ロードセルからの荷重をシーケンサ(PLC)のADコンバータで計測する。(実例付きで解説)

スポンサーリンク

ロードセルからの荷重をシーケンサ(PLC)のADコンバータで取り込み計測する方法を
解説させて頂きます。

○使用機器
・ロードセルはユニパルス社の型式:UB1-20KNを使用
・ロードセルアンプはTEAC社の型式:TC11DCを使用
・シーケンサADコンバータはQ68AD-G(三菱)を使用
・シーケンサCPUはQ02UCPU(三菱)を使用

ロードセルは印加電圧に比例し、かつ、 ひずみに比例した
非常に小さい電圧信号が出力されるデバイスです。

非常に小さい電圧なので、増幅と、ゼロ点調整やスケーリング機能を持った
ロードセルアンプとセットで使うのが一般的です。

ロードセルアンプを使うと任意の点をゼロ点にし
任意の点をフルスケールに調整できます。

今回は、ロードセル:UB1-20KNとアンプ:TC11DCをセットで使うこととします。

○計測範囲:0KN~20KN

(ロードセル UB1-20KNの最大荷重が20KNなので)

○最終的に得られる電圧:0KN~20KN/0V~+10V

(ロードセルアンプを介して最終的に得られる電圧が
荷重0KNの時に0Vで荷重20KNの時に+10Vにするといことです。)

上のグラフの様な荷重に比例した電圧出力を得られる様にします。

○ロードセル UB1-20KNの主な仕様

型式 UB1-20KN
定格容量 20K N
定格出力 2±0.1% mV/V
許容過負荷 200 %R.C.
非直線性 0.0166(typ) %R.C.
入力端子間抵抗 1100±50 Ω
出力端子間抵抗 1000±2 Ω
推奨印加電圧 5~15 V
ロードセル材質 ステンレス

○ロードセルアンプ TC11DCの主な仕様

スポンサーリンク

○接続回路図

ロードセルアンプTC-11DCのロードセル入力端子にロードセルを接続し

TC-11DCの電圧出力端子をADコンバーターの電圧入力端子に接続します。

○ロードセルアンプの調整

ロードセルにかかる荷重0KNの時に0Vで、荷重20KNの時に+10Vになる様に調整します。

・ロードセルに印加(与える)する電圧の設定

今回使用するロードセルの推奨印加電圧が5V~15Vなのでロードセルアンプの
パネル上の切り替えスイッチを10Vにセットします。

・実荷重をロードセルに与えることができる場合の調整

この場合の調整は簡単です。

①無負荷(荷重を与えない状態)でロードセルアンプの『ZERO』調整トリマ(ボリューム)
を調整し電圧出力端子間(1番+)と(3番-)が0Vとなる様に調整する。
(18回転するトリマです。)

②できるだけフルスケールに近い荷重を与えます。
(いくら与えているか正確に把握している必要があります。)
たとえば20KN与えた場合は出力電圧が10Vになる様『GAIN V』調整トリマ(ボリューム)
を調整します。

③ ①、②を再度実施します。

・実荷重をつかわない場合の調整

実荷重を与えることができない場合は、内蔵されている校正用電圧を使用して
調整することができます。

①予め下式により、内部校正電圧(1mV/V)に換算した出力電圧を計算しておきます。

内部校正電圧(1mV/V)÷ ロードセルの定格出力(mV/V)× V(F.S) = 換算出力電圧

V(F.S):希望する出力電圧(ロードセル定格出力時)

今回の場合の計算 1 ÷ 2 × 10 = 5V  換算出力電圧は5Vです。

②無負荷(荷重を与えない状態)でロードセルアンプの『ZERO』調整トリマ(ボリューム)
を調整し電圧出力端子間(1番+)と(3番-)が0Vとなる様に調整する。
(18回転するトリマです。)

③ロードセルアンプTC11のパネル上のボタン(CAL)を押しながら、電圧出力が上記で
計算した5V(今回の場合)となる様に『GAIN V』調整トリマ(ボリューム)
を調整します。

④パネル上のボタン(CAL)を押さずに、電圧出力が0Vになる様に調整します。

⑤ ③、④を再度実施します。

これでロードセルアンプの調整は完了です。

ロードセルアンプの出力端子の電圧が
荷重0KNの時に0Vで荷重20KNの時に+10Vになりました。

○次はADコンバータの設定とラダープログラムですが
下記のページで詳細にADコンバータ Q68AD-G の使い方を解説しています。
お手数ですが下記ページの参照お願い致します。

三菱 ADコンバータ Q68AD-G の使い方(実例付)

スポンサーリンク

トップページに戻る

これでロードセルからの荷重をシーケンサ(PLC)のADコンバータで取り込み計測する方法
の解説を終了させて頂きます。

当記事は、2016年12月12日時点の情報です。ご自身の責任の元、安全性、有用性を考慮頂き、ご利用頂きます様お願い致します。

当サイトに掲載中の画像は当サイトで撮影又は作成したものです。商用目的での無断利用はご遠慮願います。

シェアする

  • このエントリーをはてなブックマークに追加

フォローする