Celdas de carga ABB PFCL201CE-10.0kN Pressductor PillowBlock

I. Resumen

II. Características funcionales

1. Medición de tensión de gama media y alta precisión

• Ultra alta precisión de medición: La precisión de medición alcanza ±0.08% FS (Full Scale), con un error lineal ≤ 0.04% FS y un error de histéresis ≤ 0.03% FS. La resolución mínima dentro del rango de 10.0kN es 0.1N. Por ejemplo, en una línea de producción de laminación de placas de acero medianas y pesadas (espesor 5-10mm), cuando la tensión de la placa de acero fluctúa de 6kN a 6.2kN, el sensor puede enviar en tiempo real una se?al de corriente de 13.6mA (correspondiente a 6kN) a 14.08mA (correspondiente a 6.2kN), con un error ≤ 0.008mA. Esto proporciona una base de ajuste precisa para el controlador, evitando desviaciones de espesor (≤ 0.05mm) de la placa de acero causadas por una tensión desigual.

• Alta rigidez y resistencia a impactos: El cuerpo elástico está hecho de acero aleado de alta resistencia 40CrNiMoA, sometido a tratamiento de temple y revenido (dureza HRC30-35), con una rigidez aumentada en un 30% en comparación con los sensores convencionales. Puede soportar la presión continua e impactos instantáneos de materiales en rollo de carga media (por ejemplo, una tensión instantánea de 12kN cuando las uniones de los rollos pasan). Después de un uso prolongado (≥ 6 a?os), el cuerpo elástico no muestra deformación plástica y la atenuación de la precisión de medición es ≤ 0.05% FS.

• Salida estable en un amplio rango de temperatura: Utiliza extensiómetros de baja deriva térmica (coeficiente de temperatura ≤ 0.0003% FS/℃) y un circuito de compensación térmica de dos etapas. Dentro del rango de temperatura de funcionamiento de -20℃~80℃, la deriva térmica es ≤ 0.001% FS/℃. Por ejemplo, en un taller de metalurgia con altas temperaturas en verano (50℃) y bajas temperaturas en invierno (-10℃), el cambio en el error de medición es solo ≤ 0.08% FS, mucho menor que la deriva térmica de 0.15% FS de los sensores convencionales de gama media, garantizando la estabilidad de la medición en todo el rango de temperatura.

2. Estructura reforzada y adaptabilidad ambiental

• Protección IP67 y resistencia a la corrosión: La carcasa está hecha de acero inoxidable 316L y, después del tratamiento de pasivación, su resistencia a la salmuera superficial cumple con la norma ASTM B117 (sin corrosión durante 1000 horas). La clasificación de protección IP67 evita las salpicaduras de refrigerante en los talleres de metalurgia, la entrada de humedad en los talleres de fabricación de papel e incluso la inmersión temporal en agua (30 minutos a una profundidad de 1m), evitando cortocircuitos en los circuitos internos o la corrosión de componentes.

• Resistencia a vibraciones e impactos: El dise?o estructural cumple con la norma de vibración IEC 60068-2-6 (10-2000Hz, aceleración 10g) y la norma de impacto IEC 60068-2-27 (50g, 11ms). Puede adaptarse a las vibraciones de equipos en las líneas de producción de placas medianas y pesadas (por ejemplo, la frecuencia de vibración de un laminador de 50Hz), con una fluctuación de la se?al de salida del sensor ≤ 0.01mA, evitando el mal juicio de tensión causado por vibraciones.

• Protección contra sobrecarga y autoprotección: Tiene una capacidad de sobrecarga a corto plazo del 150% FS (15kN) y una capacidad de sobrecarga a largo plazo del 120% FS (12kN). Un circuito de protección contra sobrecarga integrado corta automáticamente el circuito del amplificador de alta ganancia y envía una se?al de falla fija (22mA) cuando la tensión supera los 15kN, mientras que bloquea el valor medido para prevenir da?os por sobrecarga en el cuerpo elástico. Por ejemplo, en la tracción de cables de potencia, si el cable se atasca y hace que la tensión aumente rápidamente a 14kN, el sensor puede soportarlo normalmente y emitir una alarma, evitando da?os permanentes.

3. Diagnóstico inteligente y comunicación multimodal

• Diagnóstico de fallas en todo el enlace: Tiene tres funciones integradas: monitoreo de la fuente de alimentación, detección del estado del extensiómetro y diagnóstico del enlace de comunicación. Puede detectar en tiempo real fallas como sobretensión de la fuente de alimentación (> 30V DC), subvoltaje (<18V DC), strain gauge open/short circuit, and RS485 communication interruption. While outputting a fault signal, it uploads fault codes (e.g., "E02: Strain Gauge Short Circuit", "E05: PROFINET Communication Interruption") through the digital interface. Maintenance personnel can quickly locate faults via upper computer software, reducing troubleshooting time by 60%.

• Multi-Signal Output and Connectivity: It supports three signal output modes: ① 4-20mA DC analog signal (compatible with traditional control systems); ② RS485 digital signal (Modbus RTU protocol, transmission rate 9600-115200bps, capable of transmitting tension values, fault codes, and temperature compensation parameters); ③ Optional PROFINET industrial Ethernet (transmission rate 100Mbps, supporting high-speed upload of real-time tension data and diagnostic information). For example, in an intelligent papermaking plant, the sensor connects to the factory's industrial Internet platform via PROFINET to upload kraft paper winding tension data in real time, allowing the platform to remotely monitor tension trends and predict maintenance needs.

• Remote Parameter Configuration: Through RS485 or PROFINET interfaces, parameters such as sensor sampling rate (adjustable 50Hz-500Hz), filter bandwidth (10Hz-200Hz), and fault thresholds (e.g., overload alarm threshold of 12kN) can be configured remotely without on-site sensor disassembly. This adapts to the maintenance needs of medium-load production lines for "fewer shutdowns and faster adjustments". For example, in tire tread coil production, when changing coil specifications, maintenance personnel can adjust the tension measurement range via remote configuration without shutdown calibration.

4. Flexible Installation and Convenient Maintenance

• Adaptability to Multiple Installation Methods: It supports three installation methods—flange mounting, pin mounting, and double-ear suspension mounting—to adapt to different mechanical structures of medium-load tension rollers and winders. For example, at the exit of a medium and heavy plate rolling mill, flange mounting is used to fix the sensor next to the tension roller bearing seat for direct measurement of steel plate tension; on cable traction equipment, double-ear suspension mounting is used to hoist the sensor above the traction roller, adapting to high-altitude installation scenarios.

• Standardized Interface and Anti-Misinsertion: It uses an M12 circular connector (5-core, with anti-misinsertion key design). The wiring distinguishes between power supply, analog signals, and digital signals to avoid circuit damage caused by reverse connection of positive and negative poles or signal confusion. The connector has an IP67 protection rating, consistent with the sensor body, ensuring overall protection performance.

• On-Site Rapid Calibration: It supports three calibration modes—"zero calibration", "two-point calibration", and "remote calibration": Zero calibration can be completed by short-pressing the button on the sensor side for 3 seconds (under no-load condition); two-point calibration requires inputting standard tension values (e.g., hanging 5kN and 10kN weights) via ABB calibration software; remote calibration can issue calibration commands through the PROFINET interface. The calibration process takes ≤ 5 minutes and can be completed by production line operators without the need for a professional calibration team.

III. Technical Parameters

1. Electrical Parameters

2. Mechanical and Environmental Parameters

3. Reliability and Certification Parameters

• Fatigue Life: ≥ 12 million full-scale cycles (in accordance with ISO 3808 medium-load standard);

• Mean Time Between Failures (MTBF): ≥ 60,000 hours;

• Certification Standards: CE Certification (EN 61326-1), Optional ATEX Certification (for explosive environments), RoHS 2.0 Certification;

• Material Certification: 316L stainless steel complies with ASTM A240 standard; Elastic body complies with EN 10083-3 standard.

IV. Working Principle

1. Medium Tension Force Application Stage: When medium-load coiled materials (e.g., medium and heavy steel plates, kraft paper) pass through the tension roller, the 10kN-level tension is transmitted to the sensor’s elastic body (40CrNiMoA alloy steel). The elastic body undergoes slight elastic deformation under tension (approximately 0.08mm deformation under 10kN tension). Although the deformation is small, the rigidity is sufficient to avoid plastic deformation risks.

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3. Strain Sensing Stage: Four high-precision metal strain gauges are bonded to the surface of the elastic body (forming a full-bridge circuit to improve signal sensitivity). As the elastic body deforms, the strain gauges produce resistance changes—tensile strain gauges show increased resistance, while compressive strain gauges show decreased resistance. The full-bridge circuit outputs a weak mV-level voltage signal (the signal amplitude is twice that of a half-bridge circuit, with stronger anti-interference capability).

4. Intelligent Signal Processing Stage: The built-in intelligent signal processing unit processes the mV-level signal: ① Amplifies the signal to the V level via a low-noise amplifier; ② Uses a 200Hz low-pass filter circuit to eliminate vibration noise from medium-load equipment (e.g., rolling mill vibration); ③ Uses a two-stage temperature compensation circuit to offset the impact of temperature on the elastic body and strain gauges; ④ A microprocessor performs linear calibration and fault judgment on the signal to generate accurate tension data and status information.

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6. Multi-Mode Signal Output Stage: The processed tension data is output in three ways: ① Converted to a 4-20mA DC analog signal via a 16-bit D/A converter (4mA corresponding to 0kN, 20mA corresponding to 10kN); ② Outputs digital tension values and fault codes through the RS485 interface; ③ Uploads real-time data to the industrial Internet platform at high speed via the optional PROFINET interface.

7. Closed-Loop Control Stage: The controller (e.g., ABB AC500 PLC) receives the tension data and compares the actual value with the set value (e.g., 8kN set tension for medium and heavy plates). If the actual tension (8.5kN) is greater than the set value, it drives the actuator (e.g., adjusting the winding speed via a frequency converter, adjusting the tension roller pressure via a hydraulic cylinder) to reduce the tension; if the actual tension (7.5kN) es menor que el valor establecido, aumenta la tensión. Esto garantiza que la tensión del material en rollo de carga media se estabilice dentro de ±0.04kN, evitando da?os a materiales o equipos.