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Le raccordement d’une cellule de charge à un PLC commence par l’identification de la sortie du capteur. Une cellule de charge à jauges de contrainte marquée en mV/V est un capteur à pont : elle nécessite une excitation et une entrée conçue pour mesurer un faible signal différentiel. Une entrée ordinaire de 4-20 mA ne fournit aucune de ces deux fonctions. Décidez où auront lieu l’excitation, l’étalonnage et la conversion en poids avant d’attribuer les bornes du PLC.
Décidez où le signal du pont est converti en poids
| Voie d’entrée | Équipement au niveau du capteur | Ce que le PLC reçoit |
|---|---|---|
| Module de pesage dédié pour PLC | Un module compatible avec le pont, l’excitation et l’étalonnage spécifiés | Une valeur de poids ou une valeur brute, avec l’état et la configuration propres au module. |
| Transmetteur de pesage externe | Un transmetteur pour pont et, si nécessaire, une boîte de jonction | Une sortie analogique ou numérique prise en charge par le transmetteur commandé. |
| Indicateur de pesage avec sortie | Un indicateur fournissant un affichage local, l’étalonnage et l’interface spécifiée | La sortie configurée ; confirmez si elle représente le poids brut, le poids net ou une autre valeur. |
Une entrée de pesage dédiée diffère d’une entrée analogique générale. Confirmez les spécifications exactes du module, plutôt que de supposer qu’une entrée en millivolts peut aussi exciter un pont et satisfaire aux exigences de bruit, de mode commun et d’étalonnage. Pour un appareil externe, commencez par la gamme d’indicateurs de pesage METRAVON et vérifiez la configuration précise. Le nom de la catégorie ne garantit aucun protocole particulier.
Définissez clairement la grandeur transmise. Si l’indicateur applique la tare et transmet le poids net, le PLC ne doit pas soustraire de nouveau cette tare. Documentez où interviennent le réglage du zéro, le réglage de l’étendue, la conversion des unités et le filtrage, afin qu’un remplacement ultérieur n’introduise pas une seconde conversion.
Calculez le signal du pont et les besoins d’excitation
La variation nominale du signal à pleine échelle est la sensibilité en mV/V multipliée par l’excitation en volts. MV-LC0030 a une sensibilité nominale de 2 mV/V. Sous 10 V d’excitation, la variation calculée entre zéro et charge nominale est de 20 mV. L’entrée de mesure doit aussi prévoir une marge pour le décalage du zéro, les tolérances et tout dépassement de signal autorisé.
Plusieurs ponts raccordés en parallèle dans une boîte de jonction augmentent le courant d’excitation. Quatre ponts de résistance d’entrée nominale de 400 ohm chacun présentent environ 100 ohms à l’alimentation et consomment environ 100 mA sous 10 V. Il s’agit d’un calcul de circuit, pas d’un résultat mesuré sur une installation. Vérifiez les tolérances de résistance, la chute de tension dans le câble et la capacité d’excitation de l’appareil. Le courant disponible doit être adapté aux capteurs réellement raccordés.
N’additionnez pas les sorties nominales de 20 mV de quatre cellules en parallèle pour configurer une plage d’entrée de 80 mV sur cette base. Un montage passif de sommation en parallèle combine les signaux des ponts selon son circuit ; ce n’est pas une mise en série de tensions. Suivez les instructions de la boîte de jonction et étalonnez le système terminé.
Pour MV-LC0190, la sensibilité nominale est de 0.5 mV/V pour 1 kg et de 1.0 mV/V pour 5, 20 et 50 kg. Sous 10 V, les variations calculées à pleine échelle sont respectivement de 5 mV et 10 mV. Le nom commun de la gamme ne suffit donc pas à définir le gain. Utilisez la capacité commandée et ses données d’étalonnage.
Séparez les câbles de faible signal des câbles de puissance
Utilisez les fonctions documentées des bornes d’excitation, de signal et, le cas échéant, de mesure de tension à distance. Un pont à quatre fils ne possède pas de conducteurs indépendants pour cette mesure ; un montage à six fils peut en disposer si l’appareil de mesure les prend en charge. Suivez ses instructions de raccordement, y compris les pontages nécessaires au schéma choisi. Les couleurs des fils ne constituent pas, à elles seules, un brochage.
Éloignez le câble du capteur des conducteurs de moteurs, de variateurs de fréquence, de chauffage et de charges commutées. Prévoyez une fixation contre les efforts de traction et protégez les jonctions de l’humidité. Le raccordement du blindage doit suivre le plan complet de mise à la terre et les instructions de l’appareil. N’utilisez pas le blindage comme retour de signal ou conducteur de protection.
Gardez les rallonges et les boîtes de jonction accessibles pour l’inspection. Documentez la disposition finale des câbles, car des variations de longueur, de résistance ou de blindage peuvent modifier la mesure. Pour diagnostiquer le bruit, comparez des états tels que moteur arrêté et en marche ; ne retirez jamais la terre de protection pour stabiliser l’affichage.
Raccordement de cellules de charge à un PLC par un transmetteur 4-20 mA
Spécifiez le poids attribué à chaque extrémité de la sortie analogique. Pour une étendue configurée de 0-10 000 kg, 4 mA représentent 0 kg et 20 mA représentent 10 000 kg. La conversion est : poids = (courant en mA - 4) / 16 x 10 000 kg. Dans cet exemple de configuration, 12 mA correspondent à 5 000 kg. Ce sont des exemples de mise en service, pas les réglages par défaut d’un appareil METRAVON.
| Exemple de courant de test | Poids attendu | Ce qu’il vérifie |
|---|---|---|
| 4 mA | 0 kg | Mise à l’échelle du zéro à courant non nul à l’entrée du PLC. |
| 12 mA | 5 000 kg | Conversion au point médian, indépendante d’un essai mécanique avec charge. |
| 20 mA | 10 000 kg | Conversion de l’étendue pour les réglages de l’exemple indiqué. |
Un essai électrique de boucle vérifie le trajet entre la sortie du transmetteur et le PLC. Il n’étalonne pas les cellules de charge et ne prouve pas que le montage est correct. Après vérification de la conversion de boucle, appliquez des charges connues adaptées au système mécanique et comparez les valeurs du transmetteur, du PLC et du HMI.
Vérifiez si la sortie du transmetteur est active ou alimentée par la boucle, et si l’entrée réceptrice est passive ou fournit l’alimentation. Contrôlez la tension d’alimentation, la charge d’entrée et les pertes dans les câbles avec les appareils réels. Définissez la représentation des valeurs nettes négatives, des dépassements de plage et des défauts. Ne supposez pas que tous les transmetteurs utilisent la même convention de courant de défaut.
Pour RS485, obtenez la table des registres avant de programmer
RS485 désigne une interface électrique ; Modbus RTU spécifie un format de communication. L’appareil choisi doit prendre en charge les deux. Définissez les paramètres série, l’adresse et le câblage conformément à sa documentation. Un capteur à pont sans électronique numérique ne devient pas compatible avec Modbus simplement parce que le PLC possède un port RS485.
La spécification du protocole d’application Modbus définit des registres de 16 bits. La table des registres de l’appareil doit préciser l’adresse du poids, la fonction de lecture, le caractère signé ou non des valeurs, la mise à l’échelle et toute représentation sur plusieurs registres. Vérifiez la notation d’adresses du pilote du PLC ; une référence documentaire et le décalage transmis peuvent suivre des conventions différentes.
Testez une valeur négative lorsque l’application le permet, une valeur révélant la mise à l’échelle décimale et tout ordre des mots sur plusieurs registres. Obtenez ces informations dans la table de l’appareil choisi plutôt que de procéder au hasard jusqu’à obtenir un nombre plausible. La lecture doit aussi faire l’objet d’une évaluation de validité ou d’actualité adaptée à la fonction de commande.
Vérifiez la valeur, sa réponse temporelle et son comportement en défaut lors de la mise en service
Suivez une charge connue dans toute la chaîne : entrée mécanique, mesure du pont, valeur du transmetteur, variable du PLC et affichage opérateur. Confirmez les unités et la tare à chaque étape. Conservez les paramètres de l’appareil et la conversion du PLC avec les résultats d’étalonnage de l’installation.
Mesurez la réponse pendant l’action de procédé déterminante, par exemple la fin du remplissage. Les filtres du transmetteur, du PLC et du HMI peuvent chacun ajouter un retard. Un affichage stable ne prouve pas que la coupure intervient à temps. Testez les réglages finaux dans des conditions représentatives et conservez séparément valeurs brutes et filtrées si la conception de la commande l’exige.
Utilisez un plan d’essai approuvé pour simuler les pertes de communication et les autres défauts pris en charge, l’installation étant en état sûr. Une dernière valeur mémorisée ne doit pas rester silencieusement considérée comme une mesure actuelle valide. Vérifiez le traitement des alarmes, l’inhibition de la commande et le rétablissement. Supprimez les modes de simulation et les valeurs forcées avant la remise de l’installation.
Questions de mise en service du PLC
Q1. Pourquoi l’écran affiche-t-il la moitié du poids attendu ?
Vérifiez la sensibilité, l’excitation, la plage du transmetteur et la conversion du PLC avant d’intervenir sur la mécanique. Des sensibilités différentes peuvent provoquer une erreur d’un facteur deux lors de la réutilisation d’une configuration. Suivez la valeur étape par étape avec une charge connue pour repérer la première divergence.
Q2. Est-ce qu’augmenter l’excitation améliore toujours le résultat ?
Non. L’excitation doit respecter les spécifications du capteur et de l’appareil. Une tension plus élevée augmente le courant du pont et peut dépasser la capacité de l’alimentation ou produire un échauffement supplémentaire. Évaluez le bruit et la plage du signal à l’excitation autorisée ; n’utilisez pas de surtension pour compenser une électronique inadaptée.
Q3. Quatre cellules peuvent-elles partager une entrée ?
Des cellules compatibles peuvent être combinées par une boîte de jonction adaptée si l’appareil accepte la charge totale des ponts. Confirmez le montage de sommation et de réglage ainsi que les essais de position nécessaires. Un diagnostic indépendant de chaque appui peut exiger des voies distinctes plutôt qu’un signal combiné.
Q4. Que faut-il inclure dans une demande de devis de transmetteur ?
Indiquez modèles de capteurs, capacités, sensibilités mV/V, résistances de pont, nombre de capteurs et longueurs de câble. Ajoutez le type d’entrée du PLC, le comportement de mise à jour requis, la grandeur de sortie et l’environnement. Transmettez ces informations par la page de demande METRAVON pour vérifier l’adéquation de l’appareil proposé à toute la chaîne de mesure.
Résumé
Donnez au pont une entrée de mesure compatible, définissez une conversion en poids et testez tout le trajet jusqu’au PLC. Un nombre plausible ne suffit pas : le système installé doit aussi transmettre les bonnes unités, répondre à temps et rendre une mesure perdue ou invalide visible pour la logique de commande.
