摘要：本文闡述了利用Siwarex FTC稱重模塊和S7-300PLC對用戶舊的失重秤成功進行升級改造，

      實現(xiàn)了高精度稱重控制的需要，并具有豐富的管理和數(shù)據(jù)存儲功能。

關(guān)鍵詞：Siwarex FTC，失重秤，塑膠，稱重，配料

 

 

一、概述

某塑膠企業(yè)配料設(shè)備采用失重稱重的方式，為了確保每種產(chǎn)品配料中的主料和各種輔料實現(xiàn)準確的配料，整個配料系統(tǒng)由多臺失重秤構(gòu)成，同時稱重配料，采用螺旋給料方式進行物料輸送。所有主料和輔料最終被送入一個容量約為200Kg的稱重式料斗進行混合，由于設(shè)備故障維修昂貴且性能不能滿足要求，客戶決定對失重秤系統(tǒng)進行升級改造。本文闡述了該系統(tǒng)采用西門子專用稱重模塊SIWAREX FTC改造過程及效果分析。

 

二、原有設(shè)備

用戶原有失重秤主要由稱重傳感器、稱重儀表、秤體等部分構(gòu)成，該系統(tǒng)人機交互接口少，維護相當(dāng)困難， 而且板卡備件價格昂貴。由于稱重控制器的設(shè)計專一性，該控制器在本設(shè)備的控制過程中功能比較單一， 只有重量稱量功能，在整個流程中沒有其他控制功能，也不能實現(xiàn)方報表輸出等功能。用戶為了提供生產(chǎn)效率，減少現(xiàn)場維護量，需要將原有的失重秤改造成具有稱重、控制和管理功能，能夠?qū)崟r精確控制該稱重過程，             圖1 失重秤現(xiàn)場

同時人機交互快速方便，信息輸出方式多樣的稱重控制系統(tǒng)。同時要求稱重控制設(shè)備具有通用性，稱重傳感器精度穩(wěn)定性，人機操作界面友好。  

 

三、改造過程

我們針對用戶的要求，選用了西門子SIWAREX FTC稱重控制模塊（圖2）。FTC模塊是一種高精度、高速的動態(tài)稱重控制模塊，直接集成于西門子S7-300PLC控制系統(tǒng)，可通過編程方便的實現(xiàn)失重式給料設(shè)備的稱重控制功能。SWAREX FTC可以精確的控制生產(chǎn)過程中粉末、顆   圖2西門子 SIWAREX FTC控制系統(tǒng)

粒、片狀、條狀和塊狀固體物料瞬時給料流量和累計量。在生產(chǎn)過程中，給料流量的精確控制對保證產(chǎn)品質(zhì)量起到了重要的作用。                   

該系統(tǒng)包括一臺主控PLC CPU 315-2DP，外接兩只FTC模塊，同時控制兩臺失重秤。稱重傳感器采用西門子的RN系列單傳感器，上位人機界面采用了最新的MP277 10寸彩色觸摸屏，較大的顯示面積有利于重量參數(shù)的設(shè)定和顯示，以及稱重工作狀態(tài)的記錄顯示（圖3）。給料配方的功能，增強了系統(tǒng)使用的靈活性，配方設(shè)定值可以直接在觸摸屏上通過密碼設(shè)定。所有配方數(shù)據(jù)都保存在存儲卡里，以防止意外丟失。FTC模塊自帶特定功能的輸出點，可以控制加料的一些專用功能，比如加料閥的開關(guān)，螺桿加料機的速度控制，以及其他保護功能。

圖3 SIWAREX FTC失重秤設(shè)備控制流程示意圖

    失重秤連續(xù)對整個給料系統(tǒng)包括稱重斗、給料機構(gòu)進行稱重，相當(dāng)于一臺靜態(tài)秤；同時通過變頻調(diào)速來控制給料機構(gòu)的下料流量。失重秤料斗內(nèi)每單位時間內(nèi)物料重量的減少Δd/ Δt對應(yīng)失重秤的給料流量。FTC將dv/dt與預(yù)設(shè)的給料流量進行比較，并通過調(diào)節(jié)給料機的速度來自動修正，因此可以保持精確的給料流量。

    當(dāng)料斗內(nèi)的物料重量低于預(yù)設(shè)值，FTC稱重控制模塊將鎖定給料機速度，保持下料機構(gòu)以容積方式給料。同時打開加料閥進行快速加料。當(dāng)料斗內(nèi)物料重量達到高位預(yù)設(shè)值，加料閥自動關(guān)閉。同時FTC控制器自動將下料機構(gòu)切換到稱重方式加料。

性能特點

? 給料累計量精度優(yōu)于±0.2﹪～±0.5﹪；

? 給料流量控制精度優(yōu)于±1－2﹪；

? 給料速率為0.05～100 000㎏/h ；

? 性能可靠，幾乎不需要維護，特別適用于條件惡劣的工業(yè)領(lǐng)域；

? 多種標定方式，標定簡單；

? 結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小；

? 整體式安裝，降低安裝成本；

? 全封閉式物料輸送，防止粉塵飛揚、環(huán)境污染。

四 結(jié)論

    由于西門子SIWAREX FTC稱重技術(shù)的使用，使得：

    ? 提高批量加料計量精度，不受外部因素（例如機械振動等）的干擾；

    ? 可適用于不同種類、不同密度的物料計量控制；

    ? 分別獲取和顯示料位和物料重量值；

        西門子SIWAREX FTC稱重模塊和S7-300系統(tǒng)的可編程和集成的特點，使我們在實施失重秤改造項目中，能夠借助SIMATIC強大的平臺，充分滿足了用戶的稱重、控制和管理需求。確保工廠高效運行并保證產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)了生產(chǎn)流程最優(yōu)化和高度自動化。西門子SIWAREX FTC優(yōu)異的性能和可靠的品質(zhì)使失重秤稱重控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性都大大提升，減少了用戶的維護量。