Bilance con protocollo MODBUS

Pubblicato : 30/03/2021 07:37:47
Categorie : Bilance e Sistemi per Pesare

Bilance con protocollo MODBUS

Le bilance sono progettate per accettare il peso sulla piattaforma e fornire con precisione una rappresentazione digitale di tale peso. Nel formato più semplice, questo peso verrà semplicemente mostrato sul display di lettura dell'indicatore. Spesso, tuttavia, la misurazione del peso viene inviata a un altro strumento o sistema informatico per il controllo del processo e l'integrazione del sistema.

Sistemi di pesatura Modbus

Sono disponibili numerose interfacce di comunicazione per l'uso con strumenti di pesatura. Lo standard RS232 è considerato uno standard per l'invio di dati seriali. Altre scelte includono RS422, USB, Ethernet e Wi-Fi.

Modbus è un protocollo specialistico sviluppato principalmente per la comunicazione con controllori logici programmabili, noti anche come PLC. Si tratta di computer generalmente utilizzati in ambienti industriali per il controllo di linee di produzione, processi automatizzati e sistemi robotici. Il PLC è largamente diffuso per uso industriale e spesso vengono impiegati sistemi di programmazione di facile utilizzo.

Molti diversi tipi di sensori sono disponibili con Modbus, inclusi sensori di temperatura, sensori di umidità, sensori di posizione e sensori di pressione. Il PLC può utilizzare questi ingressi per controllare una gamma di uscite, comprese valvole, nastri trasportatori, controllori motore e altri dispositivi. 

La pesatura industriale può essere considerata solo un altro ingresso del sensore al PLC. Tipicamente, una cella di carico nella bilancia converte il peso in un segnale elettronico. 

Cos'è il Modbus RTU?

RTU sta per Remote Terminal Unit. Modbus RTU utilizza un'interfaccia seriale, in particolare RS232 o RS485, come livello di trasmissione fisico per il protocollo Modbus. Ciò consente la comunicazione tra tutti i dispositivi che lo utilizzano.

Modi di trasmissione Modbus: ASCII o RTU (binario) 

➢ Modo ASCII (American Standard Code for Information Interchange):
Ciascun byte (8 bit) in un messaggio è inviato come 2 caratteri di tipo ASCII.
Il principale vantaggio di questo modo è che permette intervalli di tempo tra un carattere e l’altro, durante la trasmissione, fino ad un secondo, senza che questo comporti un errore.

➢ Modo RTU (Remote Terminal Unit):
Ciascun byte (8 bit) in un messaggio contiene 2 caratteri esadecimali di 4 bit.
Il principale vantaggio di questo modo, rispetto all’ASCII, è la sua maggiore densità di caratteri che consente la trasmissione di un più alto volume di dati a parità di baud rate.

Un'alternativa è Modbus TCP. Utilizza la connettività Ethernet invece di un'interfaccia seriale. Il protocollo industriale, noto come Ethernet IP, è un metodo di comunicazione consolidato.

Caratteristiche delle bilance Modbus

La caratteristica principale di una bilancia Modbus è che può comunicare facilmente con i controller Modbus. Le funzionalità aggiuntive dipendono dalla bilancia utilizzata per l'applicazione. Sinergica Soluzioni offre un'ampia gamma di piattaforme di pesatura , indicatori di peso, bilance resistenti alla corrosione , bilance ad alta precisione , e anche bilance a sicurezza intrinseca con capacità Modbus.

Connettività efficiente

Le buone soluzioni si basano sull'uso efficiente delle risorse. Forse l'uso efficiente delle risorse umane è il motivo migliore per utilizzare la connettività Modbus perchè consente all'utente di ridurre al minimo gli sforzi necessari per implementare un controllo efficace delle applicazioni industriali.

Standard di dati

È possibile collegare molte bilance standard a un sistema informatico. RS232 e USB sono i metodi più comuni. La connessione è solo il primo passo.

Qual è lo scopo di inserire i dati sul peso nel sistema? Se si tratta semplicemente di registrare questi dati e utilizzarli a fini statistici, l'inoltro in un foglio di calcolo o in un database porterà a termine l'operazione. Gli usi tipici di questo tipo di dati potrebbero essere ad esempio il monitoraggio delle scorte o la determinazione del numero di lotti che sono stati lavorati.

Se l'obiettivo invece è fornire il controllo in tempo reale, probabilmente è più utile inviare i dati a un PLC utilizzando lo standard Modbus. È considerato un grande vantaggio poter evitare la personalizzazione del software.

Alta velocità - Differenze tra MODBUS RTU e TCP

La velocità di comunicazione dei dati è limitata dal livello di trasmissione fisica. Modbus RTU consente velocità di trasmissione fino a 115k e questo è adatto per molte applicazioni in cui non è richiesta alta velocità. In generale, il peso da una bilancia o la temperatura ambiente da un sensore di temperatura semplicemente non cambia troppo rapidamente.

I trasferimenti di dati più veloci sono abilitati da Modbus TCP. La velocità dipenderà dal tipo di Ethernet utilizzato, ad esempio 10 Mb fino a 100 Mb, 1 Gb o anche 100 Gb. Il controllo in tempo reale diventa molto più fattibile.

Controllo di processo

L'automazione industriale è tutta una questione di controllo di processo. Ad esempio riempire le bombole di gas liquefatto può sembrare semplice, ma ci sono molti passaggi lungo la filiera. Dopo aver collegato un tubo alla bombola, è necessario attivare una valvola per iniziare il riempimento.

Il peso viene monitorato su una bilancia per determinare quando il processo di riempimento è completo, con il valore inviato da Modbus a un PLC. Questo PLC controlla anche la valvola di riempimento e, eventualmente, trasportatori, etichettatrici e altri dispositivi.

Integrazione del sistema

L'obiettivo finale è collegare tutti i pezzi in un sistema completo per ottenere il processo desiderato, le bilance Modbus, i PLC e altri dispositivi aiutano a raggiungere questo obiettivo.

Utilizzo di Modbus per la misurazione del peso

Modbus non è disponibile su tutte le bilance, solo alcune offrono questa funzionalità. I vantaggi possono essere piuttosto significativi.

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