СТА №2/2017

подаваемого напряжения (рис. 1). Та- ким образом, первичный электриче- ский сигнал с четырёхпроводного дат- чика имеет размерность мВ/В. Такой вид аналогового сигнала требует допол- нительного преобразования в стандарт- ную форму, пригодную для передачи в систему сбора данных. Классическая промышленная весоиз- мерительная система (рис. 2) включает в себя один или три-четыре тензодатчи- ка, смонтированных на специальных опорах, коммутационную коробку для суммирования сигналов и измеритель- ный преобразователь. Преобразователь может быть как аналоговым, на выходе которого формируется сигнал типа 4…20 мА или 1…10 В, так и цифровым, с выходным интерфейсом RS-485 и пе- редачей по протоколу промышленной полевой шины Modbus. Сформирован- ный стандартный аналоговый или циф- ровой сигнал поступает на вход модуля сбора данных и передаётся на контрол- лер (ПЛК). Согласно алгоритму работы АСУ ТП, на основании полученных данных о весе ПЛК может автоматиче- ски подавать управляющие сигналы ис- полнительным устройствам. Например, при достижении определённого значе- ния веса может инициироваться откры- вание или закрывание питающего кла- пана, перенаправление объекта на дру- гую ветвь конвейера, изменение скоро- сти движения конвейерной ленты, пуск или останов насоса и т.п. Кроме того, собранные данные о весе передаются на уровень операторского контроля, где могут служить основным или вспо- могательным параметром для приня- тия оператором того или иного реше- ния по управлению технологическим процессом. В отличие от широко распространён- ных процедур статического взвешива- ния (товаров в торговых точках и на складах, грузов на подъёмном оборудо- вании, автомобилей и вагонов в пунктах весового контроля, багажа в аэропортах, пациентов в медицинских учреждениях и т.п.) на производстве более востребо- вано динамическое взвешивание, кото- рое может происходить, например, в хо- де заполнения или разгрузки резервуа- ров, во время движения объектов или потока сырья на конвейере. Задача вы- сокоточного динамического взвешива- ния существенно осложнена присут- ствием помех, возникающих от вибра- ции (при перемещении взвешиваемого объекта с транспортировочного на из- мерительный сектор конвейера, при ме- ханическом перемешивании компонен- тов во взвешиваемом резервуаре и т.п.). Поэтому для получения достоверных результатов динамического взвешива- ния требуется непрерывная высокоско- ростная обработка и фильтрация посту- пающего с датчиков сигнала, что, с од- ной стороны, усложняет внедрение ве- соизмерительной системы за счёт тру- доёмкого программирования ПЛК, а с другой стороны, в процессе эксплуата- ции системы может создавать значи- тельную нагрузку на контроллер, замед- ляя или нарушая его работу по управле- нию сегментом АСУ ТП в целом. Благодаря техническому прогрессу в области промышленной автоматиза- ции эти сложности легко преодоле- ваются. В соответствии с мировыми технологическими трендами, направ- ленными на реализацию концепции Industry 4.0, сегодня наблюдается по- степенная децентрализация систем управления и увеличение «интеллекту- альной составляющей» на нижних уровнях АСУ ТП [1]. И НТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ ВЗВЕШИВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ SCAIME E N OD 4 Наиболее передовым решением в об- ласти динамического взвешивания стали весоизмерительные системы, предложен- ные французской компанией SCAIME, которая имеет более 30 лет опыта разра- ботки и производства высококачествен- ных промышленных средств измерения механических параметров – веса, силы, деформации и др. [2]. Компания SCAIME наделила свои цифровые измерительные преобразова- тели дополнительными функциями, ко- торые фактически сделали их неболь- шими специализированными контрол- лерами для локальной автоматизации тех участков производства, где требуется контроль и управление технологиче- ским процессом на основе данных о ве- се объектов или материалов. Конструк- тивно преобразователи-контроллеры SCAIME представляют собой компакт- ные (шириной 22 или 32 мм) устройства для размещения на DIN-рейке (рис. 3). В отличие от универсальных контролле- ров устройства семейства eNod4 не тре- буют предварительного программирова- ния, поскольку уже содержат типовые алгоритмы, сохраняя при этом значи- тельную гибкость настроек. Это позво- ляет легко адаптировать их к конкрет- ной задаче. При этом реализованная в контроллерах eNod4 поддержка стан- дартных промышленных протоколов даёт возможность также легко интегри- ровать весоизмерительную систему в АСУ ТП, значительно снизив нагрузку на ПЛК (рис. 4). Кроме того, устройст- во eNod4 может работать без ПЛК, то есть служить основой для автономно ра- ботающей интеллектуальной весоизме- рительной системы с локальным управ- лением. Настраиваемая многоступенчатая обработка сигнала в преобразователе (рис. 5) сводит к минимуму влияние различного рода помех и позволяет со- хранить высокую точность и скорость динамического взвешивания даже в сложных производственных условиях. Эффективность весоизмерительных преобразователей-контроллеров обес- РАЗ РА БОТ КИ / КОН Т РОЛ Ь НО - ИЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫЕ СИС Т ЕМЫ 77 СТА 2/2017 www.cta.ru Ethernet Ethernet Modbus Операторская панель Индикатор Объединительная коробка Исполнительное устройство Тензодатчик Тензодатчик мВ/В мВ/В мВ/В Тензодатчик Тензодатчик Измерительный преобразователь 4…20 мА, или 1…10 В, или дискретный сигнал Modbus, или 4…20 мА, или 1…10 В 4…20 мА или 1…10 В ПЛК Рис. 2. Типовая структурная схема промышленной весоизмерительной системы Рис. 3. Внешний вид цифрового преобразователя-контроллера SCAIME семейства eNod4