0 前言

    當(dāng)今,，在稱量自動化和過程控制領(lǐng)域,，電子稱量系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用到監(jiān)視和控制各種生產(chǎn)過程中。這些應(yīng)用可以從簡單的皮帶張力的監(jiān)視或容器填充度的測量,，一直延伸到復(fù)雜的特定配方混合料的生產(chǎn)控制,。SIEMENS電子稱量系統(tǒng) (SIWAREX)特別適合于這些高精度的測量任務(wù)，或被應(yīng)用于其它測量手段不適宜使用的場合,，例如導(dǎo)致傳感器易損的活性材料的檢測和受衛(wèi)生條件限制的純凈物質(zhì)(如食品,、藥物,、化工產(chǎn)品)的生產(chǎn)。

1 SIWAREX系統(tǒng)在粉刷石膏生產(chǎn)中的應(yīng)用

    稱量和按比例定量控制是先進(jìn)工業(yè)過程控制的關(guān)鍵技術(shù),，在眾多的工業(yè)過程控制中稱量技術(shù)扮演了重要的角色。通過直接集成在SIMATIC自動化系統(tǒng)的電子稱量系統(tǒng),，SIEMENS在集中式和分布式控制系統(tǒng)中提供了統(tǒng)一的稱量解決方案,。

    SIWAREX稱量模塊既可以作為中央模塊應(yīng)用于SIEMENS可編程控制器SIMATIC S5或S7，也可以作為分布式輸入,、輸出模塊應(yīng)用于SIMATIC S5,、S7、M7或C7：通過使用標(biāo)準(zhǔn)硬件組態(tài)SIMATIC components和標(biāo)準(zhǔn)編程軟件STEP7,，可以極大地減少工程和培訓(xùn)的費(fèi)用,。另外，通過使用SIWATOOL參數(shù)化軟件,，用計算機(jī)RS 232C接口直接與稱量模塊相連,，使用戶可以在沒有任何STEP 7編程基礎(chǔ)的情況下，通過輸入窗口方便地修改所有的可調(diào)節(jié)參數(shù),。

1.1  SIWAREX U和SIWATOOL的功能

    SIWAREX系列中最通用的模塊S1wAREX U,，在粉刷石膏生產(chǎn)線中的主要功能是：執(zhí)行處理生產(chǎn)線所有生產(chǎn)過程中的稱量任務(wù)，信號數(shù)字過濾,，超限檢測,，短路和防過載保護(hù)，斷線檢測等,。SIWAREX U有單通道和雙通道2種類型模塊,，測量精度為0．05％，具有65 535分度分辨率,。

 

 

    SIWATOOL是可以在Windows和STEP 7下運(yùn)行的,，對SIWAREX U進(jìn)行錯誤診斷和參數(shù)設(shè)置的應(yīng)用軟件，它允許同時處理多塊離線稱量模塊和1塊在線模塊,。用計算機(jī)RS232C接口直接與稱量模塊相連,，我們可以方便地進(jìn)行粉刷石膏生產(chǎn)過程的物理量標(biāo)定、上下限設(shè)定,、數(shù)字過濾器選擇,、零點(diǎn)設(shè)置和參數(shù)顯示等操作。

1．2 應(yīng)用于粉刷石膏砂漿配料系統(tǒng)控制的實例

    在南京一夫建材實業(yè)有限公司新建的墻體粉刷石膏砂漿生產(chǎn)線工程的配料系統(tǒng),，根據(jù)設(shè)計選用西門子SIWAREX稱量系統(tǒng),。粉刷石膏砂漿是一種抹灰飾面材料，它是由天然石膏通過特殊工藝處理,，成為半水型石膏α-CaSO ·1／2HzO,。

    粉刷石膏砂漿以α-CaSO4 ·1／2H2O為基料,，摻入與之相適應(yīng)的填料、高性能外加劑及一定級配的建筑用砂,，上述原料分別按產(chǎn)品要求,，在SIWAREX稱量系統(tǒng)控制下配制而成。生產(chǎn)線的配料系統(tǒng)主要由大,、小2臺秤組成,，大秤稱量石膏粉、沙子2種主料,，小秤分別稱量3種輔料添加劑,。所有生產(chǎn)用原料通過5臺變頻控制的螺旋絞刀幫助下，按照工藝配方要求先后加入到2臺秤中,。稱量完成后,，2臺秤中的5種原料全部投入到混合機(jī)中進(jìn)行攪拌后，即成成品,。接著開始下一次配料工作循環(huán),。

    該系統(tǒng)的PLC選用西門子的S7—300，電源模塊為PS3075A,，CPU模塊為6ES7314,，數(shù)字量輸入模塊為6ES7 321、數(shù)字量輸出模塊為6ES7322,、稱量模塊為SIWAREX U,；傳感器選用應(yīng)變片式，變頻器為Schneider的ATV一28HU72N4,；人機(jī)界面HMI選用DIGITAL的Pro-faceGP系列觸摸屏,。

    控制系統(tǒng)分手動和自動2種操作方式。在手動方式操作下,，主要完成粉刷石膏砂漿生產(chǎn)線的單機(jī)調(diào)試,、故障維修、稱量模塊的標(biāo)定等功能,。在自動方式下,，上位機(jī)HMI實現(xiàn)粉刷石膏砂漿配方的設(shè)定、原料稱量瞬時值和累計報表動態(tài)顯示,、生產(chǎn)線故障報警等功能,。下位機(jī)PLC執(zhí)行粉刷石膏砂漿生產(chǎn)工藝配方值的工程轉(zhuǎn)換和精確實現(xiàn)每道工序的生產(chǎn)要求；變頻器高,、中,、低速切換，去皮和零位追蹤,，超差處理,，故障診斷等功能,。同時，由于在程序中加入了對生產(chǎn)狀況的預(yù)測控制和累計誤差補(bǔ)償?shù)人惴?，使得粉刷石膏砂漿的生產(chǎn)控制精度和穩(wěn)定性大大提高,。SIWAREX系統(tǒng)在粉刷石膏砂漿生產(chǎn)中的工藝控制過程如圖1所示。

 

 

 

圖1 SIWAREX稱量系統(tǒng)控制過程示意

2 結(jié)語

    粉刷石膏砂漿配料系統(tǒng)選用西門子S7—300系列PLC與電子稱量系統(tǒng)SIWAREX以及DIGITAL觸摸屏,，生產(chǎn)中操作方便,、精度高、安全可靠,、生產(chǎn)效率高。另外,，由于具有良好的人機(jī)交互界面,，使得操作工幾乎不用培訓(xùn)即可勝任生產(chǎn)崗位，大大減少了企業(yè)的人員培訓(xùn)時間和費(fèi)用,。運(yùn)行半年來,，取得了令人滿意的效果。