Moduł ważący CZL810DM

Wprowadzenie do produktu

Moduł ważący to zintegrowane rozwiązanie ważące, które łączy czujnik wagowy, łączniki montażowe, strukturę ochronną oraz jednostkę kondycjonowania sygnału. Dzięki znormalizowanemu projektowi umożliwia szybkie dostosowanie czujnika do sprzętu przemysłowego. Pod wpływem działającej siły wbudowany czujnik realizuje przetwarzanie siły na sygnał elektryczny, który po kondycjonowaniu wyjściowy sygnał elektryczny jest stabilny. Łączy w sobie zalety takie jak wysoka integracja, wygoda montażu i duża stabilność, a jest powszechnie stosowany w zastosowaniach takich jak przemysłowe zbiorniki, kociołki reakcyjne, wagi platformowe oraz zautomatyzowane linie produkcyjne wymagające szybkiej implementacji funkcji ważenia. Poniższe szczegóły przedstawione są pod kątem głównych wymiarów, aby spełnić potrzeby produkt doboru, integracji systemu oraz wdrożenia rozwiązania:

1. Funkcje i cechy produktu

Kluczowe cechy

• Zintegrowana struktura: Zastosowano zintegrowaną konstrukcję „czujnik + podstawa montażowa + skrzynka rozdzielcza + osłona ochronna”, przy czym niektóre inteligentne modele integrują nadajnik sygnału, eliminując potrzebę dodatkowych akcesoriów; moduł waży od 5 do 50 kg, ma kompaktowe wymiary (zazwyczaj 100 mm × 80 mm × 150 mm) i nadaje się do montażu w przestrzeniach urządzeń różnego typu.

• Precyzja i stabilność: Wbudowane czujniki wagowe klasy C3 - C2, z błędem nieliniowości ≤ ±0,02%PW, błędem powtarzalności ≤ ±0,01%PW oraz dryftem zera ≤ ±0,003%PW/℃; moduł jest kalibrowany fabrycznie i pozwala osiągnąć dokładność nominalną bez konieczności skomplikowanej kalibracji na miejscu.

• Duża odporność na warunki środowiskowe: Czujnik wykonany ze stali stopowej/stali nierdzewnej 304/316L, stopień ochrony modułu osiąga IP67 - IP68, a niektóre wersje przeciwwybuchowe posiadają certyfikaty Ex d IIB T4/Ex ia IIC T6; moduł działa w zakresie temperatur od -20℃ do 80℃ i wykazuje odporność na pył, wilgoć, niewielką korozję oraz wibracje.

• Szeroka kompatybilność instalacji: Zapewnia trzy tryby instalacji: stały, pływający i pół-pływający, odpowiednie dla charakterystyki sił różnych urządzeń, takich jak zbiorniki magazynowe i platformy; metody połączeń obsługują mocowanie śrubowe i łączenie kołnierzowe, są kompatybilne z różnymi specyfikacjami otworów montażowych od M16 do M30 oraz pozwalają na bezproblemowe łączenie z różnymi urządzeniami przemysłowymi.

Podstawowe funkcje

• Precyzyjne pomiarowe ważenia: Obsługuje ważenie statyczne/pół-dynamiczne, z zakresem pomiarowym od 50 kg do 100 t, a typowe zastosowania skupiają się w zakresie od 1 t do 50 t; czas reakcji wbudowanego czujnika wynosi ≤ 8 ms, co pozwala spełnić wymagania monitorowania masy w scenariuszach takich jak dozowanie przerywane i transport ciągły.

• Standardowy sygnał wyjściowy: Zapewnia sygnały analogowe (4 - 20 mA, 0 - 5 V, 0 - 10 V), sygnały cyfrowe (RS485/Modbus RTU, Profinet) oraz obsługę protokołu HART w modelach inteligentnych; może być bezpośrednio podłączany do sterowników PLC, systemów DCS, urządzeń ważących i platform przemysłowego Internetu rzeczy (IIoT) bez konieczności stosowania dodatkowych konwerterów sygnału.

• Funkcja ochrony na poziomie systemu: Posiada funkcje ochrony przed przeciążeniem (obciążenie znamionowe 150% - 250%), ochrony przed zwarciami oraz ochrony przed nadnapięciem; niektóre modele są wyposażone w moduł kompensacji temperatury, zapewniający stabilną dokładność pomiaru w szerokim zakresie temperatur; pływające moduły mogą automatycznie kompensować błędy przemieszczenia spowodowane rozszerzalnością cieplną urządzeń.

• Współpraca sterowania wielomodułowego: Obsługuje równoległą sieć 2-8 modułów oraz osiąga jednolity rozkład obciążenia poprzez kodowanie adresów; modele inteligentne posiadają funkcję synchronizacji danych między modułami, rozwiązując problemy nakładania się wag i spójności dokładności w scenariuszach z rozproszonymi siłami, takimi jak duże zbiorniki magazynowe i wagi platformowe.

2.Rozwiązane podstawowe problemy

• Złożony problem integracji czujników: Rozwiązując problem, że tradycyjne czujniki muszą być oddzielnie dopasowywane do elementów montażowych, skrzynek rozłącznych i przetworników, moduł ważenia wstępnie integruje i kalibruje wiele komponentów poprzez zintegrowaną konstrukcję, a na miejscu wystarczy prosty montaż i podłączenie kabli, skracając czas instalacji i uruchomienia z 1–2 dni do 2–4 godzin.

• Słaba adaptowalność urządzeń: Różne urządzenia przemysłowe (zbiorniki, reaktory, platformy) znacznie różnią się pod względem wymiarów instalacyjnych i sposobów przenoszenia obciążenia. Moduł ważący oferuje wiele typów trybów montażu i specyfikacji połączeń, umożliwiając szybkie zintegrowanie funkcji ważenia bez konieczności modyfikowania głównej konstrukcji urządzenia, co zmniejsza koszty jej przebudowy.

• Osłabienie dokładności w trudnych warunkach pracy: Wibracje, wahania temperatury oraz oddziaływanie materiałów na terenie zakładu przemysłowego mogą łatwo powodować dryft dokładności pojedynczego czujnika. Moduł ważący ogranicza błędy pomiarowe w trudnych warunkach do ±0,03% zakresu pełnego skali dzięki zintegrowanym strukturom ochronnym, kompensacji temperaturowej oraz projektowi odpornemu na udary, rozwiązując tym samym problem dokładności w surowych środowiskach.

• Błędy koordynacji pomiędzy wieloma modułami: Gdy dużej skali urządzenia wykorzystują wiele grup czujników do ważenia, mogą wystąpić problemy takie jak nierównomierne rozłożenie obciążenia i konflikty sygnałów. Moduł ważący zapewnia, że błąd pomiędzy wieloma modułami wynosi ≤±0,01%WS dzięki standaryzowanym protokołom sieciowym i technologii automatycznego rozdziału obciążenia, co poprawia ogólną dokładność ważenia systemu.

• Wysokie koszty eksploatacji i konserwacji: Gdy tradycyjne czujniki są montowane rozproszenie, lokalizacja uszkodzeń i konserwacja są trudne. Moduł ważący ma konstrukcję modułową, umożliwiającą niezależną wymianę pojedynczego modułu; model inteligentny jest wyposażony w funkcję diagnostyki usterki, która może dokładnie zlokalizować problemy takie jak przeciążenie, przerwanie przewodu czy anomalie sygnału, co zmniejsza koszty eksploatacji i konserwacji.

3. doświadczenie użytkownika

• Skuteczna i wygodna instalacja: Standardowe interfejsy instalacyjne i odniesienia pozycyjne, wraz z dedykowanymi narzędziami montażowymi i uszczelkami, pozwalają personelowi obsługującemu urządzenia na wykonanie instalacji bez konieczności angażowania specjalistów od wag; moduły pływające mogą automatycznie dostosować poziom bez konieczności wielokrotnego kalibrowania kąta montażu.

• Uproszczony proces uruchamiania: Moduł został poddany kalibracji czujników i sygnałów przed opuszczeniem fabryki, a w miejscu instalacji wymaga jedynie kalibracji punktu zerowego i zakresu (proces ≤15 minut); model inteligentny obsługuje kalibrację zdalną za pomocą aplikacji mobilnej lub komputera nadrzędnego bez konieczności obecności na miejscu.

• Komfortowa obsługa i konserwacja: W pełni uszczelniona konstrukcja ochronna ogranicza przedostawanie się pyłu i wilgoci, roczna średnia awaryjność ≤0,3%; skrzynka rozłączna jest zintegrowana w module, eliminując ryzyko uszkodzeń spowodowanych bałaganem przewodów; w przypadku usterki moduł problemowy można szybko zlokalizować za pomocą diod sygnalizacyjnych lub oprogramowania, a system nie wymaga kalibracji po wymianie.

•Niezawodne przekazywanie danych: Fluktuacja statycznych danych ważenia ≤±0,005%FS, bez wyraźnego opóźnienia w scenariuszach quasi-dynamicznych; inteligentny moduł może przesyłać dane wagowe oraz swój stan pracy w czasie rzeczywistym, ułatwiając zdalne monitorowanie przez personel zarządzający i zwiększając przejrzystość procesu produkcyjnego.

• Wysoka elastyczność w zakresie rozbudowy: Ten sam system ważenia może zwiększać zakres poprzez dodawanie kolejnych modułów bez konieczności wymiany podstawowego sprzętu; obsługuje integrację z istniejącymi systemami zarządzania produkcją, a dane mogą być bezpośrednio wykorzystywane do zarządzania zapasami i generowania raportów produkcyjnych, co poprawia wykorzystanie danych.

4. Typowe scenariusze zastosowania

1) Ważenie przemysłowych zbiorników magazynowych i reaktorów

• Zbiorniki surowców chemicznych: Ważenie zbiorników surowców chemicznych o pojemności 10–50 t, przy użyciu kombinacji 3–4 modułów typu „stały + pływający + pół-pływający”, umożliwiającej automatyczne kompensowanie przemieszczeń spowodowanych różnicami temperatur oraz niecentralnym obciążeniem materiału, z ochroną IP68 dostosowaną do wilgotnego środowiska warsztatu, dokładnością ±0,02%FS, co zapewnia precyzyjny pomiar stanu zapasów.

• Reaktory farmaceutyczne: Ważenie reaktorów farmaceutycznych o pojemności 1 - 10 t, z wykorzystaniem modułów ze stali nierdzewnej 316L, zgodnych ze standardami GMP oraz modeli przeciwwybuchowych odpowiednich do środowiska reakcyjnego łatwopalnego i wybuchowego, do monitorowania w czasie rzeczywistym masy dawkowania i zmian materiału podczas procesu reakcji, współpracujących z systemem DCS w celu osiągnięcia precyzyjnej kontroli materiałów.

2) Modernizacja wag platformowych i wag samochodowych

• Wagi platformowe warsztatowe: Wagi obrotowe 5 - 20 t do warsztatu, z czterema stałymi modułami zamontowanymi w narożnikach korpusu wagi, bezpośrednio zastępującymi stare czujniki, cykl instalacji ≤4 godziny, gotowe do użytku po kalibracji, z zaprojektowaniem przeciwudarowym, aby radzić sobie z wpływem podnoszenia przedmiotów roboczych.

• Modernizacja starych wad: W przypadku starych wad o nośności 50–100 t stosuje się 8 modułów ciężkiej klasy, które zastępują oryginalny system pomiarowy. Moduły są wyposażone w wbudowaną funkcję kondycjonowania sygnału, są kompatybilne z oryginalnym przyrządem wagowym, a koszt modernizacji wynosi zaledwie 1/3 ceny nowej wady, przy czym dokładność zostaje przywrócona do klasy C3.

3) Ważenie w zautomatyzowanych liniach produkcyjnych

• Linia produkcyjna dozowania składników: W przemyśle spożywczym i paszowym 2–4 moduły są montowane na spodzie zbiornika ze składnikami, zapewniając bieżące dane o wadze materiału, oraz są połączone z systemem sterowania PLC w celu osiągnięcia automatycznego dozowania, z dokładnością ±0,01%WS, co gwarantuje precyzyjne proporcje składników.

• Linia sortowania wyrobów gotowych: W przemyśle części samochodowych i urządzeń domowych moduły są wbudowane w platformę sortującą do wykrywania masy produktu w czasie rzeczywistym oraz rozróżniania produktów kwalifikowanych i niefunkcyjnych, z czasem reakcji ≤8 ms, dostosowanym do szybkiego rytmu sortowania (≤10 sztuk/minutę).

4) Specjalne scenariusze przemysłowe

• Scenariusz przeciwwybuchowy: Wyposażenie wagowe przeciwwybuchowe w przemyśle węglowym oraz naftowym i gazowym wykorzystuje moduły Ex d IIB T4, zamontowane na przeciwwybuchowej platformie wagowej, spełniające wymagania bezpieczeństwa w środowiskach wybuchowych oraz obsługujące połączenie z systemem monitoringu bezpieczeństwa w kopalniach węgla.

• Scenariusz korozji: W przypadku zbiorników do wytrawiania w przemyśle galwanicznym i metalurgicznym stosuje się moduły ze stali nierdzewnej 316L powleczone PTFE, odporne na silne działanie kwasów i zasad, z ochroną IP68, które wytrzymują mycie strumieniem wody, odpowiednie do monitorowania masy roztworu galwanicznego i kontroli jego składu.

5. Instrukcja użycia (Praktyczny przewodnik)

1) Proces instalacji

• Przygotowanie: Wyczyść powierzchnię montażową urządzenia (upewnij się, że jest płaska i pozbawiona zadziorów, odchyłka płaskości ≤0,1 mm/m), określ liczbę modułów na podstawie masy i wymiarów urządzenia (zazwyczaj ≥3) oraz zaplanuj schemat kombinacji „stały + pływający + pół-pływający” (np. dla 3 modułów: 1 stały + 1 pływający + 1 pół-pływający).

• Mocowanie modułów: Zamocuj moduł stały do fundamentu za pomocą śrub, lekko zamocuj moduły pływające i pół-pływające (zostawiając przestrzeń do przesunięcia 5–10 mm) oraz upewnij się, że górna część modułu jest dokładnie przylegająca do nogi podpierającej urządzenia bez szczelin.

• Okablowanie i sieciowanie: Podłącz przewody sygnałowe każdego modułu do głównego rozdzielacza (inteligentne moduły są podłączone bezpośrednio równolegle) zgodnie ze specyfikacją „czerwony – zasilanie +, czarny – zasilanie –, zielony – sygnał +, biały – sygnał –”; moduły cyfrowe należy skonfigurować oprogramowaniem, przypisując unikalny adres, aby uniknąć konfliktów sygnałów .

• Ochrona: W przypadku instalacji zewnętrznej dodaj osłonę chroniącą przed deszczem i słońcem; w środowisku agresywnym chemicznie nałóż powłokę antykorozyjną na nieobciążoną powierzchnię modułu, uszczelnij okablowanie za pomocą wodoodpornego rozdzielacza i odpowiednio oznacz.

2) Kalibracja i uruchomienie

• Kalibracja zera: Włącz zasilanie i nagrzewaj przez 30 minut, upewnij się, że urządzenie jest odciążone, wykonaj polecenie „kalibracja zera”, aby wyjście systemu było w zakresie ±0,002%FS. Jeżeli odchylenie jest zbyt duże, sprawdź, czy moduł jest dobrze zamocowany oraz czy nie ma obcych przedmiotów go blokujących.

• Kalibracja zakresu: Użyj standardowych odważników lub źródeł siły do obciążenia (obciążenie ≥50% nominalnego obciążenia), zanotuj różnicę między wartością wyświetlaną przez system a wartością wzorcową, a następnie skoryguj błąd liniowy za pomocą wagi lub oprogramowania, aby zapewnić błąd ≤ dopuszczalnej wartości klasy C3 (±0,02%WS).

• Test obciążenia mimośrodowego: Umieść odważniki o tej samej masie w różnych miejscach urządzenia, obserwuj spójność odczytów systemu, a różnica powinna wynosić ≤±0,02%WS. Jeśli różnica jest zbyt duża, dostosuj przestrzeń przesuwu modułu pływającego, aby zapewnić jednorodny rozkład obciążenia.

3) Konserwacja rutynowa

• Regularne przeglądy: Co miesiąc czyść kurz i olej z powierzchni modułu oraz sprawdzaj dokręcenie śrub montażowych (szczególnie modułów stałych); Co kwartał sprawdzaj, czy przewody nie są luźne, a struktura ochronna jest nietknięta, a następnie wykonaj kalibrację punktu zerowego.

• Obsługa błędów: W przypadku dryftu danych najpierw sprawdź napięcie zasilania (stabilne w zakresie 12–24 V DC) oraz temperaturę otoczenia; jeśli odczyt jest nieprawidłowy, użyj wbudowanego światła wskaźnika usterki modułu lub oprogramowania do zlokalizowania problematycznego modułu. Podczas wymiany wybierz produkty tego samego modelu i partii, a kalibrację punktu zerowego wykonaj ponownie dopiero po wymianie.

6. Metoda doboru (dokładne wymagania dopasowania)

1) Określenie parametrów podstawowych

• Dobór zakresu: Zakres pojedynczego modułu dobiera się, dzieląc całkowitą wagę urządzenia przez liczbę modułów pomnożoną przez 1,2–1 (np. dla urządzenia 50 t i 4 modułów, zakres pojedynczego modułu to 15–19 t), uwzględniając rezerwę na obciążenia udarowe i margines bezpieczeństwa.

• Klasa dokładności: W przypadku wag przemysłowych wybieraj moduły z wbudowanymi czujnikami klasy C3, dla laboratoriów lub przemysłu farmaceutycznego – klasy C2, a dla ogólnych zastosowań monitorujących – klasy C6; w przypadku ważenia dynamicznego upewnij się, że czas reakcji modułu wynosi ≤ 8 ms.

• Typ sygnału: Dla tradycyjnych systemów sterowania wybierz moduły sygnału analogowego, dla inteligentnych fabryk lub scenariuszy IoT wybierz moduły cyfrowe RS485/Profinet, które muszą być zgodne z protokołem komunikacyjnym istniejącego PLC/przyrządów.

2) Dobór pod kątem przystosowania do środowiska

• Temperatura: Dla standardowych warunków (-20 ℃~ 60 ℃) wybierz zwykłe moduły; dla warunków wysokiej temperatury (60 ℃~ 120 ℃) wybierz typ z kompensacją wysokiej temperatury; dla warunków niskiej temperatury (-40 ℃~ -20 ℃) wybierz moduły odporne na niskie temperatury.

• Ośrodek: Dla suchych środowisk wybierz moduły ze stali stopowej; dla wilgotnych/branż spożywczych wybierz stal nierdzewną 304; dla silnie korozyjnych środowisk (roztwory kwasowe/zasadowe) wybierz stal nierdzewną 316L lub moduły z Hastelloy.

• Ochrona i ochrona przeciwwybuchowa: Dla suchych środowisk wewnętrznych ≥ IP67; dla środowisk zewnętrznych/wilgotnych ≥ IP68; dla zastosowań przeciwwybuchowych wybierz odpowiednie moduły zgodne z klasą ochrony przeciwwybuchowej według regionu (np. Ex ia IIC T6 dla warsztatów chemicznych).

3) Montaż i kompatybilność systemu

• Tryb instalacji: Dla urządzeń stacjonarnych wybierz kombinację „1 stała + wiele pływających”, a dla platform mobilnych typ całkowicie stały. Gdy urządzenie podlega rozszerzalności cieplnej, liczba modułów pływających nie powinna być mniejsza niż 1/3 całkowitej liczby.

• Kompatybilność: Upewnij się, że wymiar otworów montażowych modułu odpowiada nogom podpierającym urządzenie, a sygnał wyjściowy jest kompatybilny z istniejącym systemem sterowania. Podczas łączenia wielu modułów w sieć, wybierz moduły tej samej marki obsługujące ujednolicony protokół, aby zmniejszyć trudności integracji.

4) Potwierdzenie dodatkowych wymagań

• Wymagania dotyczące certyfikacji: W przypadku scenariuszy pomiarowych wbudowane czujniki modułu muszą posiadać certyfikat CMC, w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym wymagany jest certyfikat GMP/FDA, natomiast dla produktów wywożonych – certyfikat OIML/NTEP. Funkcje specjalne: W celu zdalnego monitorowania należy wybrać model inteligentny z modułem bezprzewodowym NB-IoT/LoRa. W przypadku szybkiego ważenia dynamicznego należy wybrać moduł o czasie reakcji ≤ 5 ms. Dla dużych urządzeń należy wybrać moduł z funkcją poziomowania poziomego.

Podsumowanie

Moduł ważący charakteryzuje się kluczowymi zaletami „zintegrowanej konstrukcji, wygodnej instalacji i wysokiej stabilności”, rozwiązuje problemy takie jak uciążliwe integrowanie czujników, trudności w dostosowaniu sprzętu oraz niska dokładność w złożonych warunkach środowiskowych występujących w przemysłowych zastosowaniach ważących. Doświadczenie użytkownika skupia się na efektywnej instalacji, bezproblemowej obsłudze i konserwacji oraz elastycznym rozbudowaniu systemu. Podczas doboru należy uprzednio uwzględnić masę urządzenia, środowisko montażowe, wymagania dotyczące dokładności oraz kompatybilność systemu, a następnie podjąć decyzję w oparciu o typ modułu oraz dodatkowe funkcje. W trakcie użytkowania należy odpowiednio dobrać moduły stałe i pływające oraz ściśle przestrzegać zaleceń dotyczących instalacji i okresowej kalibracji, aby zagwarantować długotrwałą, stabilną pracę systemu. Rozwiązanie to nadaje się do zastosowań w przemysłowych zbiornikach surowców, platformach wagowych, zautomatyzowanych liniach produkcyjnych oraz innych dziedzinach, stanowi preferowane rozwiązanie szybkiej realizacji funkcji ważenia urządzeń, szczególnie przy efektywnym modernizowaniu starszych urządzeń i wdrażaniu nowych projektów.

Wyświetlacz szczegółów