плк110 + Мв110-224.тд - проблема с измерением веса.

[Sherverpupa]

Не могу понять что происходит, может кто носом ткнет куда глянуть.

Исходные:
платформа на 4-х тензодатчиках, включенных параллельно и опрашиваемых как один МВ110-224.1ТД.
МВ110 питается от внутреннего источника 24V в ПЛК110 и опрашивается им же по Modbas RS485.
Работа идет по mV ( приведение к физической величине не используется ), в килограммы пересчитывает ПЛК110.
Визуализация делается в мастерскада на ноутбуке по эзернет, но контроль веса и закрытие задвижки делает контроллер.
Контроллер должен отвесить заданный вес сыпучего из бункера и закрыть задвижку.


Проблема: Отвешиваю 100 кг. - контроллер закрывает задвижку на весе 100.5 кг(записывается в переменную) - все вроде ок.
но когда отвешенный объем просто лежит на платформе - текущий вес - 98 кг.
Делаю второй опыт: Отвешиваю 750 кг - контроллер закрывает задвижку на весе 750.6 - шикарно, но...
объем лежит на весах - текущий вес 770 кг! Т.е. при статическом измерении - оказывается что отвешено на 20 кг больше.
Скорость вытекания сыпучего, на глазок - 5-10 кг/сек.

Не пойму в чем проблема.
- Инерционность закрытия задвижки исключаю - перевес был бы одинакового порядка что для 100, что для 700 кг
и был бы не более 5 кг.
- ошибка расчета скользящего среднего в МВ110 - была бы более заметна на более малом весе.
- пробовал увеличить дискретизацию и уменьшить длину фильтра МВ110 - получаю большие колебания результата измерений даже при статическом весе, что будет в динамике - даже пробовать не стал.
- неверная методика пересчета - ну может быть, но от этого вес не может увеличиться после закрытия задвижки.

Установленные параметры приборов:
ПЛК110
- мин цикл - 1мс.
- макс цикл - 1000 мс.
- Universal modbus device Pollingtime - 20 ms (не уверен что оно работает для RS485)

МВ110, версия прошивки v.0.07
- Длина фильтра скользящего среднего 10
- Частота дискретизации измерительного тракта - 16,9 Гц.
- Режим питания - постоянным напряжением.

Куда еще посмотреть ?

[kfvniiz]

Закрывать задвижку с упреждением, дозировать импульсно, если там клапаны или использовать двухскоростное дозирование, если там шнеки.
Обязательна корректная установка тензодатчиков и весов, заземление экрана линий идущих к ним (тензодатчикам) с одной из сторон, и эти линии не надо прокладывать рядом с высоковольтными т.к. там милливольты измеряются. Если есть вибрации, то виброгасители нужно поставить, если бункер на открытом воздухе, то нужно ставить защиту от ветра. Еще иногда снизить уровень помех позволяет гальваническая развязка весового терминала от контроллера и компьютера. Так же хороший результат дает запитка весового терминала через сетевой фильтр и еще не надо забывать про заземление.
Это общие рекомендации.

А про фильтр, если мне не изменяет память
16,9 Гц - это одно измерение в 59 мс (маловато как-то), далее фильтр скользящего среднего по 10 точкам при нем время завершения переходного процесса будет следующее 59*10*3 (или на 5) т.е. где-то 1775 - 2958 мс. Для дозирования это много.

[Sherverpupa]

kfvniiz спасибо за общие рекомендации. Учту.
Задвижки на пневмоклапанах. Экраны линий пневмодатчиков подключил к клемме Shield МВ110.
Но почему-то у меня ощущение что дело не в наводках, иначе величина ошибки не зависела бы от заданного веса.
А она при 100кг - недостача 1 кг, а при 750 - перебор 20 кг.

Касательно фильтра - не знаю точно какой алгоритм заложен разработчиками МВ110, мне тоже показалось что 17Гц слишком медленно,
но при попытке увеличить частоту или уменьшить длину фильтра - сильно плавают показания даже при статическом весе.

[alex55]

Если показания плавают при статическом весе, то в динамике и подавно вес не поймаете. Одна из причин может быть вибрация платформы. Нужно провести калибровку весов гирями по всему диапазону, проверить равномерность нагрузки на платформе,( при правильной установке смещение веса в любой угол платформы не должно влиять на правильность показаний), ну и конечно в динамике обязательно учитывать массу падающего столба после отработки пневмозадвижки. Желательно иметь скорость измерений не менее 20 измерений в секунду.Мин цикл плк можно поставить хотя бы 3 мс. Еще может присутствовать неравномерность истекания продукта, с этим сложно в ваших условиях бороться пневмозадвижкой (шнеки имеют плавность хода и равномерную сыпь продукта).После таких мер все кажется должно заработать. Да и скорость обмена по сети 115200

[kfvniiz]

В статике при выключенном стороннем оборудовании (чтобы не было лишних наводок и вибраций) вес имеет право плавать в пределах двух младших бит разрядности АЦП. Далее смотрите на разрядность АЦП, на выставленный на модуле входной диапазон и диапазон, в котором сигнал приходит от датчиков и пересчитываете в вес, соответствующий 1-2 младшим битам разрядности АЦП. Если вес прыгает значительно больше этого значения, то начинаете эксперименты с гальванической развязкой терминала от контроллера и компьютера, а так же с использованием сетевых фильтров, перекладыванием линий до тензодатчиков подальше от высоковольтных линий. Проверяете заземление и т.п. Тут же можете посчитать вес соответствующий 2-4 единицам дискретности АЦП и прикинуть с какой точностью вы можете дозировать в идеальных условиях.

Затем включаете стороннее оборудование и смотрите, что поменялось, например, вес может начать прыгать из-за вибраций или наводок от частотных инверторов или срабатывания магнитных пускателей и т.п.. И тогда надо уже думать как с этим бороться. И да, не надо ставить весовой терминал, в шкафчик с частотными инверторами и магнитными пускателями - это будет то еще развлечение.
Естественно, что все эти эксперименты нужно делать, если с весовой платформой все в порядке, как написал alex55.

Теперь по поводу пневматических задвижек - можно попробовать следующий режим (если их можно часто закрывать и открывать) задвижка открывается, дозируется заданный вес до значения (заданный вес - некий порог) после этого задвижка начинает работать в импульсном режиме, т.е. частично открылась на несколько сотен миллисекунд затем закрылась на секунду, затем снова частично открылась и т.д. Причем чем вес ближе к заданному тем время открытия можно уменьшать, а время ожидания после закрытия увеличивать.
Потом, для подключения тензодатчиков лучше брать специальные модули или весовые терминалы, они как правило работают лучше.

С весом столба не все так просто, дело в том что он может плавать из-за комков, разной влажности, из-за того, что задвижку переклинило, например, из-за попавшего щебня, из-за того что в подающем бункере изменяется наполнение и т.п. Потом, еще и время опроса модуля может плавать из-за, того что пакет побился из-за наводки на линии связи в общем тут много всего.

[Sherverpupa]

Ребята, спасибо за советы, это мне важно для понимания процессов, так как до сих пор не приходилось с весами работать.
Оборудование тестирую практически в идеальных условиях, так как линия остановлена и рядом ничего не работает, даже освещение.

alex55
Перемещение по платформе проверил перемещением мешка с цементом 50 кг - практически разницы нет.
Мин. цикл ПЛК сейчас 1 мс. - Предлагаете увеличить ? Скорость 115200 выставил сразу же.

kfvniiz
По поводу погрешностей, правильно я рассуждаю?
Тензодатчики CAS SBA-2T ( R.O=3mV/V, CAP 2tf, ). Четыре штуки включены тупо параллельно.
МВ110 питает датчики внутреннним источником 2,5В, Т.е. как я понимаю, датчики способны выдать сигнал до 7.5 мВ.
У МВ110 выбрал диапазон 2 (+/- 7.5мВ).
Вес ненагруженой платформы, судя из текущих измерений, - в районе 1000 кг. Датчики выдают при этом порядка 1 мВ., грубо считаю 1мкВ = 1кг.
АЦП у МВ110 - заявлена 24бит. т.е. погрешность допустима в пределах 7,5/4194303 = 1.8е-6 мВ - т.е я даже этого не должен видеть ?
И переводя в вес - это граммы чтоль ? Что то сомнительно...
Кстати, пока писал пришла мысль - может установить меньший диапазон у МВ110 ? (+/- 4мВ) - по идее с моей задачей должен вписываться.

Вешать сыпучего предполагается в пределах еще 1200 - 1500 кг. В принципе, если на 1000 кг будет перевес 50 кг - то это 0,5% и вполне бы устроило.
Мне непонятен сам факт - откуда берется ошибка, зависящая от уставки.
Причем контроллер закрывает задвижку при правильных показаниях, а после закрытия задвижки показания оказываются ощутимо другими. И размер этого "ощутимо" зависит от уставки.

[lara197a]

Пробуйте контрольные замеры взвешиваемых масс.
Т.е. уставка должна соответствовать массе груза.
Очень похоже на не правильную калибровку.

Очень малый цикл опроса тоже плохо.
Смотрите есть ли ошибки обмена.

[Sherverpupa]

lara197a
Спасибо за советы.
Контрольные замеры делать не на чем, да и меня больше беспокоит не то, что реальных килограмм больше или меньше,
а то, что показания моей платформы ПОСЛЕ закрытия задвижки существенно отличаются от значений, при которых она закрывалась.
Т.е. контроллер увидел число 700 - дал команду на закрытие, а после закрытия - показывает уже 730. Если отвешивать 100 - может показать 98.

Малый цикл опроса - согласен. Пробовал увеличить частоту опроса и уменьшать длину скользящего среднего -
вес лежавшей гири 16 кг в статике плавал в пределах килограмма. Хотя.... может это и не так уж много для моих условий ?

[lara197a]

Вам нужно проверить стабильность.
К примеру насыпаете 10кг, сначала убедитесь, что у вас реально все время к примеру 12 получается.
Если так, то нужно составить таблицу, для перевода уставки в задание с поправкой.
если это не так, то искать причину в задержке исп. мех-ма или измерителя.
возможно придется менять оборудование или при наполнении до к примеру 90% уменьшать подачу.

[Павел Братковский]

Если отвешивать 100 - может показать 98.

это сто пудов из за удара...