Anwendungshinweise

Symmetrisches Bezugspotential

Die EP3356-0022 misst die beiden Spannungen U_supply und U_bridge unabhängig voneinander. Die Messgenauigkeit kann zusätzlich gesteigert werden, wenn ein Auseinanderdriften der internen Messkreise durch eine interne Kopplung verhindert wird. Dazu besitzt die EP3356-0022 einen internen Schalter, der standardmäßig geschlossen ist und einen Potentialbezug zwischen interner Elektronik und dem Brückenpunkt herstellt.

Wenn mehrere DMS aus derselben Versorgung gespeist werden und es zu Ausgleichsströmen kommt, die die Messung verfälschen, kann der Schalter über CoE 0x8000:05 geöffnet werden. Alternativ sind galvanisch getrennte DMS-Versorgungen zu installieren.

Drahtbrucherkennung

Die EP3356-0022 verfügt über keine ausdrückliche Drahtbrucherkennung. Wird jedoch eine der Bridge-Leitungen getrennt, geht i. d. R. die dort gemessene Spannung gegen den Endwert und zeigt somit einen Error im Status-Wort an. Ein Over/Underrange der Speisespannung wird ebenfalls angezeigt.

Input freeze

Wenn die Box durch InputFreeze im Control-Wort in den Freeze-Zustand versetzt wird, werden keine analogen Messwerte mehr an den internen Filter weitergereicht. Diese Funktion ist dann anwendbar, wenn z. B. aus der Applikation ein Einfüllstoß erwartet wird, der durch die Kraftbelastung die Filter unnötig übersteuern würde. Das hätte zur Folge, dass einige Zeit verstreichen würde, bis sich die Filter wieder eingeschwungen hätten. Der Anwender hat selbst auszumessen, wie lange für seinen Einfüllvorgang das InputFreeze sinnvoll ist.

Zur Verdeutlichung: die zeitliche Steuerung und Entscheidung über den InputFreeze muss vom Anwender in der PLC realisiert werden, sie ist nicht Bestandteil der EP3356-0022.

Im folgenden Beispiel (aufgezeichnet mit Scope2) werden Stöße auf eine 15 kg-Wägezelle aufgezeichnet, der Filter ist mit IIR1 weit offen damit steile Flanken im Signal auftreten.

Erläuterung: Blau dargestellt ist die Gewichtskraft (A), in rot (B) der Zustand der Variable InputFreeze die vom PLC-Program bedient wird und TRUE/FALSE sein kann. Die ersten beiden Stöße (C) führen zu großen Spitzenausschlägen im Signal. Danach wird im PLC-Programm (siehe Beispielprogramm) folgendes aktiviert:

• wenn sich der Messwert zum letzten Zyklus (Zykluszeit 100 µs) um mehr als 10 g geändert hat (als Indiz für schlagartige Belastung), wird bInputFreeze durch einen TOF-Baustein an der EP3356-0022 für 50 ms auf TRUE gesetzt.

In (D) ist die Wirkung zu sehen: Die Spitzenbelastungen werden von der EP3356-0022 nicht mehr zur Kenntnis genommen. Bei optimaler Anpassung an den erwarteten Kraftstoß kann die EP3356-0022 ohne Überschwingen den aktuellen Belastungswert einmessen.

Schwerkraftanpassung

Die Berechnung der Gewichtskraft ist abhängig von der Gravitation/Erdschwerkraft/Fallbeschleunigung am Aufstellort der Waage. Im Allgemeinen entspricht die Gravitationsbeschleunigung der Erde am Aufstellort der Anlage nicht dem festgelegten Standardwert g = 9,80665 m/s². Beispielsweise sind in Deutschland 4 Fallbeschleunigungszonen festgelegt, in denen eine lokale Gravitationsbeschleunigung von 9,807 m/s² bis 9,813 m/s² anzunehmen ist. Es handelt sich hier also schon innerhalb Deutschlands um eine deutliche Streuung im Promille-Bereich für die Gravitationsbeschleunigung, die sich über die Formel F_G = m*g direkt auf die gemessene Gewichtskraft auswirkt!

Wenn:

• Wägezellen im theoretischen Abgleich mit Kennwerten nach Sensorzertifikat eingesetzt werden
• Eichgewichte verwendet werden, deren Gewichtskraft am Waagenaufstellort naturgemäß eine andere ist als am Herkunftsort
• Waagen der Genauigkeitsklasse I bis III realisiert werden
• generell eine fallbeschleunigungsabhängige Waage realisiert wird

sollte geprüft werden, ob die Schwerkraftkorrektur über das Objekt 0x8000:26 angepasst werden muss.

Ruheerkennung

Wiegen ist ein dynamischer Vorgang, der zu großen Sprüngen in der Brückenspannung und damit Wertberechnung führen kann. Nach einer Belastungsänderung muss sich der Messwert erst "beruhigen" damit der Prozesswert in der Steuerung verwertbar ist. Die Auswertung des Messwertes und der Entscheid über den Grad der Ruhe kann in der Steuerung vorgenommen werden, EP3356-0022 bietet aber ebenfalls diese Funktion, die standardmäßig aktiviert ist. Das Ergebnis wird im Status-Wort ausgegeben.

• Befindet sich der Lastwert länger als Zeit x innerhalb eines Wertebereichs y, wird das SteadyState im StatusWord aktiviert
• Sobald diese Bedingung nicht mehr zutrifft, wird SteadyState auf FALSE gesetzt.
• Die Parameter x und y können im CoE vorgegeben werden
• Die Auswertung wird natürlich erheblich vom eingestellten Filter beeinflusst

Im folgenden Beispiel (aufgenommen mit den TwinCAT Scope2) wird eine 15 kg-Wägezelle sprunghaft mit 547 g entlastet und anschließend wieder belastet. SteadyState unterliegt einer Fensterzeit von 100 ms und 8 g Toleranz (15 kg Nennwert, Skalierung 1000; siehe CoE).

Eichfähigkeit

"Eichen" ist eine besondere Art der Kalibrierung, die nach besonderen Vorschriften und unter Einbeziehung ausgebildeten Personals und vorgeschriebener Hilfsmittel durchgeführt wird. Insbesondere beim Abfüllen von Lebensmitteln sind im zentraleuropäischen Raum "geeichte" Waagen vorgeschrieben. Dadurch wird in besonderer Weise die Richtigkeit der abgewogenen Menge sichergestellt.

EP3356-0022 ist als Einzelgerät nicht eichfähig. Sie kann aber als Teilelement in Applikationen integriert werden, welche dann durch entsprechende Maßnahmen seitens des Integrators mit den nötigen Eigenschaften für Eichfähigkeit ausgerüstet werden.