100Base-TX (100Mbps) |
| WTB EtherCAT 2 | WTB Modbus | WTB CANopen |
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 ESI EtherCAT Konfigurations-Datei |
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 EDS CANopen Konfigurations-Datei |
| Serielle Schnittstelle RS-485 2 x Slave EtherCAT port, RJ45 10Base-T (10Mbps) oder 100Base-TX (100Mbps) |
Serielle Schnittstelle RS-485 Modbus/TCP; RJ45 10Base-T (10Mbps) oder 100Base-TX (100Mbps) |
Serielle Schnittstelle RS-485 Slave CANopen port, max 99 devices, Baud rate: 10, 20, 25, 50, 100, 125, 250, 500, 800, 1000 kbit/s |
| WTB POWERLINK 2 | WTB CC-Link | WTB Sercos 2 |
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 CSP CC-Link Konfigurations-Datei |
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| Serielle Schnittstelle RS-485 2 x Slave POWERLINK port, RJ45 10Base-T (10Mbps) oder 100Base-TX (100Mbps) |
Serielle Schnittstelle RS-485 Slave CC-Link port, max 64 devices, Baud rate: 156, 625, 2.500, 5.000, 10.000 kbit/s |
Serielle Schnittstelle RS-485 2 x Slave SERCOS III port; RJ45 10Base-T (10Mbps) or 100Base-TX (100Mbps) |
Technische Daten
| A/D Wandler | 24 bit (16.000.000 Teile) – 4,8 kHz |
| Wägezellenspeisung | 5 V DC / 120 mA |
| Stromversorgung / Leistung | 12 ÷ 24 V DC ± 10% / 5 W |
| Versorgungsspannung der Eingänge | 5- 24 VDC |
| Max. Zählerschritte (mit Messbereich +/-10mV = Empf. 2mV/V) | ± 999999 • 0,01 µV/D |
| Linearität | < 0,01% vom Bereich |
| Temperaturdrift (des Analogausgangs) | 0,003 % vom Bereich / °C |
| Anzahl der Wägezellen (parallel angeschlossen) | Max. 8 á 350 Ω oder 16 á 700 Ω (4- oder 6-Leitertechnik) |
| Messbereich | ± 39 mV |
| Max. Empfindlichkeit der Wägezellen | ± 7 mV |
| Max. Konvertierungen pro Sekunde | 300 Konvertierungen/s. |
| Display | 6 Ziffern, 7 Segmente, LED rot + 6 Status LED's |
| Dezimalstellen | 0-4 |
| Auflösung Anzeige - einstellbare Inkremente | x 1 x 2 x 5 x 10 x 20 x 50 x 100 |
| Tastatur | Tastenblock mit 4 Tasten zur Steuerung der Wägefunktionen |
| Status Symbole | Null, Tara, Speicherstatus |
| Messbereich | -1mv ~ +14 mv |
| Digitalfilter | 10 Stufen |
| Wandlungsrate | 5 - 300 Hz |
| 2 x digitale optisch isolierte Eingänge | 2-5 ÷ 24 V DC PNP |
| 1 x Analogausgang; optisch isoliert, 16 bit |
0-20 mA / 4-20 mA bei max. 300 Ω |
| 3 x logische Relais-Ausgänge | max. 115 VAC / 150 mA |
| Serielle Schnittstelle | 1 x RS485 |
| Baudrate | 2.400, 4.800, 9.600, 19.200, 38.400, 115.200 (bit/s) |
| Nenntemperaturbereich | - 10 ... + 40 °C |
| Feuchtigkeit | max. 85% r.F, nicht kondensierend |
| Abmessung (B x T x H) | 120 x 115 x 25 mm |
Der digitale Anschluss- und Verteilerkasten DBU ist eine Kombination aus Kabelkasten und einem Analog-Digitalwandler. Der integrierte, hochpräzise, digitale Messverstärker mit 24 Bit A/D Wandler wandelt die Ausgangssignale der angeschlossenen Wägezellen in einen stabilen Gewichtswert um. In der Kabelbox DBU können bis zu 4 analoge Wägezellen, mit Vier- oder Sechs-Leiter-Technik, parallel angeschlossen werden. Die Wägeelektronik speist die Wägezellen ein und wandelt, verstärkt und filtert deren analoges Signal, um es dann zu digitalisieren.
Bei DBU werden alle 4 Wägezellen auf einem Kanal zusammengeführt, es kann noch eine weitere Wägezelle auf der 5-ten Klemmleiste im zweitem Kanal ausgewertet werden.
Zur Visualisierung der Gewichtsdaten ist eine Software notwendig.
Stromversorgung und Schnittstellen
Die Kommunikation mit nachgeschalteter Elektronik erfolgt über eine USB-Schnittstelle. Somit ist die DBU einfach mit dem Computer zu verbinden.
Merkmale
- Digitale Klemmbox für bis zu 5 Wägezellen (4 Zellen für Kanal 1 / 1 Zellenanschluss für Kanal 2)
- Anschluss für zweite Waage
- Integrierter 24bit A/D Wandler (2-Kanal)
- Interne Auflösung 1.000.000 Teile
- Messrate bis 80 Werte pro Sekunde
- Analog- und Digitalfilter
- Kalibrierdatenspeicher im EEPROM
- Stromversorgung über eine USB-Schnittstelle
- Industrietaugliches Gehäuse aus Aluminium
- Schutzart IP66
- Eingänge und Ausgänge über metrische Verschraubungen
- Robuste Platine mit hochwertigen Schraubklemmen
- Abmessungen: (B x L x H) 252 x 170 x 46 mm
- Option: Software
Konstruktion
Das Aluminiumgehäuse ist nach Schutzart IP66 staub- und spritzwassergeschützt. Die Kabel werden über metrische Kabelverschraubungen eingeführt. Im Gehäuse sind Anschlussklemmen mit Schraubklemmen angebracht.
Innovative busfähige digitale DMS Messverstärker auf Ihre Anforderungen zugeschnitten
BOSCHE bietet innovative Industrie-Messverstärker die die Kommunikation der Waage mit SPS-Schnittstellen mittels Feldbussen erleichtert (Modbus RTU, Modbus TCP, PROFIBUS DP, PROFINET IO, Ethernet IP, Ethernet TCP/IP, EtherCAT, DeviceNet, CANopen, POWERLINK, CC-Link, IO Link, Sercos III).
Bei dem Ausgangssignal, welches von einer Wägezelle oder sonstigen DMS Sensoren generiert wird, handelt es sich in aller Regel um einen Widerstandswert, welcher durch die Verformung des Messstreifens ab- oder zunimmt. Doch dieser Wert allein ist für eine Steuereinheit kaum zu verwerten und muss dementsprechend in einen elektrischen Impuls umgewandelt werden. Diese Aufgabe übernimmt der DMS Messverstärker, die auch als Wägetransmitter bezeichnet werden. Einige Wägezellen verfügen bereits über einen integriertenMessverstärker, welcher den gemessenen Widerstandswert direkt umwandelt und als Strom- oder Spannungsimpuls ausgibt. In den meisten Fällen jedoch wird das Ausgangssignal des DMS Sensors über einen externen Messverstärker aufbereitet. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die Steuereinheit nicht in unmittelbarer Nähe der Sensoren angebracht werden muss, da das aufbereitete Signal eine deutlich höhere Reichweite aufweist.
Umfang der DMS Messverstärker
Der Wägetransmitter besitzt, je nach Ausführung, mehrere getrennte Signaleingänge, an welche die einzelnen DMS Sensoren angeschlossen werden können. Gängig sind hier 4 bis 6 Eingänge, so dass beispielsweise 4 Wägezellen einer Waage angeschlossen werden können. Der Messverstärker generiert nun einen elektrischen Impuls, welcher sodann über einen A/D Wandler aufbereitet und ausgegeben wird (Wägezellenauswertung). Ein besonderer Vorteil eines externen Messverstärkers ist die Tatsache, dass das Ausgangssignal direkt auf das benötigte Format angepasst werden kann. Über eine RS485 Schnittstelle lassen sich Anzeigemodule oder PCs mit Messsoftware ansteuern. Zugleich kann das analoge Ausgangssignal von einer SPS Steuerung ausgewertet werden. Einige Verstärker wandeln das Signal direkt für die Verwendung in Feldbussystemen, wie Profibus oder ProfiNet, um.
Zusammenfassung und Fazit
DMS Messverstärker sorgen nicht nur dafür, die Messwerte für die Steuereinheit aufzubereiten, sondern ermöglichen auch die Nutzung und Auswertung von DMS Sensoren in Bussystemen. Außerdem ermöglichen sie die Überbrückung größerer Entfernungen, so dass die ermittelten Messwerte auch an weiter entfernten Stellen präzise ausgewertet werden können.
Was macht ein DMS Verstärker?
Ein DMS Messverstärker wandelt das Signal einer Wägezelle in ein reproduzierbares, messbares, digitales oder analoges Signal um. Wägezellen arbeiten im Bereich von mV/V. Das bedeutet, eine Messung bzw. Erfassung dieses Signals ohne entsprechenden DMS Messverstärker oder auch nur "DMS Verstärker" genannt, ist mit kaum möglich. Um das Signal mit einer SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) oder einer Waagenanzeige weiterzuverarbeiten, wandelt der DMS Messverstärker das Signal der Wägezelle um. Als analoges Ausgangssignal des DMS Verstärkers stehen 0-20mA, 4-20mA, sowie 0-10V zur Verfügung. DMS Messverstärker bieten zusätzlich die Möglichkeit das Signal der Wägezelle digital auszugeben.
Was gibt es für DMS Verstärker?
Es gibt eichfähige und nicht eichfähige DMS Messverstärker. DMS Messverstärker können als Schaltschrankeinbauvariante, als "Stand-Alone" Modul oder fest verbaut in Waagenanzeigen und SPS Messkarten zum Einsatz kommen.
Welche Signalausgänge hat ein DMS Verstärker?
DMS Verstärker gibt es in verschiedenen Varianten. Mit serieller Schnittstelle oder Analogausgang mit 0-10V oder 0-20mA bzw. 4-20mA. Darüber hinaus bieten die DMS Messverstärker von BOSCHE noch zwei potentialfreie Relaisausgänge.
Wie kann ich einen DMS Verstärker nutzen?
DMS Verstärker benötigen eine Spannungsversorgung und können direkt mit den Wägezellen verbunden werden. Die Speisespannung der Wägezelle erfolgt durch den DMS Verstärker, dieser kann zwischen 12 bis 24 VDC gespeist werden.
Für welche Anwendungen benötige ich einen DMS Verstärker?
Einen DMS Messverstärker benötigen Sie immer dann, wenn Sie den Messwert von DMS Wägezellen auswerten wollen. DMS Wägezellen kommen im Waagenbau zum Einsatz. Mit DMS Wägezellen lassen sich Kräfte auf Zug- /Druck- /Torsion messen. Eine klassische Tischwaage beinhaltet in der Regel eine Wägezelle, einen integrierten DMS Messverstärker und eine Waagenanzeige. Silowaagen bestehen aus mehreren Standfüßen die über ein Wägemodul die Gewichtsänderung an einen DMS Messverstärker weitergeben.
Kann ich den DMS Messverstärker direkt an die SPS anschließen?
DMS Messverstärker wandeln das Signal der Wägezellen in ein analoges oder digitales Signal um, das direkt von einer SPS gelesen werden kann (4-20mA oder 0-10V sind hier der Standard).
Wie viele Wägezellen kann ich an einen DMS Messverstärker anschließen?
An DMS Messverstärker von BOSCHE lassen sich, je nach Typ, bis zu 4 DMS Wägezellen anschließen. Oft kommen Kabelklemmkästen oder auch "Anschlusskasten für Wägezellen" genannt, zum Einsatz. Hier lassen sich dann bis zu 6 Wägezellen parallel schalten und über eine Leitung an den DMS Messverstärker weiterleiten.