Le transmetteur de cellule de charge convertit le signal faible en mV/V de la cellule de charge en une sortie analogique ou numérique standard lisible par un PLC, un système d’acquisition de données ou un contrôleur. Le choix du transmetteur correct dépend non seulement du type de sortie, mais aussi de l’alimentation de la cellule de charge, de la plage d’entrée, de l’isolation, de la résolution et des conditions ambiantes.
Pourquoi utilise-t-on un transmetteur?
La sortie de la cellule de charge est souvent de quelques millivolts seulement. Ce signal peut être affecté par des parasites sur de longs câbles ou dans des environnements où se trouvent de puissants moteurs et variateurs. Le transmetteur amplifie le signal, le filtre et le transforme en forme industrielle telle que 4–20 mA, 0–10 V, RS485 ou Modbus.
Quand choisir une sortie 4–20 mA?
Le signal de courant est moins affecté par la chute de tension sur de longues distances et, grâce au zéro vivant de 4 mA, la coupure du câble peut être distinguée du zéro réel. C’est un choix solide pour l’automatisation des processus et les panneaux PLC distants. La résistance d’entrée du récepteur, la tension d’alimentation et la charge de boucle doivent être calculées.
Caractéristiques de la sortie 0–10 V
La sortie de tension permet une intégration simple sur des courtes distances de câble et des distances contrôlées. La référence commune, la mise à la terre et la chute de tension sont importantes. Sur les longues lignes où le bruit électromagnétique est élevé, le blindage et le tracé des câbles doivent être planifiés avec soin.
Avantage RS485 et Modbus
RS485 est la couche physique de communication; Modbus RTU est l’un des protocoles les plus utilisés sur cette ligne. Plusieurs appareils peuvent être adressés sur une seule ligne, le poids peut être transmis numériquement et dans certains appareils, les informations sur l’état/les réglages sont accessibles. La terminaison de la ligne, la polarité, la vitesse de transmission (baud rate), la parité et l’adresse de l’appareil doivent être compatibles sur tous les nœuds.
Critères de sélection de l’émetteur
- Précision nominale de la cellule de charge et plage de signal d’entrée
- Tension d’excitation supportée et résistance totale du pont
- Exigence de sortie analogique ou numérique
- Isolation galvanique et résistance CEM
- Tension d’alimentation, montage sur panneau ou sur site
- Méthode de étalonnage, filtrage et vitesse d’échantillonnage
- Précision requise et température de fonctionnement
Connexion de plusieurs capteurs de charge
Lorsque les cellules sont connectées en parallèle dans le boîtier de connexion, la résistance de charge minimale que le transmetteur peut alimenter doit être vérifiée. Quatre cellules de 350 ohms ne créent pas la même charge qu’une seule cellule de 350 ohms sur le plan électronique. Le nombre de cellules autorisé dans la fiche technique ou la résistance minimale du pont doit servir de référence.
Comment effectuer la mise à l’échelle PLC?
Tout d’abord, l’étalonnage zéro et span du système mécanique est complété. Ensuite, les valeurs minimales et maximales de sortie du transmetteur sont mises à l’échelle dans l’unité d’ingénierie du PLC. Pour 4–20 mA, 4 mA peut représenter la charge zéro et 20 mA l’échelle complète définie. Des contrôles de limite doivent être ajoutés pour le débordement, les valeurs négatives et la rupture du capteur.
Pourquoi l’isolation est-elle importante?
Lorsque la cellule de charge, le transmetteur, le PLC et l’alimentation électrique se trouvent à différents potentiels de terre, des courants parasites et du bruit peuvent se former. L’isolation galvanique peut réduire ces effets; cependant, elle ne remplace pas une mise à la terre correcte du panneau et la connexion de l’écran.
Erreurs de connexion fréquentes
- Deviner les couleurs de la cellule de pesée sans datasheet
- Brancher incorrectement les extrémités des capteurs
- Mettre le blindage à la terre de manière incontrôlée aux deux extrémités
- Utiliser une topologie en étoile et une terminaison incorrecte sur la ligne RS485
- Connecter le commun de la sortie analogique à une référence incorrecte
- Cacher l’erreur en ne faisant que la mise à l’échelle PLC sans étalonnage
Questions fréquemment posées
Le transmetteur et l’indicateur sont-ils les mêmes?
Non. Bien que certaines fonctions se chevauchent, l’indicateur fournit généralement un écran utilisateur et des fonctions de pesage; le transmetteur se concentre davantage sur la conversion du signal et l’intégration à l’automatisation.
Qu’est-ce qui est mieux, 4–20 mA ou RS485?
Il n’existe pas de réponse universelle. Pour un signal de processus simple et robuste, 4–20 mA; pour plusieurs appareils, l’intégrité des données et le diagnostic numérique, RS485/Modbus peut être approprié.
Le transmetteur améliore-t-il la précision de la cellule de charge?
Un signal d’appareil correct est traité de manière fiable; cependant, il n’élimine pas l’erreur mécanique ou la défaillance du capteur.
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