3D cad pcb balança industrial

Painel frontal projeto da balança Engepeso

Projeto balança industrial Modbus usando CS5530.

O cliente nos solicitou um projeto de uma balança de baixo custo para área industrial. No entanto, que fosse extremamente versátil, permitindo sua expansão para atender diversas necessidades de mercado.

Além disso, o projeto deve atender aos requisitos do INMETRO com as devidas precauções contra descargas elétricas, interferências eletromagnéticas etc.

Outro pedido do cliente foi que a balança deveria ter uma saída RS232 para impressora do tipo EPSON, pois é um produto muito comum.

Por outro lado, a grande preocupação foi torná-la simples, pois deveria ser com programação total somente através de botões e leds no painel frontal.

Entretanto, apesar da ECK possui larga experiência em projetos com balanças, o maior desafio era torná-la flexível. Ou seja, para atender a demanda de um mercado que exige constantemente novas soluções. Bem como, ao mesmo tempo convivendo com sistemas antigos.

PCB projeto balança industrial

CS5530 conversor AD 24 Bits Sigma Delta

A solução que usamos para fazer o projeto balança industrial Modbus usando CS5530.

Em primeiro lugar, optamos pelo processador ARM M0 da ST com um custo por volta de U$ 1,00. Ou seja, um valor que é extremamente baixo para um processador de 32 bits com duas saídas USART. (uma para impressora e uma segunda para uma expansão protocolo MODBUS).

Além disso, esse processador possui duas SPI que facilitaram a interface com o conversor AD CD5530 para a balança e com rádios do tipo LORA RFM60HCW.

Bem como, o processador também possui facilidades de RTC que permite controlar data e hora.

Por outro lado, o CS5530 é um conversor da Cirrus da linha do CS5532 simplificado e de menor custo. Pois foi projetado especialmente para balanças. Ou seja, usando sua condição de filtro de leitura lenta é possível obter 6 amostras por segundo com uma precisão de 22 bits.

E mais, a balança possui também um conector de expansão. Ou seja, assim permite protocolo modbus, 4-20mA, Hart, radio Lora, WIFI, display externo, rede ethernet etc.

Veja também outros sistemas de pesagem.

INMETRO

As metas relativas a baixo custo e flexibilidade foram atingidas, portanto.

Além disso, o projeto foi entregue dentro do prazo que a ECK havia se comprometido. Bem como, a documentação entregue, o que permite que o cliente efetue a produção em qualquer lugar que lhe for conveniente.

E o melhor, como transformamos o sistema de pesagem em módulos. Dessa forma, será possível usá-lo em novos projetos, acelerando assim, a evolução de novos produtos pelo cliente.

A balança está devidamente pronta para os testes do INMETRO pelo cliente.

Projeto balança de tronco para gado bovinos

A princípio, o fabricante de balanças, nos solicitaram para que a ECK auxiliasse sua área de desenvolvimento. Pois eles estavam com problemas de suscetibilidade de interferências eletromagnéticas em sua balança KM3. Entretanto, precisavam dessas correções para a homologação da balança.

Dessa forma, o objetivo era projetar a balança em um prazo de 60 dias, com certeza de homologação no INMETRO. Ou seja, não poderíamos alterar a caixa, que era plástica, pois não teria uma blindagem eficiente no conversor AD.

Além disso, um dos problemas do projeto original era que o amplificador e o conversor AD estavam separados. Dessa forma tornou-se mais um ponto de entrada de ruídos.

Por outro lado, os planos de gnd estavam projetados de maneira errada. Assim sendo, misturando sinais analógicos e digitais e com isso o conversor AD sofria de interferência na flutuação.

E era só isso, pois as trilhas da pcb estavam próximas ao extremo da pcb sem uma blindagem de terra.

Pois bem, para dar início aos trabalhos mudamos o conversor AD para um que já estávamos habituados a trabalhar. Bem como já tínhamos homologados em outras balanças, de forma que, com isso tínhamos certeza dos seus pontos fortes e fracos.

Logo após, o segundo passo foi projetar uma fonte de alimentação de maneira a diminuir ripple e assim melhorar a imunidade eletromagnética conduzida.

O terceiro passo foi projetar os filtros de entrada do AD, assim, buscar um sistema de conexão da célula de carga que diminuisse a interferência.

Além disso, o quarto passo foi projetar os planos terras da pcb de maneira separar os retornos de gnd e retorno do terra.

Por fim, o quinto passo foi projetar a pcb mantendo a simetria nas trilhas de entrada e usando o modo diferencial no conversor AD.

Logo após resolvermos todos os problemas, a empresa iniciou a homologação no INMETRO.

Ou seja, tivemos sucesso na homologação da balança e o prazo do projeto foi cumprido graças a dedicação da equipe. Pois a equipe de desenvolvimento trabalhou com foco no objetivo.

Por fim, o produto tornou-se um sucesso de vendas.

Em conclusão, podemos dizer que a equipe foi tão bem treinada nas fundamentações de um projeto de uma balança. Ou seja, o cliente nunca mais precisou dos serviços da ECK nesse tipo de produto.

Desenvolvimento IHM pesagem protocolos industriais

A Weightech necessitava de um equipamento de pesagem para plataforma.

A pesagem em plataforma necessita de compensação de cantos e isso leva a equações complexas, bem como, a uma necessidade de capacidade de processamento alto.

Além desse requisito a empresa deseja usar seu produto que é um digitalizador de célula de carga com interface ethernet. Pois a interface ethernet além de ser rápida, é isolada, tornando o sistema mais robusto contra descargas elétricas.

Pois bem, essa IHM seria compatível com o sistema PESONET da Weightech, que é um conjunto de equipamentos voltados a mercado de pesagem.

Desenvolvimento de uma IHM para pesagem com protocolos industriais.

A ECK prestou serviços de auxiliando a equipe de desenvolvimento da Weightech. Ou seja, no projeto de uma IHM com de pesagem com interface RS422, RS485 e ethernet voltado ao mercado de pesagem.

Nesse sentido, o projeto usou dois processadores de 32 bits Coldfire com interface ethernet. Assim poderia trabalhar com loop de medição de digitalizadores de células de cargas com ethernet e um loop ethernet para comunicação com dispositivos externos.

Todavia, devido à grande capacidade de processamento essa IHM tornou-se ideal para o mercado de plataforma de pesagem. Pois as equações de compensação de canto da plataforma necessitam de muitas contas em float de 64 bits.

Por fim, essa IHM foi homologada pela ANATEL.