| 稱重模塊在全自動配料系統中的應用 | 2020-02-20 |
| 摘要：全自動配料系統根據生產工藝，依托于西門子S7-300PLC將稱重模塊擴展成多配方、多物料的高精度配料系統。稱重模塊真正意義上集成稱重系統化解決方案，是自動配料系統集成稱重控制功能的。 1、引言 稱重與配料是各行業提高產品質量的前提，而配料稱重儀表又是配料系統中最基本的裝備，它已成為企業工藝生產裝備中的關鍵。如何用性價比更高的配料稱重儀表來實現全自動配料系統的核心功能，這是自動配料工程技術中的關鍵問題。配料系統將就宜兩臺潤滑油反應罐的配料系統工程來介紹如何用稱重模塊來實現多配方、多物料配料的全自動控制。 2、配料系統的組成及工藝生產對系統的要求 ①配料系統的組成結構及工藝流程 對兩臺潤滑油反應罐的配料系統工程，其配料系統的流程如下： 每臺稱重模塊對應一臺稱斗的一組傳感器，實現一個稱量單元。綜合考慮結構、料性、配料速度等諸多因素，每個稱量單元對應1~4個配料罐，即：每個單元稱量1~4種物料。共計15~20種物料（如：甲醇、乙醇、天那水、粘合劑等），這也就對配料系統提出了“多物料”自動配料的要求。 自動配料系統把2、3、4號防爆電子秤（稱重單元）作為系統的公用部分，1、6號稱屬于一號線配方，5、7號線屬于二號線配方。同時利用正反向收集皮帶來輸送2、3、4號防爆電子秤中的粉料到一線或二線混料系統。粉料經強制混合與粉體一同送至混合配料罐。 ②配料工藝的控制時序 該配料系統要滿足兩臺日出料量80噸/日的潤滑油混合罐的配料要求，也就是說每副料的稱量、混合周期應保證在5~8分鐘以內。其動態精度要保證在0.05%以上，混料均勻程度≥98%。配料精度和速度往往存在一定的制約，但是通過自動配料系統對配料周期內各段的統籌控制，便可以實現這一工藝要求。 物料防爆電子地磅計量與混料控制相互獨立，時序上兩次稱量的過程可以連續進行。另外在稱量過程中粗調與精調的轉換、懸浮料修正系數的合理設定也是提高配料速度與精度的重要因素。 3、稱重模塊介紹 稱重模塊是標準的功能模板集成配料系統的一部分，稱重通過一個預先定義的稱重工序來實現，防爆電子秤的功能包括：非自動配料系統（符合OIMLR-76的非自動配料系統），用于自動裝料配料系統（符合OIMLR-61的自動裝料配料系統），用于自動分檢配料系統（符合OIMLR-51的自動分檢配料系統），以及用于非連續累計自動配料系統（符合OIMLR-107的非連續累計自動配料系統）。應用于稱重領域它主要有以下優點： l）通過ET200M連接到PROFIBUSDP上，可以應用于分散系統概念中； 2）分辨率高達1600萬分之一的重量測量或能力； 3）精度高達3x6000d，可以校準（0.5μV每個e）； 4）可校準顯示器，具有SIMATICHMI標準操作員面板； 5）測量速率：內部2.5毫秒，外部10毫秒；以保證高精度定量給料控制 6）準確的劑量切換信號（<1毫秒）； 7）若干個劑量分配速度； 8）平滑或分步控制的劑量控制； 9）可以通過參數定義的輸入和輸出； 10）用于不同應用程序的自動稱重操作參數設置； 可見SIWAREXFTA稱重模塊是單物料、單配方稱重控制的。但是又因為它具有如下優勢，這使它應用于多物料、多配方的復雜配料控制系統變得容易。 ①配料控制系統方案示意 針對配料系統要求，綜合考慮可靠性、性、系統成本以及通訊能力要求，配料系統采用西門子S7-300PLC作為主要邏輯控制器，上位機為一臺DELLPC和一臺10英寸西門子TP270觸摸屏。稱量控制的核心部件是SIWAREXFTA稱重模塊，稱重傳感器給出重量信號(mV模擬量信號)直接進入到SIWAREXFTA，其余的稱重過程由FTA分解完成（包括物料的快慢加轉換，懸浮料計算與修正、容差報警、小流量提示等）。而多配方的存儲與調用、多物料加料順序的控制、報表、報警的生成與管理等等則依賴于S7-300的CPU來完成。 配料系統給出確定的動作信號到PLC的I/O卡進而由PLC的I/O來控制電氣、設備。同樣，上位機PC或TP270觸摸屏也可以對稱重過程進行監視與干預，實現功能兼容互為備用的作用。 4.1配料控制系統方案 ②基于STEP7如何劃分功能單元 配料過程中，所有的邏輯控制基本都要由PLC完成，那么除了諸如加料機、活化器、收集皮帶、混料機、放料閥等等機械設備外，自動配料系統如何詳細劃分配比稱量部分的功能呢？首先，自動配料系統要了解SIWAREXFTA稱重模塊的控制和通訊方式，SIWA_FTA與SIMATICCPU利用功能塊FB41進行通信。在編制調用過程中，會給FBSIWA_FTA創建一個實例數據塊。除了實例數據塊以外，每個定標SIWAREXFTA都需要一個定標數據塊，在其中儲存防爆電子秤的參數。隨它一起提供的數據類型UDT12能用來創建定標數據塊。矢量數據塊也必須裝載到SIMATICCPU中。一個矢量數據塊可以被一個以上的SIWAREXFTA所使用。對于應用程序中的每個防爆電子秤，程序功能塊FB41能被調用一次。它在一個程序層級上循環（例如在OB1中），并提供有調用參數。 | |
