2024年2月20日发(作者:森采萱)
XK3101型称重显示控制器
使用说明书
使用前请仔细阅读本产品说明书
请妥善保管本产品说明书,以备查阅
目 录
1.0 概述................................................4
1.1 主要特点......................................................4
1.2 技术指标......................................................4
1.2.1 负载能力....................................................4
1.2.2 性能........................................................4
1.2.3 电源........................................................4
1.2.4 温度和湿度..................................................4
1.2.5 外形尺寸(尺寸单位为毫米)....................................5
2.0 安装................................................5
2.1 仪表固定......................................................5
2.2 电气连接......................................................6
2.2.1 后视图......................................................6
2.2.2 电源连接....................................................6
2.2.3 传感器连接..................................................6
2.2.4 串行口通讯线连接............................................7
2.2.5 模拟输出连接................................................7
2.2.6 继电器控制输出..............................................7
3.0 显示面板............................................8
4.0 串行口数据格式......................................8
5.0 重量标定............................................8
5.1 参数确定......................................................8
5.2 标定步骤......................................................9
6.0 模拟输出类型选择与调整..............................10
6.1 选择输出类型............................................... ..10
6.2 选择模拟输出对应的重量范围....................................10
6.3 调整模拟输出的底端与顶端......................................10
6.4 恢复模拟输出的底端与顶端......................................11
7.0 仪表工作参数选项....................................11
7.1 进入工作参数选项..............................................11
7.2 功能F2选项参数组内容.........................................11
8.0 继电器输出..........................................12
8.1 继电器输出设置步骤............................................12
9.0 设置串行接口........................................13
2
9.1 设置步骤......................................................13
9.2 选择总线方式..................................................13
10.0 开机自检信息.......................................13
11.0 部分参数快速查看...................................14
12.0 错误提示信息.......................................14
13.0 仪表的维护.........................................14
13.1 仪表的常规维护...............................................14
13.2 一般故障排除.................................................14
3
1.0 概述
XK3101是我公司推出的、面向工业控制领域(或其他需要模拟量输出的应用场所)的称重显示控制器。它集重量显示与模拟信号输出于一体,前端信号处理采用高精度的24位专用A/D转换器,模拟信号输出采用16位的D/A转换器。采用小巧的盘装式铝合金外壳,可方便的嵌入控制柜。
1.1 主要特点
·传感器激励回路过载、短路保护功能
·高精度、高分辨率 S-△ 型A/D转换,最大A/D脉冲数:1,000,000
·更新速率可选择:6.25次/秒、12.5次/秒、25次/秒、50次/秒
·分度数范围:1000~10000
·分度值范围:0.001~50kg
·两点(常开)继电器输出,输出模式可设定:重量分选模式与定值模式
·隔离的数字通讯接口,可选择RS232与RS485两种方式
·可设定模拟输出类型:4~20mA、0~20mA、0~5V或0~10V
·7位LED数码管显示,字高0.56寸
·20段光柱指示
1.2 技术指标
1.2.1 负载能力
激励电压:5.0VDC,可驱动8只350W的模拟式传感器。
量程信号范围:1.5~40mV。
零点信号范围:-40~38.5mV。
模拟电流输出:Max 500Ω
模拟电压输出:Min 10 KΩ
继电器触点容量:交流7A/250V,直流12A/120V
1.2.2 性能
满量程温度系数: 5PPM/℃
零点温度漂移: 0.06 uV/℃
最高灵敏度: 0.6uV/d
非线性:优于0.01%FS
模拟输出偏移漂移(0mA或4mA):50PPM/℃
输出漂移(20mA或24mA):50PPM/℃
1.2.3 电源
电源电压范围:交流187~242V,频率49~51Hz,最大功耗6瓦。仪表需要良好的接地线,并不可与电机、继电器或加热器等易产生电源噪声的设备共用一个电源。
1.2.4 温度和湿度
使用温度为:-20oC~50oC,湿度为10%~95%,无冷凝。
4
存贮温度为:-30oC~60oC,湿度为10%~95%,无冷凝。
1.2.5 外形尺寸(尺寸单位为毫米)
2.0 安装
2.1 仪表固定
XK3101型称重显示控制器采用面板安装方式,要求所安装的机柜前壁厚度不超过 4 毫米为宜,机柜上的开口尺寸如下:(尺寸单位为毫米)
5
安装前请先将外壳两侧的顶杆拆下,然后将称重终端装入机柜中。将两只顶杆固定在称重终端两侧,要求顶紧仪表外壳以保证牢固安装。
2.2 电气连接
2.2.1 后视图
2.2.2 电源连接
仪表采用交流220V供电,插座下半部分内含一个0.5A的保险丝。进行电源连接时首先要核对电源是否正确。
2.2.3 传感器连接
传感器的连接采用9 芯插头座,仪表端是孔。引脚信号定义见下图。
激励-反馈-反馈+信号+信号-激励+屏蔽
6
如果使用四芯屏蔽电缆必须将激励+与反馈+、激励-与反馈-短接。
▲!传感器与仪表的联接必须可靠,传感器的屏蔽线必须可靠接地。联接线不允许在仪表通电的状态下进行插拔,防止静电损坏仪表或传感器。
▲ ! 传感器和仪表都是静电敏感设备, 在使用中必须切实采取防静电措施,严禁在秤台上进行电焊操作或其他强电操作,在雷雨季节,必须落实可靠的避雷措施,防止因雷击造成传感器和仪表的损坏,确保操作人员的人身安全和称重设备及相关设备的安全运行。
2.2.4 串行口通讯线连接
仪表具备RS232与RS485两种通讯方式,当串行口发送数据时,两种方式可以同时使用,数据格式也是相同的。串行口接收数据时,只能通过仪表内部跳线选择其中的一个。两种总线连接到同一个9芯D型插座(针),引脚信号定义如下图所示。
▲ !严禁带电插拔、焊接。
▲ !请专业人员连接、调试串行口。
▲ !仪表要可靠接地。
TXD2.2.5 模拟输出连接
仪表可以选择电压或电流输出,连接线采用插拔式的接线端子,中间是模拟信号的公共地端,电压与电流输出分别连接到不同的端子上。面对仪表后挡板,右边是电流输出,中间是地,左边是电压输出。
例如选用电流输出,将电流的高侧连线接到1#端子上,低侧接到2#端子上;选用电压输出时,正端接到3#端子,负端接到2#端子。
▲ !仪表不能同时输出电压与电流信号,应用时应该根据需要选择其中的一个。
2.2.6 继电器控制输出
仪表具备两点的继电器输出,两路常开的触点由后部四芯可插拔端子上引出。
注意: 继电器触点容量:交流7A/250V,直流12A/120V
面对仪表后挡板,右边两个是1#继电器输出,左边两个是2#继电器输出。
7
RXDBGNDA
3.0 显示面板
XK3101型称重显示控制器显示面板上布置了四个按键,用于仪表的各种操作及参数设定。
:置零键,设定状态时是数值增加键;
:去皮键,设定状态时是退回(或数值减小)键;
:功能键,可以查看仪表部分参数,设定状态时是选择键;
:确认键。
指示灯:
RELAY1:1#继电器动作指示灯
RELAY2:2#继电器动作指示灯
POWER:电源指示灯
OVER:传感器激励回路负载过大或者短路指示灯
Dynamic:当重量数据不稳定时亮。
Tare:去皮指示灯
Zero:零点指示灯
4.0 串行口数据格式
仪表采用RS232或RS485两种方式连续发送数据,数据与仪表显示器的内容一致,每一帧信息由1位起始位、8位数据位,1位停止位组成,无校验位。波特率可以选择1200、2400、4800或9600。
每组数据包含8帧,第一帧为数据起始帧“=”,随后是7个数据帧,高位的无效零用“0”填充,如果显示值是负值,则数据帧最高位发送“-”。
例如:
仪表显示:“12345”,串行口发送数据“=0012345”;
仪表显示:“1234.5”,串行口发送数据“=01234.5”;
仪表显示:“-1234.5”,串行口发送数据“=-1234.5”。
数据帧始终保持7位,包括符号与小数点。
5.0 重量标定
5.1 参数确定
标定前要确定几个相关参数:分别是最大称量、最大分度数与分度值。其关系是:
最大称量=最大分度数×最大分度值
分度数范围一般在1000-10000之间,分度值取1×10n
、2×10n
或5×10n,n取值-3、-2、-1、1。在最大称量一定的情况下,选择合适分度值,要保证每个分度的uV数不要小于0.6uV/d。按下列公式计算uV/d
uV/d = (分度值(kg)×传感器输出灵敏度(mV/V)×激励电压(V)×1000)÷(传感器容量(kg)×传感器个数)
8
常用的传感器灵敏度为2 mV/V 。具体指标参见传感器说明书。
5.2 标定步骤
标定要由专业的技术人员来完成,如果是贸易结算用途的衡器,还要在计量局的监督指导下完成。
标定时要插上标定头(插在串行口上),并且事先准备好相应重量的砝码。
下面是标定步骤:
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1”。
2 按【确认】键,仪表显示“C 3000 ”,其中数值是上一次标定时的分度数,按【功能】键选择分度数。
3 按【确认】键,仪表显示“d 1”,按【功能】键选择分度值。
4 按【确认】键,仪表显示“F1.1 0 ”, 按【功能】选择参数,当F1.1=0表示正常两点标定(零点与某一个称量点),当F1.1=1表示三点标定(零点、称量点1与称量点2),通常选择F1.1=0。
5 按【确认】键,仪表显示“CAL-000 ”,表示将要校正零点,此时检查是否空秤台。
6 按【确认】键,仪表显示“-------”同时光柱逐渐熄灭,期间数据不稳定,光柱将恢复全亮状态。如果一直保持全亮状态,请关掉电源检查系统的接线或者联系本公司的售后服务部门。光柱全部熄灭后,仪表会自动进入下一步。
7 仪表显示“CAL-FS1 ”,对秤量进行标定,秤台加载标准砝码,推荐加载砝码的重量大于最大称量的20%。砝码均匀分布或者放置在秤台的中心位置。
8 按【确认】键,仪表显示“------- ”同时光柱逐渐熄灭,期间数据不稳定,光柱将恢复全亮状态。光柱全部熄灭后,仪表会自动进入下一步。
9 仪表显示最大称量值XXXXX,此时要输入加载的砝码重量值。按【功能】键可以选择闪烁位置,按【置零】键修改闪烁位数值的大小。
10按【确认】键,当F1.1=0时, 仪表显示“CAL SAVE ”,见标定步骤13;当F1.1=1时,仪表显示“CAL-FS2 ”,表示对第二加载点进行非线性修正,当衡器的线性不好时,采用此方法可以改善。此时继续加载砝码。
注:当每个分度的uV数小于0.6uV时,仪表会提示“E4”,按【去皮】键可以退回到上一步,按【确认】键可以接受此标定结果,换句话说,每个分度的uV数小于0.6uV时仪表仍能正确的工作。
11 按【确认】键,仪表显示“------- ”同时光柱逐渐熄灭,期间数据不稳定,光柱将恢复全亮状态。光柱全部熄灭后,仪表会自动进入下一步。
12 仪表显示最大称量值XXXXX,此时要输入所有加载砝码(包括第一次加载)的重量值。按【功能】键可以选择闪烁位置,按【置零】键修改闪烁位数值的大小。
13 按【确认】键,仪表显示“CAL SAVE”, 按【功能】键可以切换显示“CAL ESC ”,当显示“CAL SAVE”时按【确认】键,表示接受并保存此次标定的结果;当显示“CAL ESC” 时按【确认】键,表示标定结果仅在此次有效,当下次开机时采用原先标定的数据。至此,标定结束。
提示:
如传感器零点的漂移超出开机置零范围时可以重新校正零点,按照标定过程进行到步骤7时可以多次按【去皮】键,当仪表显示“ ESC”时按【确认】键退出。
9
注意!:误操作 — 如在显示“ ”时按了【确认】键,就能进入量程校正步骤,单独校准零点时必须小心谨慎。
6.0 模拟输出类型选择与调整
设定需要插上标定头才能进行。当仪表具有模拟输出模块时此功能才有效。6.1 选择输出类型
模拟输出可以选择下列类型之一:0-20mA、4-20mA、0-5V与0-10V。按照下面的步骤选择:
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1 ”。
2 连续按三次【功能】键,仪表显示“ F4”。
3 按【确认】键,仪表显示“F4.1 1 ”,按【功能】键选择参数。
F4.1=0,电流输出,0-20mA;
F4.1=1,电流输出,4-20mA;
F4.1=2,电压输出,0-5V;
F4.1=3,电压输出,0-10V;
4 连续按【去皮】键,当仪表显示“ ESC”时按【确认】键退出。
重新开机,则模拟输出就会按照选定的类型工作。
6.2 选择模拟输出对应的重量范围
模拟输出的重量变送范围可以是零点至最大称量,也可以是零点至最大称量中间的任一段。设定方法如下:
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1 ”。
2 连续按三次【功能】键,仪表显示“F4 ”。
3 连续按二次【确认】键,仪表显示“F4.2 0”,按【功能】键选择参数。
F4.2=0, 重量变送范围是零点至最大称量,当零点时对应模拟输出的底端,当重量是最大称量时对应模拟输出的顶端。
F4.2=1, 重量变送范围是零点至最大称量中间的任一段。
4 当选择F4.2=1时按【确认】键,仪表显示“AL XXXXX”,设置模拟输出底端对应的重量值,按【功能】键与【置零】键修改数值的大小。数值可以是零点至最大称量的任一点。
5 按【确认】键,仪表显示“AH XXXXX”,设置模拟输出顶端对应的重量值,按【功能】键与【置零】键修改数值的大小。数值可以是零点至最大称量的任一点。但是数值一定要大于AL。
6 按一次【确认】键,然后按一次【功能】键,当仪表显示“ESC”时按【确认】键退出。重新开机,模拟输出就会按照选定重量变送范围工作。
6.3 调整模拟输出的底端与顶端
出厂前,对四种模拟输出都进行了校准,使用时只要选择模拟输出的类型就可以了。有必要时可以改变模拟输出的底端与顶端,例如你可以设定成1V-4.5V的模拟输出范围。
采用精度较高的电压或者电流表检测调整值,也可以接在上位机上直接调整。
10
调整步骤:
1 同时按【功能】与【去皮】键,仪表显示“ F6”。
2 连续按【确认】键,可以循环显示调整项目提示符号:
AL_nN:模拟输出底端粗调整;
AL_n :模拟输出底端细调整;
AL_ :模拟输出底端精调整;
AH_nN:模拟输出顶端粗调整;
AH_n :模拟输出顶端细调整;
AH_ :模拟输出顶端精调整;
在相应调整项目下按【置零】键数值增大,按【去皮】键数值减小。达到要求后按【功能】键退出。
调整只会影响到当前设定的模拟输出类型。
6.4 恢复模拟输出的底端与顶端
将模拟输出的底端与顶端设置成出厂预置值,当用户调整出现混乱时可以快速的恢复。
恢复方法:
1 同时按【功能】与【去皮】键,仪表显示“F6 ”;
2 连续按【功能】键,仪表切换显示“LoAddEF ”与“F6 ”;
3 当显示“LoAddEF ”时按【确认】键,重新开机,模拟量输出就可以快速的恢复成出厂校准值。
7.0 仪表工作参数选项
7.1 进入工作参数选项
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“ F1”。
2 按【功能】键,仪表显示“F2 ”。
3 按【确认】键,进入参数选项“F2.1”,每个参数选项通过按【功能】键选择参数, 按【确认】键进入下一个参数选项。
4 随时可以多次按【去皮】键,当仪表显示“ESC”时按【确认】键退出。7.2 功能F2选项参数组内容
F2.1 选择ADC转换速率
0=7.5Hz;1=15Hz;2=30Hz;3=60Hz(本参数下一次开机时才能生效)
F2.2 按钮去皮
0=禁止;1=允许 去皮范围100%FS
F2.3 按钮清零
0=禁止;
1=允许 置零范围±4%FS;
2=允许 置零范围±10%FS;
3=允许 置零范围±20%FS
F2.4 自动零跟踪范围设定
0=禁止
1=允许 自动零跟踪0.5d/秒
11
2=允许 自动零跟踪1d/秒
3=允许 自动零跟踪3d/秒
F2.5 动态检测
0=禁止动态检测
1=允许 动态检测灵敏度0.5d
2=允许 动态检测灵敏度1d
3=允许 动态检测灵敏度3d
F2.6 数字滤波器选项
数字代表滤波强度,值越大,滤波程度越强,相应的稳定时间也会变长。
F2.7 开机自动置零范围
0=禁止
1=开机自动置零范围±4%FS
2=开机自动置零范围±10%FS
3=开机自动置零范围±20%FS
8.0 继电器输出
仪表内置两点继电器输出,继电器的动作模式可以设定:1 继电器无动作;2 重量分选模式;3 定值模式。
重量分选模式:
1#继电器: 当重量<= out1值时,闭合。
当重量>out1值时,断开。
2#继电器: 当重量<out2值时,断开
当重量>=out2值时,闭合。
定值模式:
1#继电器: 当重量<= out1值时,断开。
当重量>out1值时,闭合。
2#继电器: 当重量<out2值时,断开。
当重量>=out2值时,闭合。
8.1 继电器输出设置步骤
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1 ”。
2 按三次【功能】键,仪表显示“ F5”。
3 按【确认】键,仪表显示:“1PXXXXX”,XXXXX是1#继电器输出的比较值out1,按【功能】循环移动闪烁位,按【置零】键改变数值大小。
4按【确认】键,仪表存储out1,并且显示:“2PXXXXX”,XXXXX是2#继电器输出的比较值out2,按【功能】键循环移动闪烁位,按【置零】键改变数值大小。
5 按【确认】键,仪表存储out2,并且显示:“F5.1 X”,设置继电器输出模式。按【功能】键,选择参数。
0:继电器无动作;1:重量分选模式;2:定值模式。
如用户不使用继电器输出功能时,建议将继电器输出模式设为0。
6 按【确认】键,仪表显示“ESC ”。
7 按【确认】键退出。
12
9.0 设置串行接口
串行口可以设置成命令方式或者连续发送方式,波特率可以选择:1200、2400、4800、9600或19200。
注:出厂时只有连续发送方式,可以根据用户要求定制命令方式。
9.1 设置步骤
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“ F1”。
2 按二次【功能】键,仪表显示“F3 ”。
3 按【确认】键,仪表显示“F3.1 X”。参数X代表波特率,按【功能】键选择参数。
F3.1=0,1200波特率
F3.1=1,2400波特率
F3.1=2,4800波特率
F3.1=3,9600波特率
F3.1=4,19200波特率
4 按【确认】键,仪表显示“F3.2 X”。 按【功能】键选择参数。
F3.2=0,命令方式
F3.2=1,连续发送方式
5 按【确认】键,仪表显示“F3.3 XXX”。
XXX表示多机通讯时的本机地址。按【置零】或【去皮】键修改当前地址。
6 按【确认】键,仪表显示“F4”。
XXX表示多机通讯时的本机地址。按【置零】或【去皮】键修改当前地址。
7 按二次【功能】键,当仪表显示“ ESC”时按【确认】键退出。
多机通讯方式的协议请联系公司技术部索取,也可以根据用户要求定制。
9.2 选择总线方式
串行口接收数据可以通过两种总线:RS232或者RS485,改变线路板上跳线位置选择其一。
打开仪表后挡板,轻轻的拉出线路板,在线路板中部有一个标记J501的三芯插针,旁边的数字表示插针的序号,短路块插在1-2两个脚上选择232方式接收数据,插在2-3两个脚上选择485方式接收数据。
10.0 开机自检信息
系统连接无误,通电开机,首先仪表按顺序显示数字“0”-“9”,然后显示模拟输出类型:
0-20表示0-20mA输出;
4-20表示4-20mA输出;
0-5表示0-5V输出;
0-10表示0-10V输出。
接下来显示预设波特率“b-XXXXX”;
13
当设定为多机通讯方式时还会显示本机地址。最后仪表显示“―――――――”,捕捉零点,如果重量数据不稳定或没有连接传感器,仪表将长时间保持此状态。
11.0 部分参数快速查看
正常工作时可以按【功能】键查看部分参数,每按一次显示一项内容,如果停在某项内容超过大约3秒钟,会自动退到正常工作状态。
首先显示内容是“1PXXXXX”,是1#继电器的动作比较值,接着是“2PXXXXX”, 2#继电器的动作比较值,“ALXXXXX”是模拟输出底端对应的重量值,“AHXXXXX”是模拟输出顶端对应的重量值,然后显示本机通讯地址Add XXX。
12.0 错误提示信息
E1:传感器激励回路过载或者短路.
E2:按键操作受到限制,在硬件保护的情况下进行称量校准操作.
E3:按键操作受到限制,在硬件保护的情况下改变模拟量输出类型操作.
E4:标定时参数不正确,每个分度的uV数小于0.6uV.
E5:按键操作受到限制,在硬件保护的情况下调整模拟量输出的底端与顶端.
13.0 仪表的维护
13.1 仪表的常规维护
仪表只需极少的维护和保养,在清洁的工作环境中一般应每年清洁和检查一次,但在多尘或较脏的环境中,维护次数需相应增加,可用柔软的布擦净面板,千万不能使用任何工业溶剂和洗涤剂喷洗仪表。同时,在使用的过程中注意防尘防水。
如果需要清理内部线路板,一定要先关断电源,然后打开外壳,用干燥的高压空气将附在线路板表面上的灰尘吹干净。
13.2 一般故障排除
现象1: 通电后仪表无任何显示
排除方法:1检查供电电源;
2检查保险丝。
现象2: 仪表显示“E1”
排除方法:1检查传感器插头是否短路;
14
2检查信号线与接线盒导线是否破损、短路;
现象3: 仪表自检完成后一直显示“―――――――”
排除方法:1检查传感器插头是否接触良好;
2检查供电电压是否在规定的范围内;
现象4: 无模拟量输出
排除方法:1检查模拟输出类型是否正确;
2检查模拟输出端子的接线是否正确;
3 进入设定选项6.3 调整模拟输出的底端与顶端,检查模拟输出的顶端与底端对应的模拟量是否正确。
现象5: 串行口无数据
排除方法:1检查波特率是否与上位机一致;
2检查串行口是否连续发送方式;
现象6: 继电器不动作
排除方法:1检查继电器的比较值out1与out2;
2检查继电器的工作模式(不工作、重量分选或者定值模式);
附:标定头资料
标定头提供硬件的保护措施,防止正常操作时误改部分需要锁定的参数;同时在更改参数时又无须打开外壳。采用9芯的D型插头(孔),将7、8两脚短接就可以。出厂时会随仪表配一个标定头,如不慎遗失,可以按上面所述自制。
15
2024年2月20日发(作者:森采萱)
XK3101型称重显示控制器
使用说明书
使用前请仔细阅读本产品说明书
请妥善保管本产品说明书,以备查阅
目 录
1.0 概述................................................4
1.1 主要特点......................................................4
1.2 技术指标......................................................4
1.2.1 负载能力....................................................4
1.2.2 性能........................................................4
1.2.3 电源........................................................4
1.2.4 温度和湿度..................................................4
1.2.5 外形尺寸(尺寸单位为毫米)....................................5
2.0 安装................................................5
2.1 仪表固定......................................................5
2.2 电气连接......................................................6
2.2.1 后视图......................................................6
2.2.2 电源连接....................................................6
2.2.3 传感器连接..................................................6
2.2.4 串行口通讯线连接............................................7
2.2.5 模拟输出连接................................................7
2.2.6 继电器控制输出..............................................7
3.0 显示面板............................................8
4.0 串行口数据格式......................................8
5.0 重量标定............................................8
5.1 参数确定......................................................8
5.2 标定步骤......................................................9
6.0 模拟输出类型选择与调整..............................10
6.1 选择输出类型............................................... ..10
6.2 选择模拟输出对应的重量范围....................................10
6.3 调整模拟输出的底端与顶端......................................10
6.4 恢复模拟输出的底端与顶端......................................11
7.0 仪表工作参数选项....................................11
7.1 进入工作参数选项..............................................11
7.2 功能F2选项参数组内容.........................................11
8.0 继电器输出..........................................12
8.1 继电器输出设置步骤............................................12
9.0 设置串行接口........................................13
2
9.1 设置步骤......................................................13
9.2 选择总线方式..................................................13
10.0 开机自检信息.......................................13
11.0 部分参数快速查看...................................14
12.0 错误提示信息.......................................14
13.0 仪表的维护.........................................14
13.1 仪表的常规维护...............................................14
13.2 一般故障排除.................................................14
3
1.0 概述
XK3101是我公司推出的、面向工业控制领域(或其他需要模拟量输出的应用场所)的称重显示控制器。它集重量显示与模拟信号输出于一体,前端信号处理采用高精度的24位专用A/D转换器,模拟信号输出采用16位的D/A转换器。采用小巧的盘装式铝合金外壳,可方便的嵌入控制柜。
1.1 主要特点
·传感器激励回路过载、短路保护功能
·高精度、高分辨率 S-△ 型A/D转换,最大A/D脉冲数:1,000,000
·更新速率可选择:6.25次/秒、12.5次/秒、25次/秒、50次/秒
·分度数范围:1000~10000
·分度值范围:0.001~50kg
·两点(常开)继电器输出,输出模式可设定:重量分选模式与定值模式
·隔离的数字通讯接口,可选择RS232与RS485两种方式
·可设定模拟输出类型:4~20mA、0~20mA、0~5V或0~10V
·7位LED数码管显示,字高0.56寸
·20段光柱指示
1.2 技术指标
1.2.1 负载能力
激励电压:5.0VDC,可驱动8只350W的模拟式传感器。
量程信号范围:1.5~40mV。
零点信号范围:-40~38.5mV。
模拟电流输出:Max 500Ω
模拟电压输出:Min 10 KΩ
继电器触点容量:交流7A/250V,直流12A/120V
1.2.2 性能
满量程温度系数: 5PPM/℃
零点温度漂移: 0.06 uV/℃
最高灵敏度: 0.6uV/d
非线性:优于0.01%FS
模拟输出偏移漂移(0mA或4mA):50PPM/℃
输出漂移(20mA或24mA):50PPM/℃
1.2.3 电源
电源电压范围:交流187~242V,频率49~51Hz,最大功耗6瓦。仪表需要良好的接地线,并不可与电机、继电器或加热器等易产生电源噪声的设备共用一个电源。
1.2.4 温度和湿度
使用温度为:-20oC~50oC,湿度为10%~95%,无冷凝。
4
存贮温度为:-30oC~60oC,湿度为10%~95%,无冷凝。
1.2.5 外形尺寸(尺寸单位为毫米)
2.0 安装
2.1 仪表固定
XK3101型称重显示控制器采用面板安装方式,要求所安装的机柜前壁厚度不超过 4 毫米为宜,机柜上的开口尺寸如下:(尺寸单位为毫米)
5
安装前请先将外壳两侧的顶杆拆下,然后将称重终端装入机柜中。将两只顶杆固定在称重终端两侧,要求顶紧仪表外壳以保证牢固安装。
2.2 电气连接
2.2.1 后视图
2.2.2 电源连接
仪表采用交流220V供电,插座下半部分内含一个0.5A的保险丝。进行电源连接时首先要核对电源是否正确。
2.2.3 传感器连接
传感器的连接采用9 芯插头座,仪表端是孔。引脚信号定义见下图。
激励-反馈-反馈+信号+信号-激励+屏蔽
6
如果使用四芯屏蔽电缆必须将激励+与反馈+、激励-与反馈-短接。
▲!传感器与仪表的联接必须可靠,传感器的屏蔽线必须可靠接地。联接线不允许在仪表通电的状态下进行插拔,防止静电损坏仪表或传感器。
▲ ! 传感器和仪表都是静电敏感设备, 在使用中必须切实采取防静电措施,严禁在秤台上进行电焊操作或其他强电操作,在雷雨季节,必须落实可靠的避雷措施,防止因雷击造成传感器和仪表的损坏,确保操作人员的人身安全和称重设备及相关设备的安全运行。
2.2.4 串行口通讯线连接
仪表具备RS232与RS485两种通讯方式,当串行口发送数据时,两种方式可以同时使用,数据格式也是相同的。串行口接收数据时,只能通过仪表内部跳线选择其中的一个。两种总线连接到同一个9芯D型插座(针),引脚信号定义如下图所示。
▲ !严禁带电插拔、焊接。
▲ !请专业人员连接、调试串行口。
▲ !仪表要可靠接地。
TXD2.2.5 模拟输出连接
仪表可以选择电压或电流输出,连接线采用插拔式的接线端子,中间是模拟信号的公共地端,电压与电流输出分别连接到不同的端子上。面对仪表后挡板,右边是电流输出,中间是地,左边是电压输出。
例如选用电流输出,将电流的高侧连线接到1#端子上,低侧接到2#端子上;选用电压输出时,正端接到3#端子,负端接到2#端子。
▲ !仪表不能同时输出电压与电流信号,应用时应该根据需要选择其中的一个。
2.2.6 继电器控制输出
仪表具备两点的继电器输出,两路常开的触点由后部四芯可插拔端子上引出。
注意: 继电器触点容量:交流7A/250V,直流12A/120V
面对仪表后挡板,右边两个是1#继电器输出,左边两个是2#继电器输出。
7
RXDBGNDA
3.0 显示面板
XK3101型称重显示控制器显示面板上布置了四个按键,用于仪表的各种操作及参数设定。
:置零键,设定状态时是数值增加键;
:去皮键,设定状态时是退回(或数值减小)键;
:功能键,可以查看仪表部分参数,设定状态时是选择键;
:确认键。
指示灯:
RELAY1:1#继电器动作指示灯
RELAY2:2#继电器动作指示灯
POWER:电源指示灯
OVER:传感器激励回路负载过大或者短路指示灯
Dynamic:当重量数据不稳定时亮。
Tare:去皮指示灯
Zero:零点指示灯
4.0 串行口数据格式
仪表采用RS232或RS485两种方式连续发送数据,数据与仪表显示器的内容一致,每一帧信息由1位起始位、8位数据位,1位停止位组成,无校验位。波特率可以选择1200、2400、4800或9600。
每组数据包含8帧,第一帧为数据起始帧“=”,随后是7个数据帧,高位的无效零用“0”填充,如果显示值是负值,则数据帧最高位发送“-”。
例如:
仪表显示:“12345”,串行口发送数据“=0012345”;
仪表显示:“1234.5”,串行口发送数据“=01234.5”;
仪表显示:“-1234.5”,串行口发送数据“=-1234.5”。
数据帧始终保持7位,包括符号与小数点。
5.0 重量标定
5.1 参数确定
标定前要确定几个相关参数:分别是最大称量、最大分度数与分度值。其关系是:
最大称量=最大分度数×最大分度值
分度数范围一般在1000-10000之间,分度值取1×10n
、2×10n
或5×10n,n取值-3、-2、-1、1。在最大称量一定的情况下,选择合适分度值,要保证每个分度的uV数不要小于0.6uV/d。按下列公式计算uV/d
uV/d = (分度值(kg)×传感器输出灵敏度(mV/V)×激励电压(V)×1000)÷(传感器容量(kg)×传感器个数)
8
常用的传感器灵敏度为2 mV/V 。具体指标参见传感器说明书。
5.2 标定步骤
标定要由专业的技术人员来完成,如果是贸易结算用途的衡器,还要在计量局的监督指导下完成。
标定时要插上标定头(插在串行口上),并且事先准备好相应重量的砝码。
下面是标定步骤:
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1”。
2 按【确认】键,仪表显示“C 3000 ”,其中数值是上一次标定时的分度数,按【功能】键选择分度数。
3 按【确认】键,仪表显示“d 1”,按【功能】键选择分度值。
4 按【确认】键,仪表显示“F1.1 0 ”, 按【功能】选择参数,当F1.1=0表示正常两点标定(零点与某一个称量点),当F1.1=1表示三点标定(零点、称量点1与称量点2),通常选择F1.1=0。
5 按【确认】键,仪表显示“CAL-000 ”,表示将要校正零点,此时检查是否空秤台。
6 按【确认】键,仪表显示“-------”同时光柱逐渐熄灭,期间数据不稳定,光柱将恢复全亮状态。如果一直保持全亮状态,请关掉电源检查系统的接线或者联系本公司的售后服务部门。光柱全部熄灭后,仪表会自动进入下一步。
7 仪表显示“CAL-FS1 ”,对秤量进行标定,秤台加载标准砝码,推荐加载砝码的重量大于最大称量的20%。砝码均匀分布或者放置在秤台的中心位置。
8 按【确认】键,仪表显示“------- ”同时光柱逐渐熄灭,期间数据不稳定,光柱将恢复全亮状态。光柱全部熄灭后,仪表会自动进入下一步。
9 仪表显示最大称量值XXXXX,此时要输入加载的砝码重量值。按【功能】键可以选择闪烁位置,按【置零】键修改闪烁位数值的大小。
10按【确认】键,当F1.1=0时, 仪表显示“CAL SAVE ”,见标定步骤13;当F1.1=1时,仪表显示“CAL-FS2 ”,表示对第二加载点进行非线性修正,当衡器的线性不好时,采用此方法可以改善。此时继续加载砝码。
注:当每个分度的uV数小于0.6uV时,仪表会提示“E4”,按【去皮】键可以退回到上一步,按【确认】键可以接受此标定结果,换句话说,每个分度的uV数小于0.6uV时仪表仍能正确的工作。
11 按【确认】键,仪表显示“------- ”同时光柱逐渐熄灭,期间数据不稳定,光柱将恢复全亮状态。光柱全部熄灭后,仪表会自动进入下一步。
12 仪表显示最大称量值XXXXX,此时要输入所有加载砝码(包括第一次加载)的重量值。按【功能】键可以选择闪烁位置,按【置零】键修改闪烁位数值的大小。
13 按【确认】键,仪表显示“CAL SAVE”, 按【功能】键可以切换显示“CAL ESC ”,当显示“CAL SAVE”时按【确认】键,表示接受并保存此次标定的结果;当显示“CAL ESC” 时按【确认】键,表示标定结果仅在此次有效,当下次开机时采用原先标定的数据。至此,标定结束。
提示:
如传感器零点的漂移超出开机置零范围时可以重新校正零点,按照标定过程进行到步骤7时可以多次按【去皮】键,当仪表显示“ ESC”时按【确认】键退出。
9
注意!:误操作 — 如在显示“ ”时按了【确认】键,就能进入量程校正步骤,单独校准零点时必须小心谨慎。
6.0 模拟输出类型选择与调整
设定需要插上标定头才能进行。当仪表具有模拟输出模块时此功能才有效。6.1 选择输出类型
模拟输出可以选择下列类型之一:0-20mA、4-20mA、0-5V与0-10V。按照下面的步骤选择:
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1 ”。
2 连续按三次【功能】键,仪表显示“ F4”。
3 按【确认】键,仪表显示“F4.1 1 ”,按【功能】键选择参数。
F4.1=0,电流输出,0-20mA;
F4.1=1,电流输出,4-20mA;
F4.1=2,电压输出,0-5V;
F4.1=3,电压输出,0-10V;
4 连续按【去皮】键,当仪表显示“ ESC”时按【确认】键退出。
重新开机,则模拟输出就会按照选定的类型工作。
6.2 选择模拟输出对应的重量范围
模拟输出的重量变送范围可以是零点至最大称量,也可以是零点至最大称量中间的任一段。设定方法如下:
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1 ”。
2 连续按三次【功能】键,仪表显示“F4 ”。
3 连续按二次【确认】键,仪表显示“F4.2 0”,按【功能】键选择参数。
F4.2=0, 重量变送范围是零点至最大称量,当零点时对应模拟输出的底端,当重量是最大称量时对应模拟输出的顶端。
F4.2=1, 重量变送范围是零点至最大称量中间的任一段。
4 当选择F4.2=1时按【确认】键,仪表显示“AL XXXXX”,设置模拟输出底端对应的重量值,按【功能】键与【置零】键修改数值的大小。数值可以是零点至最大称量的任一点。
5 按【确认】键,仪表显示“AH XXXXX”,设置模拟输出顶端对应的重量值,按【功能】键与【置零】键修改数值的大小。数值可以是零点至最大称量的任一点。但是数值一定要大于AL。
6 按一次【确认】键,然后按一次【功能】键,当仪表显示“ESC”时按【确认】键退出。重新开机,模拟输出就会按照选定重量变送范围工作。
6.3 调整模拟输出的底端与顶端
出厂前,对四种模拟输出都进行了校准,使用时只要选择模拟输出的类型就可以了。有必要时可以改变模拟输出的底端与顶端,例如你可以设定成1V-4.5V的模拟输出范围。
采用精度较高的电压或者电流表检测调整值,也可以接在上位机上直接调整。
10
调整步骤:
1 同时按【功能】与【去皮】键,仪表显示“ F6”。
2 连续按【确认】键,可以循环显示调整项目提示符号:
AL_nN:模拟输出底端粗调整;
AL_n :模拟输出底端细调整;
AL_ :模拟输出底端精调整;
AH_nN:模拟输出顶端粗调整;
AH_n :模拟输出顶端细调整;
AH_ :模拟输出顶端精调整;
在相应调整项目下按【置零】键数值增大,按【去皮】键数值减小。达到要求后按【功能】键退出。
调整只会影响到当前设定的模拟输出类型。
6.4 恢复模拟输出的底端与顶端
将模拟输出的底端与顶端设置成出厂预置值,当用户调整出现混乱时可以快速的恢复。
恢复方法:
1 同时按【功能】与【去皮】键,仪表显示“F6 ”;
2 连续按【功能】键,仪表切换显示“LoAddEF ”与“F6 ”;
3 当显示“LoAddEF ”时按【确认】键,重新开机,模拟量输出就可以快速的恢复成出厂校准值。
7.0 仪表工作参数选项
7.1 进入工作参数选项
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“ F1”。
2 按【功能】键,仪表显示“F2 ”。
3 按【确认】键,进入参数选项“F2.1”,每个参数选项通过按【功能】键选择参数, 按【确认】键进入下一个参数选项。
4 随时可以多次按【去皮】键,当仪表显示“ESC”时按【确认】键退出。7.2 功能F2选项参数组内容
F2.1 选择ADC转换速率
0=7.5Hz;1=15Hz;2=30Hz;3=60Hz(本参数下一次开机时才能生效)
F2.2 按钮去皮
0=禁止;1=允许 去皮范围100%FS
F2.3 按钮清零
0=禁止;
1=允许 置零范围±4%FS;
2=允许 置零范围±10%FS;
3=允许 置零范围±20%FS
F2.4 自动零跟踪范围设定
0=禁止
1=允许 自动零跟踪0.5d/秒
11
2=允许 自动零跟踪1d/秒
3=允许 自动零跟踪3d/秒
F2.5 动态检测
0=禁止动态检测
1=允许 动态检测灵敏度0.5d
2=允许 动态检测灵敏度1d
3=允许 动态检测灵敏度3d
F2.6 数字滤波器选项
数字代表滤波强度,值越大,滤波程度越强,相应的稳定时间也会变长。
F2.7 开机自动置零范围
0=禁止
1=开机自动置零范围±4%FS
2=开机自动置零范围±10%FS
3=开机自动置零范围±20%FS
8.0 继电器输出
仪表内置两点继电器输出,继电器的动作模式可以设定:1 继电器无动作;2 重量分选模式;3 定值模式。
重量分选模式:
1#继电器: 当重量<= out1值时,闭合。
当重量>out1值时,断开。
2#继电器: 当重量<out2值时,断开
当重量>=out2值时,闭合。
定值模式:
1#继电器: 当重量<= out1值时,断开。
当重量>out1值时,闭合。
2#继电器: 当重量<out2值时,断开。
当重量>=out2值时,闭合。
8.1 继电器输出设置步骤
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“F1 ”。
2 按三次【功能】键,仪表显示“ F5”。
3 按【确认】键,仪表显示:“1PXXXXX”,XXXXX是1#继电器输出的比较值out1,按【功能】循环移动闪烁位,按【置零】键改变数值大小。
4按【确认】键,仪表存储out1,并且显示:“2PXXXXX”,XXXXX是2#继电器输出的比较值out2,按【功能】键循环移动闪烁位,按【置零】键改变数值大小。
5 按【确认】键,仪表存储out2,并且显示:“F5.1 X”,设置继电器输出模式。按【功能】键,选择参数。
0:继电器无动作;1:重量分选模式;2:定值模式。
如用户不使用继电器输出功能时,建议将继电器输出模式设为0。
6 按【确认】键,仪表显示“ESC ”。
7 按【确认】键退出。
12
9.0 设置串行接口
串行口可以设置成命令方式或者连续发送方式,波特率可以选择:1200、2400、4800、9600或19200。
注:出厂时只有连续发送方式,可以根据用户要求定制命令方式。
9.1 设置步骤
1 同时按【功能】与【置零】键,仪表显示“ F1”。
2 按二次【功能】键,仪表显示“F3 ”。
3 按【确认】键,仪表显示“F3.1 X”。参数X代表波特率,按【功能】键选择参数。
F3.1=0,1200波特率
F3.1=1,2400波特率
F3.1=2,4800波特率
F3.1=3,9600波特率
F3.1=4,19200波特率
4 按【确认】键,仪表显示“F3.2 X”。 按【功能】键选择参数。
F3.2=0,命令方式
F3.2=1,连续发送方式
5 按【确认】键,仪表显示“F3.3 XXX”。
XXX表示多机通讯时的本机地址。按【置零】或【去皮】键修改当前地址。
6 按【确认】键,仪表显示“F4”。
XXX表示多机通讯时的本机地址。按【置零】或【去皮】键修改当前地址。
7 按二次【功能】键,当仪表显示“ ESC”时按【确认】键退出。
多机通讯方式的协议请联系公司技术部索取,也可以根据用户要求定制。
9.2 选择总线方式
串行口接收数据可以通过两种总线:RS232或者RS485,改变线路板上跳线位置选择其一。
打开仪表后挡板,轻轻的拉出线路板,在线路板中部有一个标记J501的三芯插针,旁边的数字表示插针的序号,短路块插在1-2两个脚上选择232方式接收数据,插在2-3两个脚上选择485方式接收数据。
10.0 开机自检信息
系统连接无误,通电开机,首先仪表按顺序显示数字“0”-“9”,然后显示模拟输出类型:
0-20表示0-20mA输出;
4-20表示4-20mA输出;
0-5表示0-5V输出;
0-10表示0-10V输出。
接下来显示预设波特率“b-XXXXX”;
13
当设定为多机通讯方式时还会显示本机地址。最后仪表显示“―――――――”,捕捉零点,如果重量数据不稳定或没有连接传感器,仪表将长时间保持此状态。
11.0 部分参数快速查看
正常工作时可以按【功能】键查看部分参数,每按一次显示一项内容,如果停在某项内容超过大约3秒钟,会自动退到正常工作状态。
首先显示内容是“1PXXXXX”,是1#继电器的动作比较值,接着是“2PXXXXX”, 2#继电器的动作比较值,“ALXXXXX”是模拟输出底端对应的重量值,“AHXXXXX”是模拟输出顶端对应的重量值,然后显示本机通讯地址Add XXX。
12.0 错误提示信息
E1:传感器激励回路过载或者短路.
E2:按键操作受到限制,在硬件保护的情况下进行称量校准操作.
E3:按键操作受到限制,在硬件保护的情况下改变模拟量输出类型操作.
E4:标定时参数不正确,每个分度的uV数小于0.6uV.
E5:按键操作受到限制,在硬件保护的情况下调整模拟量输出的底端与顶端.
13.0 仪表的维护
13.1 仪表的常规维护
仪表只需极少的维护和保养,在清洁的工作环境中一般应每年清洁和检查一次,但在多尘或较脏的环境中,维护次数需相应增加,可用柔软的布擦净面板,千万不能使用任何工业溶剂和洗涤剂喷洗仪表。同时,在使用的过程中注意防尘防水。
如果需要清理内部线路板,一定要先关断电源,然后打开外壳,用干燥的高压空气将附在线路板表面上的灰尘吹干净。
13.2 一般故障排除
现象1: 通电后仪表无任何显示
排除方法:1检查供电电源;
2检查保险丝。
现象2: 仪表显示“E1”
排除方法:1检查传感器插头是否短路;
14
2检查信号线与接线盒导线是否破损、短路;
现象3: 仪表自检完成后一直显示“―――――――”
排除方法:1检查传感器插头是否接触良好;
2检查供电电压是否在规定的范围内;
现象4: 无模拟量输出
排除方法:1检查模拟输出类型是否正确;
2检查模拟输出端子的接线是否正确;
3 进入设定选项6.3 调整模拟输出的底端与顶端,检查模拟输出的顶端与底端对应的模拟量是否正确。
现象5: 串行口无数据
排除方法:1检查波特率是否与上位机一致;
2检查串行口是否连续发送方式;
现象6: 继电器不动作
排除方法:1检查继电器的比较值out1与out2;
2检查继电器的工作模式(不工作、重量分选或者定值模式);
附:标定头资料
标定头提供硬件的保护措施,防止正常操作时误改部分需要锁定的参数;同时在更改参数时又无须打开外壳。采用9芯的D型插头(孔),将7、8两脚短接就可以。出厂时会随仪表配一个标定头,如不慎遗失,可以按上面所述自制。
15