Tìm hiểu về bộ chuyển đổi loadcell xây dựng mô hình ghép nối tín hiệu loadcell với PLC s7 1200

Loadcell cũng được biết đến như là "đầu dò tải" load transducer bởi vì nó cũng có thể biến đổi một tải trọng lực tác dụng thành tín hiệu điện.. Tín hiệu điện tử ngõ ra của loadcell có th

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỘ CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU LOADCELL 1.1 Khái niệm chung và nguyên lý hoạt động

1.1.1 Khái niệm

a Khái niệm loadcell

“Loadcell hay còn gọi là cảm biến lực (khối lượng, mô-men xoắn, ) Khi

có lực được tác dụng lên một loadcell, nó sẽ chuyển đổi lực tác dụng thành tín hiệu điện Loadcell cũng được biết đến như là "đầu dò tải" (load transducer) bởi

vì nó cũng có thể biến đổi một tải trọng (lực tác dụng) thành tín hiệu điện

1: Vị trí tác dụng lực

2: Các dây tín hiệu bao gồm dây nguồn, tín hiệu ra, dây chống nhiễu

Hình 1.1 Cấu tao bên ngoài loadcell

Trong từ điển, Loadcell được định nghĩa như một "thiết bị đo lường trọng lượng cần thiết để cân điện tử hiển thị trọng lượng thành con số"

Tín hiệu điện tử ngõ ra của loadcell có thể là một sự thay đổi điện áp, thay đổi tín hiệu dòng, tín hiệu số hoặc thay đổi tần số tùy thuộc vào loại loadcell và mạch sử dụng, phổ biến nhất là loại loadcell thay đổi điện áp

Các loadcell có thể sử dụng sự thay đổi của điện trở (strain gauge), điện dung, kỹ thuật bù lực điện từ để tạo ra tín hiệu Phổ biến nhất là các loadcell có sẵn dựa trên nguyên tắc thay đổi điện trở để đáp ứng với một tải áp dụng Vì thế trong vấn đề này, ta sẽ nói về loadcell sử dụng điện trở.” [1]

b) Cấu tạo loadcell

“Một loadcell thường bao gồm các strain gauges được dán vào bề mặt của thân loadcell

Thân loadcell là một khối kim loại có độ đàn hồi và tùy theo từng loại loadcell và mục đích sử dụng loadcell, thân loadcell được thiết kế với các hình dạng đặc biệt khác nhau và chế tạo bằng vật liệu kim loại khác nhau (thép không

gỉ, nhôm hợp kim, thép hợp kim).” [1]

Hình 1.2 Cấu tạo loadcell

“Strain gauge là thành phần cấu tạo chính và quan trọng nhất của loadcell,

nó bao gồm một sợi dây kim loại mảnh đặt trên một tấm cách điện đàn hồi

Để tăng chiều dài của dây điện trở strain gauge, người ta đặt chúng theo hình ziczac, mục đích là để tăng độ biến dạng khi có lực tác dụng qua đó tăng độ chính xác của thiết bị cảm biến sử dụng strain gauge

R: Là điện trở strain gauge (Ohm)

L: Là chiều dài của sợi kim loại strain gauge (m)

S: Tiết diện của sợi kim loại strain gauge (m2)

ρ: Điện trở suất vật liệu của sợi kim loại strain gauge

Hình 1.3 Cấu tạo các điện trở bên trong loadcell

Khi dây kim loại bị lực tác động sẽ thay đổi điện trở

Khi dây bị lực nén, chiều dài strain gauge giảm, điện trở sẽ giảm xuống Khi dây bi kéo dãn, chiều dài strain gauge tăng, điện trở sẽ tăng lên Điện trở thay đổi tỷ lệ với lực tác động

Hình 1.4 Mô tả thay đổi của lực tác dụng

Hầu hết các nhà sản xuất strain gauge cung cấp nhiều loại strain gauge khác nhau để phù hợp với các sản phẩm loadcell khác nhau, các ứng dụng trong nghiên cứu và công nghiệp dự án khác nhau

Họ cũng cung cấp tất cả các phụ kiện cần thiết bao gồm công cụ chuẩn bị, vật liệu, chất kết dính liên kết, cáp

Công việc gắn kết các strain gauge đòi hỏi kỹ năng, sự tỉ mỉ, cẩn thận và các khóa đào tạo kỹ năng này được cung cấp bởi một số nhà cung cấp nhất định.” [2]

1.1.2 Nguyên lý hoạt động của loadcell

Cấu tạo chính của loadcell gồm các điện trở strain gauges R1, R2, R3, R4 kết nối thành 1 cầu điện trở Wheatstone như hình dưới và được dán vào bề mặt của thân loadcell

Hình 1.5 Sơ đồ mạch điện trở

“Một điện áp kích thích được cung cấp cho ngõ vào loadcell (2 góc (3) và (2) của cầu điện trở Wheatstone) và điện áp tín hiệu ra được đo giữa hai góc khác

Tại trạng thái cân bằng (trạng thái không tải), điện áp tín hiệu ra là số không hoặc gần bằng không khi bốn điện trở được gắn phù hợp về giá trị

Đó là lý do tại sao cầu điện trở Wheatstone còn được gọi là một mạch cầu cân bằng

Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell

bị biến dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở strain gauges Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp đầu ra

Sự thay đổi điện áp này là rất nhỏ, do đó nó chỉ có thể được đo và chuyển thành số sau khi đi qua bộ khuếch đại của các bộ chỉ thị cân điện tử (đầu cân).”[2]

1.2 Phân loại

“Có thể phân loại loadcells theo:

- Phân loại Loadcell theo lực tác động:

+ Chịu kéo (shear loadcell)

+ Chịu nén (compression loadcell)

+ Dạng uốn (bending)

+ Chịu xoắn (Tension Loadcells)

- Phân loại theo hình dạng:

+ Loadcell dạng thanh (beam type loadcel)

+ Loadcell dạng trụ (column type loadcel)

+ Loadcell dạng chữ “S” (“S” type loadcel)

+ Loadcell dạng mỏng (Diaphragm type loadcel)

Tuy nhiên, điều quan trọng là sử dụng các loadcell với mức cân và kết cấu phù hợp với vị trí mà nó sẽ được lắp đặt.” [3]

Hình 1.6 Một số loại load cell thông dụng

1.3 Loadcell tương tự và loadcell số

1.3.1 Load cell tương tự

a) Khái niệm

“Load cell cảm biến sức căng, biến đổi thành tín hiệu điện gọi là load cell tương tự Tín hiệu này được chuyển thành thông tin hữu ích nhờ các thiết bị đo lường như bộ chỉ thị

Mỗi load cell tải một đầu ra độc lập, thường 1 đến 3 mV/V Đầu ra kết hợp được tổng hợp dựa trên kết quả của đầu ra từng load cell Các thiết bị đo lường hoặc bộ hiển thị khuyếch đại tín hiệu điện đưa về, qua chuyển đổiADC, vi

xử lý với phần mềm tích hợp sẵn thực hiện tính toán chỉnh định và đưa kết quả đọc được lên màn hình Đa phần các thiết bị hay bộ hiển thị hiện đại đều cho phép giao tiếp với các thiết bị ngoài khác như máy tính hoặc máy in.” [4]

b) Ưu điểm và nhược điểm

*Ưu điểm:

“Ưu điểm chính của công nghệ này là xuất phát từ yêu cầu thực tế, với những tham số xác định trước, sẽ có các sản phẩm thiết kế phù hợp cho từng ứng dụng của người dùng Ở đó các phần tử cảm ứng có kích thước và hình dạng

khác nhau phù hợp với yêu cầu của ứng dụng

Các dạng phổ biến:

+ Dạng kéo (shear)

+ Dạng uốn (bending)

+ Dạng nén (compression)

*Nhược điểm:

Tín hiệu điện áp đầu ra của load cell rất nhỏ (thường không quá 30mV) Những tín hiệu nhỏ như vậy dễ dàng bị ảnh hưởng của nhiều loại nhiễu trong

công nghiệp như:

+ Nhiễu điện từ: sinh ra bởi quá trình truyền phát các tín hiệu điện trong môi trường xung quanh, truyền phát tín hiệu vô tuyến điện trong không gian hoặc do quá trình đóng cắt của các thiết bị chuyển mạch công suất lớn…

+ Sự thay đổi điện trở dây cáp dẫn tín hiệu: do thay đổi thất thường của nhiệt độ môi trường tác động lên dây cáp truyền dẫn

Do đó, để hệ thống chính xác thì càng rút ngắn khoảng cách giữa loadcell với thiết bị đo lường càng tốt Cách giải quyết thông thường vẫn dùng là giảm thiểu dung sai đầu ra của loadcell Tuy nhiên giới hạn của công nghệ không cho phép vượt quá con số mong muốn quá nhỏ Trong khi nối song song nhiều load cell với nhau, mỗi load cell tải với một đầu ra độc lập với các load cell khác trong hệ thống, do đó để đảm bảo giá trị đọc nhất quán, ổn định và không phụ thuộc vào vị trí, hệ thống yêu cầu chỉnh định đầu ra với từng load cell riêng biệt Công việc này đòi hỏi tốn kém về thời gian, đặc biệt với những hệ thống yêu cầu

độ chính xác cao hoặc trong các ứng dụng khó tạo tải kiểm tra như cân tank, cân xilô…

Tín hiệu ra chung của một hệ nhiều loadcell dựa trên cơ sở đầu các tín hiệu ra trung bình của từng loadcell Điều đó gây nên dễ xảy ra hiện tượng có loadcell bị lỗi mà không được nhận biết Một khi đã nhận ra thì cũng khó khăn trong việc xác định loadcell nào lỗi, hoặc khó khăn trong yêu cầu sử dụng tải kiểm tra, hay yêu cầu sử dụng các thiết bị đo lường như đồng hồ volt-ampe với

độ chính xác cao, đặc biệt trong điều kiện nhà máy đang hoạt động liên tục

Thực tế còn rất nhiều yếu tố khác liên quan đến độ chính xác của hệ thống cân như:

+ Quá trình chỉnh định hệ thống

+ Nhiễu rung và ồn

+ Do tác dụng chuyển hướng lực trong các cơ cầu hình ống

+ Quá trình phân tích dò tìm lỗi

+ Thay thế các thành phần trong hệ thống cân hoặc các hệ thống liên quan

+ Đi dây cáp tín hiệu dài

+ Môi trường hoạt động quá kín

Không thể tính toán được trước các yếu tố ảnh hưởng này để có thể mô hình hóa trong quá trình phân tích và thiết kế Trong khi đó điều kiện làm việc ở mỗi nơi rất khác nhau, thiết bị đo ở cách xa cảm biến, tín hiệu truyền dẫn yếu, dễ

bị tiêu hao và nhiều loại nhiễu tác động, đặc biệt với môi trường làm việc khắc nghiệt trong nhà máy và xí nghiệp Tín hiệu đưa về đến thiết bị đo lường khó phản ảnh trung thực giá trị thực tế

Trong khi đó, các bộ hiển thị hiện nay thường dùng hệ vi xử lý tốc độ thấp, năng lực tính toán không cao, ít thiết bị tích hợp các thuật toán xử lý chỉnh định các số liệu thu thập về, hoặc nếu có còn ở mức độ đơn giản Do các bộ hiển thị sử dụng với nhiều loại loadcell khác nhau nên các thuật toán chỉnh định chỉ mang tính tương đối, không triệt để, đặc biệt là chưa có thiết bị nào tích hợp tính năng bù sai lệch do nhiệt độ Chức năng lọc nhiễu điện từ trường cho tín hiệu đo của các thiết bị này còn rất kém Một yếu điểm nữa là tần số lấy mẫu thấp, do đó không thể áp dụng trong các ứng dụng mà lực tác dụng biến đổi nhanh (cân động) như các hệ thống cân bằng liên tục…” [4]

- Thứ nhất: Phải có một loadcell cơ bản với độ chính xác, độ ổn dịnh và

khả năng lặp lại rất cao trong mọi điều kiện làm việc

- Thứ hai: Phải có một bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) 16 đến 20 bit

tốc độ cao để chuyển đổi tín hiệu điện tương tự sang dạng số

- Thứ ba: Phải có hệ vi mạch xử lý để thực hiện điều khiển toàn bộ quá

trình chuyển đổi từ tín hiệu lực đo được thành dữ liệu số thể hiện trung thực nhất

và giao tiếp với các thiết bị khác để trao đổi thông tin.” [4]

b Hoạt động

“Tín hiệu điện áp từ cầu điện trở của loadcell chính xác cao được đưa đến đầu vào của mạch tích hợp sẵn, bao gồm cả phần khuyếch đại, bộ giải điều chế, một ADC tốc độ cao 20 bit và bộ lọc số Một cảm biến nhiệt độ tích hợp sẵn được sử dụng để đo nhiệt độ thực của loadcell phục vụ cho việc bù sai số do nhiệt độ Dữ liệu từ ADC, cảm biến nhiệt độ cùng với các thuật toán trong phần mềm và một số phần cứng bổ sung tích hợp sẵn có chức năng tối ưu hóa xử lý các sai số do không tuyến tính, bù sai đường đặc tính, khả năng phục hồi trạng thái và ảnh hưởng của nhiệt độ… được vi xử lý tốc độ cao xử lý Dữ liệu kết quả đầu ra được truyền đi xa qua cổng giao tiếp theo một giao thức nhất định Các module điện tử này có thể được đặt ngay trong loadcell, loadcell cable hoặc trong hộp junction box Các đặc tính tới hạn của từng loadcell được đặt trong EEPROM nằm trong module của loadcell đó, điều đó cũng có nghĩa là mọi vấn

đề xử lý sai số được thực hiện ngay tại loadcell, với chính loadcell đó, cũng có nghĩa là phép bù sai số được thực hiện khá triệt để.” [4]

c Ƣu điểm và nhƣợc điểm

+ Dữ liệu số có thể xử lý trực tiếp bằng máy tính, PLC hoặc trên bộ hiển thị khi cần

+ Mỗi loadcell là một thiết bị hoạt động độc lập trong hệ thống, do đó có thể mở rộng cấu trúc dễ dàng

+ Có thể thực hiện tối ưu hóa hệ thống dễ dàng qua phân tích từng thànhphần tích hợp

+ Cân bằng các góc cân có thể thực hiện bằng thiết bị Thay đổi, sửa lỗi một loadcell không ảnh hưởng đến các loadcell khác Công việc thực hiện dễ dàng và đơn giản, tiết kiệm thời gian

+ Với hệ thống yêu cầu độ chính xác vừa và thấp có thể tự động chỉnh định mà không cần tải chết

+ Loadcell có thể thay thế mà không cần chỉnh định lại

+ Các thiết bị theo chuẩn RS485/422 đều có thể tham gia vào hệ thống + Nhiều hệ thống có thể kết nối và điều khiển bởi một trạm Chỉ đơn giản làm mở rộng đường dây cable Tiết kiệm phần cứng phần mềm dễ dàng phát triển

Những ưu điểm của hệ loadcell số cho phép trong các ứng dụng có độ chính xác cao và chống chịu nhiễu tốt, đặc biệt ở những ứng dụng yêu cầu các điểm đo nằm phân tán trên phạm vi rộng.” [4]

1.4 Các thông số kĩ thuật trong datasheet

* “Tải trọng (R.C.) / Rate capacity (tf): VD như 10tf, 25tf, 50tf là các mức tải trọng cho phép của Loadcell

* Điện áp ra (R.O.)/ Rated output (mV/V): Giả sử bằng 2mV/V đối với loadcell có tải trọng lớn nhất là 3 tấn Khi đó nếu:

+ Dùng điện áp kích thích là 1V, thì nếu đặt vật nặng 3 tấn lên loadcell thì đầu ra ta thu được tín hiệu có điện áp 2mV

+ Dùng điện áp kích thích là 5V, thì cũng là vật nặng 3 tấn thì đầu

ra ta thu được điện áp 2mVx5V=10mV

+ Tương tự nếu dùng điện áp kích thích là 10V thì ta thu được

đầu ra là 2mVx10V=20mV

* Đại số tuyến tính/Combined error (%R.O): (VD bằng 0.03 / 0.02) Là mức tuyến tính của đặc tuyến “tải trọng vào - điện áp lối ra” Giá trị này càng nhỏ thì độ tuyến tính càng cao

* Điện áp kích thích / Recommended excitation (VDC): 10

* Điện áp kích thích tối đa / Maximun excitation (VDC): 15

* Tải nhiệt độ làm việc / Compensated temperature range (Degee): -10

* Tải nhiệt độ mở rộng / Operating temperature range (Degee): -40 ~

70 là dải nhiệt độ của môi trường có thể mà Loadcell vẫn có thể làm việc được

* Bảo vệ quá tải / Safety overload (% R.C): VD bằng 150 tức là cho phép quá tải tối đa là 15tấn nếu loại loadcell có tải trọng cho phép là

10 tấn Thường để phòng trường hợp đột nhiên có quá tải mà ta không lường trước được Dải tải trọng sử dụng nên nhỏ hơn 10 tấn để đảm bảo an toàn

* Cấp bảo vệ / Protection class: VD như IP65, IP 68…

* Dây dẫn / Cable cho biết chiều dài (đơn vị ln hoặc mét), loại cable (4 hoặc 6 dây)

* Chất liệu / Material : VD như Nickel Plated Steel, Stainless Steel –

SS, Anodized Aluminum, Nickel Plated Alloy Steel, là các vật liệu dùng làm Loadcell

* Trở cầu/ Bridge Resistance: là trở kháng giữa 2 đầu tín hiệu ra +singnal và –singnal Thường có giá trị 300, 700, 1000 Ohm tùy loại

* Cân bằng điểm 0 / Zero balance (%R.O): +/- 1: Là điện áp lối ra khi chưa có tải Đơn vị mV

* Hiệu ứng nhiệt độ tại điểm 0 / Temp Effect on 0 value (Temp shift Zero) VD: +/-0.01% of R.O/0F (Hay 0.018%R.O/0C) có nghĩa là gi? Trị điện áp ở hai đầu tín hiệu ra bị lệch đi 0.018% điện áp R.O khi tăng hoặc giảm 10C

* Hiệu ứng nhiệt độ tại ngõ ra / Temp Effect on out value (Temp shift Span): VD +/-0.01% of LOAD/0F (Hay 0.018%of LOAD/0C) Tức giá trị của điện áp tín hiệu ra ở một tải trọng nhất định sẽ thay đổi 0.018% giá trị điện áp tương ứng của tải trọng đó khi nhiệt độ môi trường thay đổi 10C

* Điện trở cách điện / Sulation resistance (Mega OM) : >2000.” [4]

CHƯƠN 2: TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁC BỘ CHUYỂN ĐỔI VÀ

PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN LOADCELL

2.1 Một số thiết bị chuyển đổi tín hiệu loadcell

2.1.1 Thiết bị chuyển đổi tín hiệu loadcell

Thiết bị chuyển đổi tín hiệu loadcell có rất nhiều loại cũng như các ưu nhược điểm khác nhau Dưới đây sẽ là một số thiết bị chuyển tín hiệu loadcell

trên thị trường

Hình 2.1 Bộ chuyển đổi tín hiệu loadcell KELI KM02A

KM02A được sủ dụng để chuyển đổi tín hiệu từ tất cả các loại loadcell vào PLC hoặc vào đầu cân Được làm từ hợp kim gang có khả năng chống bụi, chống nước tốt Sử dụng nguôn 24VDC

Với các dải đầu vào:

4-20mA

Hình 2.2 Bộ chuyển đổi tín hiệu loadcell DS 7200

“DS 7200 có bộ nguồn đa năng mới cho dải từ 20 đến 253 V AC / DC có nghĩa là DS 7200 có thể được sử dụng bất cứ nơi nào trên thế giới, với tất cả các nguồn cung cấp điện nguồn điện Hiệu quả cao của đơn vị góp phần đáng kể vào việc giảm nhiệt thế hệ riêng của đơn vị Điều này được phản ánh trong độ tin cậy rất cao và ổn định lâu dài Một đèn LED màu xanh ở mặt trước của đơn

vị đã được cung cấp để theo dõi việc cung cấp điện.” [5]

Dải tín hiệu vào:

4 20 mA ± 10 mA

0 10 mA

Hình 2.3 Bộ chuyển đổi tín hiệu loadcell DS78

“Đối với các ứng dụng mà kết hợp một tín hiệu duy nhất được sử dụng, bộ chuyển đổi tín hiệu DS 78 cung cấp một lựa chọn hiệu quả chi phí Xử lý tín hiệu Analog đảm bảo giá trị đo chính xác với thời gian phản ứng ngắn và tái tạo tín hiệu xuất sắc ở đầu ra Tách bảo vệ và AC / DC cung cấp điện 24V làm cho DS 78 phổ áp dụng cho tất cả các ứng dụng đo lường và công nghiệp, cũng như đối với việc xây dựng tự động hóa.” [5]

Dải tín hiệu vào:

0 to 20 mA 2 to 10 V

2.1.2 Module tương tự PLC S7-1200

“Board tín hiệu (SB) là một dạng module mở rộng tín hiệu vào/ra với số

lượng tín hiệu ít, giúp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng yêu cầu mở rộng số lượng tín hiệu ít

Hình 2.4 Board tín hiệu SB

1 cổng tín hiệu ra analog 12 bit (±10VDC, 0-20mA)

2 cổng tín hiệu vào + 2 cổng tín hiệu ra số, 0.5A

 Các LED trạng thái trên SB

 Bộ phận kết nối dây của người dùng có thể tháo ra

Các module tín hiệu (SM)

Hình 2.5 Module tín hiệu SM

 Các LED trạng thái dành cho I/O của module tín hiệu

 Bộ phận kết nối đường dẫn

 Bộ phận kết nối dây của người dùng có thể tháo lấp

Các module mở rộng tín hiệu vào/ra được gắn trực tiếp vào phía bên phải của CPU Với dải rộng các loại module tín hiệu vào/ra số và analog, giúp linh hoạt trong sử dụng PLC S7-1200 Tính đa dạng của các module tín hiệu vào/ra

sẽ được tiếp tục phát triển

Module tương tự của PLC S7-1200 là 1 module mở rộng được lắp thêm vào để đọc các tín hiệu tương tự Về bản chất chúng chính là bộ chuyển đổi tương tự thành số 12 bits, tức là mỗi tín hiệu tương tự được chuyển thành tín hiệu số có độ dài 12 bít, số các cổng vào ra tương tự có thể là 2 hoặc 4, 8 tuỳ từng loại module

Ví dụ: Modul SM331 AI8x12bit

Có nghĩa là modul này là modul input kiểu tương tự có 8 kênh ngõ vào nhận tín hiệu tương tự : kênh 0 (CH0) kênh 1 (CH1) kênh 7 (CH7) Mỗi kênh khi chuyển đổi giá trị tín hiệu tương tự thành số thì có độ dài là 12 bit.” [6]

Hình 2.6 Module analog PLC S7-1200

2.2 Lựa chọn loadcell

“Khi lựa chọn Loadcells thì các thông số cần phải quan tâm là:

- Chọn loại tương tự hay loại số?

- Các thông số như mV/V là gì, tín hiệu vào ra, tầm sử dụng tải…

- Cấu tạo Loadcell, thụ động (thuần trở) hay tích cực (bán dẫn), độ ổnđịnh, chịu nhiệt, chịu nước, chống nhiễu…

- Kết cấu của ứng dụng, lưc tập trung, lực phân bố, tải trọng tỉnh, tảitrọng động…

- Phương pháp cân: chất lỏng chất rắn, cân kiểm tra, cân định lượng, cân phân loại, cân gián tiếp liên tục (cân băng tải)…

- Thiết bị đọc tín hiệu: Indicator, PLC, Micro Controler, PC…

- Xử lí tín hiệu: ADC, mạch lọc, mạch tích phân, chống rung, khử xungnhiễu, khử quán tínhh, ghép nhiều Loadcell, giải thuật, độ chính xác,hiệu chỉnh…” [7]

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH GHÉP NỐI TÍN HIỆU LOADCELL

VỚI PLC S7-1200

3.1 Xây dựng mô hình ghép nối

3.1.1 Xây dựng bài toán cụ thể

Ngày này ứng dụng của các loại cân trong công nghiêp rất rộng rãi Để đi sâu vào đồ án em xây dựng một mô hình đọc tín hiệu từ loadcell và hiển thị kết quả trên màn hình công nghiệp HMI để theo dõi và điều khiển

- Sơ đồ cấu trúc của hệ thống được xây dựng và mô tả như hình 3.1 Hệ thống được chia làm 4 thành phần chính gồm: +Loadcell

+Bộ chuyển đổi tín hiệu

+PLC s7-1200

+Màn hình HMI

- Giữa màn hình HMI và PLC được kết nối thông qua mạng truyền thông Ethernet Còn lại đối với loadcell, bộ chuyển đổi và PLC được kết nối bằng dây nối tín hiệu thông thường

Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống

Với bài toán như đã nêu ở trên, nó có thể ứng dụng vào rất nhiều trong công nghiệp Ví dụ như kiểm soát khối lượng sản phẩm để đảm bảo chất lượng sản phẩm, sử dụng trong các trạm cân điện tử, kiểm tra trọng tải xe …

3.1.2 Giới thiệu các phần tử

a) Loadcell

“Loadcell NS1-3M2-100kg được làm bằng hợp kim thép không gỉ và đổ keo kín hoàn toàn, phù hợp để s ử dụng trong môi trường công nghiệp Được