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| 稱重模塊在全自動配料系統(tǒng)中的應(yīng)用 | 2020-02-20 |
| 摘要：全自動配料系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)工藝，依托于西門子S7-300PLC將稱重模塊擴(kuò)展成多配方、多物料的高精度配料系統(tǒng)。稱重模塊真正意義上集成稱重系統(tǒng)化解決方案，是自動配料系統(tǒng)集成稱重控制功能的。 1、引言 稱重與配料是各行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的前提，而配料稱重儀表又是配料系統(tǒng)中最基本的裝備，它已成為企業(yè)工藝生產(chǎn)裝備中的關(guān)鍵。如何用性價比更高的配料稱重儀表來實(shí)現(xiàn)全自動配料系統(tǒng)的核心功能，這是自動配料工程技術(shù)中的關(guān)鍵問題。配料系統(tǒng)將就宜兩臺潤滑油反應(yīng)罐的配料系統(tǒng)工程來介紹如何用稱重模塊來實(shí)現(xiàn)多配方、多物料配料的全自動控制。 2、配料系統(tǒng)的組成及工藝生產(chǎn)對系統(tǒng)的要求 ①配料系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及工藝流程 對兩臺潤滑油反應(yīng)罐的配料系統(tǒng)工程，其配料系統(tǒng)的流程如下： 每臺稱重模塊對應(yīng)一臺稱斗的一組傳感器，實(shí)現(xiàn)一個稱量單元。綜合考慮結(jié)構(gòu)、料性、配料速度等諸多因素，每個稱量單元對應(yīng)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(tǒng)提出了“多物料”自動配料的要求。 自動配料系統(tǒng)把2、3、4號防爆電子秤（稱重單元）作為系統(tǒng)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(tǒng)。粉料經(jīng)強(qiáng)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(tǒng)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(yīng)保證在5~8分鐘以內(nèi)。其動態(tài)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(tǒng)對配料周期內(nèi)各段的統(tǒng)籌控制，便可以實(shí)現(xiàn)這一工藝要求。 物料防爆電子地磅計量與混料控制相互獨(dú)立，時序上兩次稱量的過程可以連續(xù)進(jìn)行。另外在稱量過程中粗調(diào)與精調(diào)的轉(zhuǎn)換、懸浮料修正系數(shù)的合理設(shè)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(biāo)準(zhǔn)的功能模板集成配料系統(tǒng)的一部分，稱重通過一個預(yù)先定義的稱重工序來實(shí)現(xiàn)，防爆電子秤的功能包括：非自動配料系統(tǒng)（符合OIMLR-76的非自動配料系統(tǒng)），用于自動裝料配料系統(tǒng)（符合OIMLR-61的自動裝料配料系統(tǒng)），用于自動分檢配料系統(tǒng)（符合OIMLR-51的自動分檢配料系統(tǒng)），以及用于非連續(xù)累計自動配料系統(tǒng)（符合OIMLR-107的非連續(xù)累計自動配料系統(tǒng)）。應(yīng)用于稱重領(lǐng)域它主要有以下優(yōu)點(diǎn)： l）通過ET200M連接到PROFIBUSDP上，可以應(yīng)用于分散系統(tǒng)概念中； 2）分辨率高達(dá)1600萬分之一的重量測量或能力； 3）精度高達(dá)3x6000d，可以校準(zhǔn)（0.5μV每個e）； 4）可校準(zhǔn)顯示器，具有SIMATICHMI標(biāo)準(zhǔn)操作員面板； 5）測量速率：內(nèi)部2.5毫秒，外部10毫秒；以保證高精度定量給料控制 6）準(zhǔn)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(shù)定義的輸入和輸出； 10）用于不同應(yīng)用程序的自動稱重操作參數(shù)設(shè)置； 可見SIWAREXFTA稱重模塊是單物料、單配方稱重控制的。但是又因?yàn)樗哂腥缦聝?yōu)勢，這使它應(yīng)用于多物料、多配方的復(fù)雜配料控制系統(tǒng)變得容易。 ①配料控制系統(tǒng)方案示意 針對配料系統(tǒng)要求，綜合考慮可靠性、*性、系統(tǒng)成本以及通訊能力要求，配料系統(tǒng)采用西門子S7-300PLC作為主要邏輯控制器，上位機(jī)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(jìn)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(zhuǎn)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(diào)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(tǒng)給出確定的動作信號到PLC的I/O卡進(jìn)而由PLC的I/O來控制電氣、設(shè)備。同樣，上位機(jī)PC或TP270觸摸屏也可以對稱重過程進(jìn)行監(jiān)視與干預(yù)，實(shí)現(xiàn)功能兼容互為備用的作用。 4.1配料控制系統(tǒng)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(jī)、活化器、收集皮帶、混料機(jī)、放料閥等等機(jī)械設(shè)備外，自動配料系統(tǒng)如何詳細(xì)劃分配比稱量部分的功能呢？首先，自動配料系統(tǒng)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(jìn)行通信。在編制調(diào)用過程中，會給FBSIWA_FTA創(chuàng)建一個實(shí)例數(shù)據(jù)塊。除了實(shí)例數(shù)據(jù)塊以外，每個定標(biāo)SIWAREXFTA都需要一個定標(biāo)數(shù)據(jù)塊，在其中儲存防爆電子秤的參數(shù)。隨它一起提供的數(shù)據(jù)類型UDT12能用來創(chuàng)建定標(biāo)數(shù)據(jù)塊。矢量數(shù)據(jù)塊也必須裝載到SIMATICCPU中。一個矢量數(shù)據(jù)塊可以被一個以上的SIWAREXFTA所使用。對于應(yīng)用程序中的每個防爆電子秤，程序功能塊FB41能被調(diào)用一次。它在一個程序?qū)蛹壣涎h(huán)（例如在OB1中），并提供有調(diào)用參數(shù)。 | |
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