Aufzeichnung des Gewichts von zwei Waagen mit Kern BalanceConnection

In diesem Artikel zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie mit der Software Kern BalanceConnection in regelmäßigen Intervallen das Gewicht von zwei Kern PNS-Waagen abrufen können. Die Gewichtswerte werden mit Datum und Uhrzeit in zwei separate Dateien geschrieben, die sich zur weiteren Verarbeitung problemlos in Excel oder anderen Programmen öffnen lassen.

Der hier gezeigte vereinfachte Vorgang erfordert eine individuelle Konfigurationsdatei (.config). Bei Bestellung der Waagen und BalanceConnection-Software über unseren Shop erstellen wir gerne eine solche Datei für Sie.

Vorbereitung der Waagen und Software

Verbinden Sie die Waagen mit den RS-232-Datenkabeln und den Schnittstellenwandlern auf USB mit einem PC. Der Treiber für den Schnittstellenwandler mit FTDI-Chip wird von Windows normalerweise automatisch installiert (andernfalls finden Sie ihn hier).

Die Kern BalanceConnection Software können Sie hier herunterladen. Nach dem Start haben Sie zunächst die Möglichkeit, Ihren Lizenzschlüssel einzugeben (alternativ können Sie die Software 10 Tage testen):

Eingabe Lizenzschlüssel Kern BalanceConnection Software

Danach erscheint die Programmoberfläche in der einfachen Ansicht. Klicken Sie auf die Schaltfläche unten rechts, um in den Expertenmodus zu wechseln:

Software Kern BalanceConnection auf Expertenmodus umstellen

Das Programm startet neu und sieht nun deutlich anders aus. Links unten unter Schnittstellen erscheinen die COM-Ports der Schnittstellenwandler als „USB Serial Port“. Auf unserem System handelt es sich um COM5 und COM10, die Nummern der COM-Ports werden allerdings auf Ihrem System andere sein (sie werden von Windows vergeben):

Kern BalanceConnection Expertenansicht

Konfigurationsdatei laden

Laden Sie die von uns bereitgestellte Konfigurationsdatei (.config) im Menü unter Einstellungen / Verwaltung / Einstellungen wiederherstellen:

Die Software startet ohne weitere Nachfrage neu (dies kann etwas dauern) und sollte nun wie unten gezeigt aussehen:

  1. Es sind zwei Geräte (Waagen) „PNS1“ und „PNS2“ angelegt.
  2. Diese sind den Schnittstellen COM1 und COM2 zugewiesen.
  3. Als Ausgabemethode ist die Dateiaufzeichnung in zwei separaten Dateien im Verzeichnis C:\Users\Public\Documents eingestellt.
  4. Zum Abfragen des Gewichts von der Waage sind Timer mit einem Intervall von 10 Sekunden definiert.

Waagen den richtigen COM Ports zuweisen

Aktuell sind die Waagen den Schnittstellen COM1 und COM2 zugeordnet, wir müssen sie aber mit den als „USB Serial Port“ aufgelisteten COM-Ports verbinden (auf unserem System COM5 und COM10):

Com Port - USB Serial Port

Mit einem Doppelklick auf COM1 gelangen Sie zu den Einstellungen. Ändern Sie im Tab RS-232 Eigenschaften den Anschluss auf den ersten „USB Serial Port“:

Klicken Sie auf Änderungen, um die Einstellungen zu übernehmen. Schließen Sie das Dialogfenster.

Wiederholen Sie den Vorgang für COM2 und wählen Sie entsprechend den zweiten „USB Serial Port“ aus.

In der Schnittstellen-Ansicht sollten nun die Waagen PNS1 und PNS2 je einem USB Serial Port zugewiesen sein:

Schnittstellen-Ansicht

Dateipfad ändern

Falls gewünscht, können Sie den Speicherort der Dateien wie hier beschrieben ändern. Andenfalls werden diese im Verzeichnis C:\Users\Public\Documents erzeugt.

Durch einen Doppelklick auf den ersten „Dateiaufzeichnung“-Eintrag gelangen Sie zu den Einstellungen. Klicken Sie im Tab Ausgabedatei auf den Dateipfad:

Sie können den Dateipfad nun direkt eingeben (z.B. indem Sie ihn aus dem Windows Datei-Explorer kopieren) oder über Durchsuchen den üblichen „Speichern-unter“-Dialog öffnen:

Tipp: Verwenden Sie die Dateiendung .csv, dies ermöglicht das Öffnen der Datei in Excel mittels Doppelklick.

Variable Dateinamen

Wenn Sie möchten, dass BalanceConnection variable Dateinamen verwendet, die z.B. das Datum enthalten, können Sie entsprechende Platzhalter über die Schaltflächen einfügen:

Passen Sie in diesem Fall auch die Einstellungen im vorherigen Dialog unter Sollten an Ihre Wünsche an.

Bestätigen Sie die Änderungen mit Änderungen übernehmen. Sie kehren nun zum vorherigen Dialog zurück, schließen Sie diesen auch mit einem Klick auf Änderungen übernehmen.

Wiederholen Sie den Vorgang für die zweite Dateiaufzeichnung (und somit für die zweite Waage).

Hinweis: In unserem Test wurden die Änderungen von BalanceConnection nicht sofort richtig dargestellt, es erschienen immer noch und die alten Dateipfade:

Um dies zu beheben, schließen Sie die Software (die Einstellungen werden automatisch gespeichert) und starten Sie sie erneut. Die Änderungen sind nun ersichtlich:

Timer konfigurieren / starten

Die von uns eingerichteten Timer rufen das Gewicht alle 10 Sekunden ab:

Wenn Sie dies ändern möchten, gelangen Sie über einen Doppelklick auf den Timer zu den Einstellungen. Ändern Sie die Bezeichnung und wechseln Sie in das Timer-Tab, um das Intervall für den Abruf des Gewichts von der Waage anzupassen:

Klicken Sie auf Änderungen übernehmen.

Abruf des Gewichts und Dateiaufzeichnung starten

Klicken Sie auf den ersten Timer und dann auf Aktiviert , um den Abruf des Gewichts von der Waage in dem eingestellten Intervall zu starten. Wiederholen Sie dies für den zweiten Timer:

Der Abruf des Gewichts und die Dateiaufzeichnung laufen nun:

Über die Aktiviert-Schaltfläche können Sie den Abruf des Gewichts und damit die Dateiaufzeichnung auch beenden.

Datenempfang testen

Um zu testen, ob das Gewicht von der Waage empfangen wird, markieren Sie eine Dateiaufzeichnung und klicken Sie auf die folgende Schaltfläche:

Es erscheint nun ein Fenster, in dem Sie das von der Waage gesendete Gewicht („Rohdaten“) und die für die Dateiaufzeichnung verwendeten Werte („analysiert“) sehen können:

Datei in Excel öffnen

Die erstellten Dateien lassen sich einfach durch einen Doppelklick in Excel öffnen:

Gewicht mit Datum und Uhrzeit in Excel

Vorsicht: Öffnen Sie die Datei nicht, während die Aufzeichnung noch läuft! Kern BalanceConnection kann sonst keine neuen Werte in die Datei schreiben, zeigt aber keine Fehlermeldung an. Sie können die Datei im schreibgeschützten Modus öffnen, Excel aktualisiert die Werte allerdings nicht automatisch.

Weitere Informationen

Baudrate und weitere Schnittstellen-Parameter für Ohaus Navigator-Waagen

Die Waagen der Ohaus Navigator-Serie lassen sich optional mit verschiedenen Schnittstellen ausstatten. Für die RS-232- und USB-Schnittstelle müssen in der verwendeten Software die gleichen Schnittstellenparameter eingestellt sein wie im Menü der Waage, damit die Übertragung des Gewichts funktionieren kann.

Mit der Einführung der neuen hochauflösenden Navigator-Waagen (NV-123, NV223 und NV223) hat Ohaus die Standardwerte dieser Schnittstellenparameter geändert und an die restlichen Waagen von Ohaus angeglichen. Auch die weiteren Navigator-Waagen werden nun nach und nach mit der neuen Firmware ausgeliefert und erhalten damit die neuen Einstellungen.

Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede:

NeuAlt
Baudrate96002400
Datenbits87
ParitätKeineKeine
Stoppbits12
FlusskontrolleKeineKeine

Diese Einstellung können im RS232 bzw. USB-Menü der Waage überprüft und geändert werden.

Als Beispiel für eine Software sehen Sie hier Screenshots aus Simple Data Logger (speichert Gewicht mit Datum und Uhrzeit in einer Datei) und HTerm (Terminal-Software, praktisch zum Testen der Kommunikation mit der Waage). Diese zeigen die neuen Schnittstellenparameter. Wie erwähnt müssen die Einstellungen der Software und Waage exakt übereinstimmen.

Simple Data Logger Schnittstellenparameter für Ohaus-Waagen
Software Simple Data Logger mit Einstellungen für Ohaus-Waagen
HTerm Einstellungen für Ohaus-Waagen
HTerm mit Einstellungen für Ohaus-Waagen

In Simple Data Logger müssen Sie die Einstellungen nicht von Hand vornehmen, sondern können „Ohaus“ (für die neuen Schnittstellenparameter) oder „Ohaus SPU, TA, NV“ (alte Parameter) als Gerät auswählen und auf den Set default parameters for device-Knopf klicken.

Weitere Informationen

Glossar RS-232 Schnittstellenparameter

Baudrate: Die Baudrate gibt die Übertragungsrate von Daten in Bits pro Sekunde an. Waagen arbeiten üblicherweise mit vergleichsweise niedrigen Baudraten von 1200 bis 9600. Diese sind für die Übertragung des Gewichts völlig ausreichend, es sei denn, Sie möchten zahlreiche Werte pro Sekunden oder zusätzliche Daten übertragen. Je höher die Baudrate, desto kürzer ist die maximal mögliche Länge der RS-232-Datenleitung.

Datenbits: Die Datenbits geben die Anzahl der Bits an, die pro Übertragungseinheit übertragen werden. Die meisten Geräte mit RS-232-Schnittstellen verwenden 8 Datenbits pro Übertragungseinheit.

Parität: Die Parität ist ein weiteres Bit, der zu den Datenbits hinzugefügt wird, um Fehler bei der Übertragung zu erkennen. Es gibt verschiedene Arten von Parität: gerade Parität, ungerade Parität und keine Parität.

Stoppbits: Die Stoppbits geben an, wie viele Bits am Ende jeder Übertragungseinheit übertragen werden, um das Ende der Übertragung anzuzeigen.

Flusskontrolle: Die Flusskontrolle kann verwendet werden, um die Übertragung von Daten zwischen dem Sender und dem Empfänger zu synchronisieren und zu verhindern, dass der Empfänger überflutet wird. Es gibt verschiedene Arten von Flusskontrolle, wie Hardware-Flusskontrolle und Software-Flusskontrolle.

Präzisionswaage A&D GX-A: Schnittstellenbeschreibung RS-232 und USB

Für die Präzisionswaage GX-A (und GF-A) des japanischen Herstellers A&D existiert eine ausführliche Schnittstellenbeschreibung: Das 56-seitige Communication Manual können Sie hier herunterladen (PDF, auf Englisch). Wir stellen Ihnen im Folgenden die wichtigsten Punkte vor.

Schnittstellen: RS-232 und USB serienmäßig

GX-A Präzisionswaage von A&D: Schnittstellen USB und RS-232
Präzisionswaage A&D GX-A mit USB-Schnittstelle (Mini USB) und RS-232 (DE9) sowie passenden Kabeln

Das Communication Manual beschreibt die standardmäßig vorhandenen Schnittstellen dieser Präzisionswaage:

  • Serielle Schnittstelle (RS-232): Viele Geräte wie Drucker, Datenlogger, Zweitdisplays oder Schnittstellenwandler auf Ethernet/WLAN können nur mit der RS-232-Schnittstelle verwendet werden.
  • USB-Schnittstelle (USB Device): Ermöglicht den einfachen Anschluss als Peripheriegerät an einen Computer und unterstützt erstmals bei A&D zwei verschiedene Betriebsarten (die Umschaltung erfolgt über das Menü der Waage).
    1. Quick USB-Modus: Die Waage wird vom PC als Eingabegerät erkannt und kann wie eine Tastatur das Gewicht in jede Anwendung eintippen. Dies ist ideal, um ohne Zusatzsoftware das Gewicht in Excel zu übertragen. Auch für Anwendungen, die im Browser laufen, stellt sie eine sehr einfache Lösung dar. Eine Beschreibung der Datenformate finden Sie unten.
    2. Virtual COM-Modus: Virtuelle serielle Schnittstelle, funktioniert wie die RS-232-Schnittstelle mit einem Schnittstellenwandler auf USB. Zur Datenerfassung kann daher die gleiche Software verwendet werden.

Auch die optionale, optisch isolierte zweite RS-232-Schnittstelle wird erwähnt und verschiedene Möglichkeiten zum gleichzeitigen Anschluss mehrerer Geräte werden vorgestellt. Die ebenfalls optional erhältlichen Ethernet- und USB-Host-Schnittstellen werden in diesem Zusatzhandbuch nicht beschrieben.

Zahlreiche Möglichkeiten zum Auslösen der Datenübertragung (Übertragungsmodi)

Nicht jeder Anwender möchte (oder kann) eine Taste an der Waage drücken, um das Gewicht zu übertragen. Die GX-A-Präzisionswaagen verfügen daher über zahlreiche Übertragungsmodi und Einstellungen zur optimalen Anpassung an Ihren Arbeitsablauf.

Die Angaben in Klammern unten beziehen sich auf den jeweiligen Menüeintrag, die Standardeinstellung ist mit einem Sternchen* markiert.

  1. Übertragung des Gewichts auf Tastendruck an der Waage (PRINT-Taste):
    • Modus A (Prt 0*): Nur bei stabilem Gewicht (sonst wird der Tastendruck ignoriert).
    • Modus B (Prt 4): Sofortige Übertragung (stabiles und instabiles Gewicht).
    • Modus C (Prt 5):  Die Waage überträgt das Gewicht sofort, wenn es stabil ist, andernfalls nach der Stabilisierung. Hierbei gibt es keine Zeitbegrenzung (Timeout).
  2. Automatische einmalige Übertragung bei stabilem Gewicht (kein Tastendruck erforderlich):
    • Modus A (Prt 1): Rückkehr zum Nullpunkt vor erneuter Übertragung erforderlich. Sie können einstellen, welcher Bereich um den Nullpunkt als “Null” akzeptiert wird (Einstellung AP-b: 10, 100 oder 1000 d). Zudem können Sie festlegen, ob nur positive, negative oder alle Werte übertragen werden sollen (AP-P).
    • Modus B (Prt 2): Keine Rückkehr zum Nullpunkt vor erneuter Übertragung erforderlich. Sie können einstellen, welche Differenz zum letzten stabilen Wert erforderlich ist (AP-b: 10, 100 oder 1000 d). Zudem können Sie festlegen, ob im Vergleich zum letzten stabilen Wert größere, kleinere oder alle Werte übertragen werden sollen (AP-P).
  3. Laufende Übertragung (Stream Mode) von ca. 5, 10 oder 20 Werten/s (Prt 3): Die Einstellung erfolgt anhand der Display Refresh Rate (bASFnc / SPd). Dieser Ausgabemodus ist nicht sinnvoll, wenn Sie einen Drucker oder Hardware-Datenlogger an die Waage angeschlossen haben, er ist aber für den Einsatz eines Zweitdisplays erforderlich. Auch unserer Datenlogger-Software kann diese Anzahl an Werten pro Sekunde problemlos aufzeichnen.
  4. Intervall-Modus mit Übertragung eines Werts alle 2, 5, 10, 30, 60 Sekunden oder alle 2, 5, oder 10 Minuten (Prt 6).
  5. Befehlsmodus mit Übertragung auf Abruf von einem Computer (siehe unten). Die Waage nimmt in jedem der o.g. Modi Befehle entgegen (also auch in der Standardeinstellung Prt 0). Der Befehlsmodus ist lediglich in der Betriebsart „Quick USB“ nicht verfügbar. Zur Verwendung des Befehlsmodus benötigen Sie eine Software, die einen Befehl zum Abruf des Gewichts an die Waage schicken kann (siehe unten).

Sehr nützlich: In Modus 1, 2 und 4 blinkt die Anzeige, um zu signalisieren, dass das Gewicht übertragen wurde.

Befehle zum Abruf des Gewichts und zur Steuerung der Waage von einem Computer

Das Communication Manual enthält eine ausführliche Beschreibung aller unterstützten Befehle. Hierzu gehören neben den unten beschriebenen Befehlen zum Abruf des Gewichts auch Befehle zur Verwendung der Tara-Funktion, zum Setzen der Grenzwerte für die Kontrollwägung, für Zeit und Datum, etc.

Befehlsmodus: Abruf des Gewichts

Der am häufigsten verwendete Befehl ist „Q“ zum sofortigen Abruf des Gewichts (egal, ob es stabil oder instabil ist, siehe unten bei Datenformat):

Nr.: 1 2 3
ASCII:QCRLF
Hex:51OD0A

Anwendungsbeispiele und Software zum Abruf des Gewichts von der Waage:

  • Programme wie Smartlux Simple Data Logger, A&D WinCT und Kern Balance Connection können über eine Timer-Funktion das Gewicht in regelmäßigen Abständen abfragen.
  • Mit 232key Pro kann eine Tastenkombination (Hotkey) festgelegt werden. Wird diese gedrückt, sendet 232key Pro den „Q“-Befehl an die Waage und tippt das empfangene Gewicht an der Cursorposition ein.
  • Die bekannte Etikettiersoftware Bartender verwendet den Q-Befehl, um das Gewicht mehrmals pro Sekunde abzufragen und ggf. in ein Etikett zu übernehmen.
  • Um den Abruf des Gewichts von der Waage zu testen, können Sie auch eine beliebige Terminal-Software verwenden (z.B. HTerm oder PuTTY).

Weitere Befehle zum Abruf des Gewichts

<ESC>PEntspricht „S“ (Gewicht nach Stabilisierung senden, <ESC> ist hex. 1B)
CAnnulliert die Befehle S, <ESC>P und SIR.
RWRequest weight, entspricht „Q“.
SSendet das Gewicht, sobald es stabil ist.
SISend immediately, entspricht „Q“.
SIRSend immediately and repeat, startet die laufende Übertragung des Gewichts (siehe „laufende Übertragung“ oben).

Quittieren von Befehlen und Fehlercodes

Standardmäßig werden zulässige Befehle ausgeführt und unzulässige Befehle ignoriert. Alternativ kann die Waage im Menü unter SiF / ErCD so eingestellt werden, dass zulässige Befehle mit <ACK> quittiert werden (Acknowledge-Steuerzeichen, hex. 06). Unzulässige Befehle werden mit „EC“, gefolgt von einem Komma und der Fehlernummer beantwortet.

Bei Befehlen mit längerer Ausführungsdauer erfolgt bei eingeschalteter Quittierung zunächst mit <ACK> die Bestätigung, dass der Befehl empfangen wurde. Nach erfolgreicher Ausführung überträgt die Waage erneut <ACK>. Konnte der Befehl nicht ausgeführt werden, erfolgt statt dessen eine Fehlermeldung.

Das Communication Manual enthält hierzu ausführliche Informationen und gut verständliche Beispiele:

GX-A Präzisionswaage: Tara vom PC auslüsen und Gewicht abfragen

Datenformat

RS-232 und USB virtual COM port

Egal, welcher Übertragungsmodus eingestellt ist: Standardmäßig sendet die Waage das Gewicht im bewährten A&D-Format und überträgt 17 ASCII-Zeichen (Bytes) für jeden Messwert:

Erste Zeile: Nummer des Zeichens (Byte)
Zweite Zeile: von der Waage gesendete ASCII-Zeichen (Beispiel)
Dritte Zeile: hexadezimaler Wert
 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617
ST,+00456.89  gCRLF
53542C2B30303435362E38392020670D0A

Alternativ zum A&D-Format können weitere Datenformate verwendet werden. Das Communication Manual enthält auch hierzu ausführliche Beschreibungen.

Generell ist das A&D-Format eine gute Wahl, da A&D sehr darauf achtet, daran keine unnötigen Änderungen vorzunehmen. Manche unserer Kunden konnten somit jahrzehntealte Laborwaagen von A&D durch neue Waagen ersetzen, ohne ihre bestehende Datenerfassungssoftware anpassen zu müssen.

Unterstützung für MT-SICS?

Obwohl an der Waage auch ein „MT“-Datenformat eingestellt werden kann und obwohl MT-SICS ebenfalls die Befehle „S“, „SI“ und „SIR“ verwendet, handelt es sich nicht exakt um das MT-SICS-Format. Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede am Beispiel der Antwort der Waage auf den Abruf des stabilen Gewichts:

Erste Zeile: Nummer des Zeichens (Byte)
Zweite Zeile: „MT“-Format der A&D-Waage (stabiles Gewicht)
Dritte Zeile: MT-SICS-Format (stabiles Gewicht)
 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718
S     123.45 gCRLF
S S     123.45 gCRLF

Quick USB

Bei Verwendung der Quick-USB-Betriebsart verhält sich die Waage (wie bereits beschrieben) wie eine Tastatur. Hierbei kann ebenfalls das A&D-Format verwendet werden, interessanter ist aber häufig das simple NU2-Format (nur das Gewicht)  oder das TAB-Format:

FormatBeispiel
A&DST,+00456.89__g
NU+00456.89
CSVST,+00456.89,  g
TABST+00456.89  g
NU2456.89

Die Eingabe wird immer mit der Enter-Taste abgeschlossen, so dass Excel (und andere Tabellenkalkulation) danach in die nächste Zeile springen.

Weitere interessante Funktionen kurz erwähnt

Zeit und Datum (dout/S-td)

Zeit und Datum können mit den einzelnen Messwerten ausgegeben werden.

Interner Datenspeicher (dout/dAtA)

Kann aktiviert werden, um Messwerte zunächst intern zu speichern und später über eine Schnittstelle auszugeben. Es können „bis zu 200“ Messwerte (ohne Zusatzinformationen wie Zeit und Datum) gespeichert werden.

Re-Zero (Tara) nach Datenausgabe (dout/Ar-d)

Nach Ausgabe des Gewichts tariert sich die Waage automatisch. Ideal für Rezepturen: Ein Tastendruck (PRINT) genügt, und die Waage gibt das Gewicht der aktuellen Zutat über die Schnittstelle aus und tariert sich, so dass die nächste Komponente gewogen werden kann.

UFC-Funktion (dout/UFC)

Hiermit können Sie weitgehend frei bestimmen, welche Werte von der Waage übertragen werden sollen. Sie können eine Reihe von Variablen (z.B. Gewicht, Tarawert, Ergebnis der Kontrollwägung) mit beliebigen Zeichen und sogar Steuerzeichen kombinieren (maximal 500 Zeichen). Die Funktion ist ideal zur Ansteuerung von Etikettendruckern, da Befehle der Drucker-Beschreibungssprache (z.B. ZPL) mit den Messwerten kombinieren lassen. In einem eigenen Artikel werden wir in Kürze demonstrieren, wie Sie mit der UFC-Funktion komplexe Etiketten ausdrucken können.

Software zur Verwaltung der Waage

Viele Einstellungen der Waage können bequem vom PC aus mit der neuen Software WinCT ParamSet vorgenommen werden (statt über das Menü der Waage).

Weitere Informationen und Bestellmöglichkeit