模拟式磅秤借助4~20mA采集模块实现数字化改造
概述 系统描述 解决方案 连接示意图 适用产品型号

磅秤作为货物称重的衡器广泛的应用于厂矿企业中,地磅最开始采用的是利用杠杆原理的机械式地磅,伴随着电子技术的不断发展,八十年代中期高精度的称重传感器的出现,使得模拟式逐步取代机械式,直到现在机械式地磅基本上已经被完全淘汰,而随着现场总线技术以及计算机技术的不断发展,数字式地磅开始出现,由于其传输距离远,接线方便且抗干扰能力强等优点得到了极大的普及。

系统描述

前文所述,数字式磅秤相对于模拟式磅秤具有绝对的优势,其具体表现如下:1.数字式一般都是采用RS-485总线作为通信接口,传输距离可以达到1200米,如果通过串口服务器连接至以太网的话,传输距离可以没有任何限制,而模拟式由于其采用的。2.数字式称重精度更高以及更加稳定可靠。3.模拟式最大的缺点是其抗干扰能力弱,由于模拟量信号一般都是采用4~20mA电流信号,极易受到外部信号干扰(比如模拟制式信号的大哥大手机)导致数据出现偏差,甚至有人采用遥感器等各种作弊手段干扰模拟量信号,导致称重信号发生变化,从中获取不法利益,而数字式则能够有效避免类似的问题。

解决方案

由于模拟式磅秤出现比较早且价格便宜,其仍然大规模的应用于厂矿企业中,是否有办法将原有的模拟式磅秤进行数字化改造,使之避免上述缺点从而使得其能够继续使用?采用深圳市鼎信鸿达科技有限公司的MJ-108型4~20mA采集模块可以有效的解决磅秤数字化问题。MJ-108能够将八路4~20mA模拟量电流信号经过单片机内置的程序进行编码,转换为RS-485串口信号通过RS-485总线远距离传输,在远端经由485转换器转换为RS-232串口信号接入至计算机,通过计算机上的相关软件对相关数据进行解读之后得出相应的称重数值。

由于磅秤的模拟量信号直接在附近转换为RS-485串口数据信号,传输距离非常短,外部电磁干扰对其影响可以忽略不计,而采集模块与计算机之间的通信线路是采用RS-485总线,线路上的通信数据都是经过编码的数字信号,由于其采用相关协议进行编码,带有数据校验功能,即使线路上的数据被干扰,在远端计算机软件解码过程中也会被发现,会将相关的错误数据丢弃,要求其重新采集相关数据上来,直到正确数据传输上来为止。

由于采集模块是基于RS-485总线通信的,支持点对多点通信模式,可以同时支持多个模块连接在同一个RS-485总线上,模块可以通过RS-485串口设置地址码,上传的串口数据也是带有地址码数据的,这样就可以通过一台计算机同时管理多个模块,并通过相对应的模块读取不同磅秤的称重数值,计算机对相应的数值进行管理可以同时对多台模拟式磅秤同时进行管理。

RS-485总线由于其布线简单,外围支持众多得到了广泛的应用,但是由于RS-485只是涉及到数据物理层而没有涉及到数据链路层,RS-485总线一旦在物理层出现问题(比如短路等情况)就可能会导致整个总线的通信出现问题,也就是说当连接某个磅秤的4~20mA采集模块的RS-485接口或者线路上出现短路情况,那么所有的模块都不能使用从而导致所有相关的磅秤也不能使用。而这种情况的出现极有可能导致工厂的生产流程出现问题。

在此采用深圳市国科伟业通信技术有限公司的N-1204型485集线器解决类似问题,N-1204能够将一路RS-485总线智能分配为四路RS-485总线,各路总线之间采用3000V光电隔离芯片对485信号进行隔离,各个端口供电全部采用DC/DC电源隔离模块供电,相互之间没有直接的物理连接,每个RS-485端口独立驱动,内置的智能芯片能够及时发现各个端口线路的短路情况,一旦发现问题,会在相应端口指示灯上红灯显示报警,并自动切断故障线路与系统的连接,保证整个系统通信的正常运行。

连接示意图
适用产品型号
485集线器 4~20mA采集模块
N-1204型485集线器 MJ-108型4~20mA采集模块

 

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