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| 自動配料系統(tǒng)在化工原料稱重中的應(yīng)用 | 2020-03-08 |
| 一、項目背景 中石化上海石油化工股份有限公司腈綸事業(yè)部，是目前國內(nèi)大的腈綸專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，占地面積25.45公頃。事業(yè)部現(xiàn)有三大腈綸纖維生產(chǎn)裝置：南腈綸裝置、北腈綸裝置和金陽腈綸裝置。主要產(chǎn)品有腈綸纖維和腈綸毛條兩大類。 此項目測量物料性質(zhì)以及工藝要求如下： 1）輸送物料為聚丙烯晴 2）顆粒直徑在20-30um。 3）含水率在45%-55%。 4）自動配料系統(tǒng)的前一道是離心機(jī)設(shè)備，離心機(jī)的出料過程是16分鐘/次，每次出料為54kg，投入下方反應(yīng)釜配料系統(tǒng)中，共向反應(yīng)釜配料系統(tǒng)內(nèi)投5次物料約有270kg。 5）稱重反應(yīng)罐在向下方的反應(yīng)釜內(nèi)加物料，等添加物料達(dá)到250公斤時，秤重反應(yīng)罐關(guān)閉停止加料，進(jìn)入下一循環(huán)。 6）250kg物料要求在30分鐘內(nèi)勻速下料，計量精度在1%. 當(dāng)對反應(yīng)釜配料系統(tǒng)標(biāo)定好后，設(shè)備運行首先用增量法對離心機(jī)從反應(yīng)釜配料系統(tǒng)上方加料進(jìn)行計量跟蹤。離心機(jī)四次加料后或反應(yīng)罐內(nèi)物料大于250kg時。自動配料系統(tǒng)向離心機(jī)發(fā)出禁止出料信號，同時放料等待狀態(tài)隨時接受放料指令，配料減量法計量均速在30分鐘內(nèi)放完料。放完料后可將該次稱重數(shù)據(jù)與時間進(jìn)行保存。 三、控制系統(tǒng)完成的功能 1、SIWATOOLMS軟件校稱 針對SIWAREXMS自動配料系統(tǒng)模塊的校稱軟件SIWATOOLMS使用非常方便，操作可以獨立于SIMATICS7-200自動化配料系統(tǒng)的調(diào)試。通過RS232接口與PC機(jī)Com口相連，在校稱界面中，輸入標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量后，發(fā)送至SIWAREXMS自動配料系統(tǒng)模塊中，然后在空秤的時候，點擊“零點有效”按鈕，放上50KG的標(biāo)準(zhǔn)重量砝碼后，點擊“砝碼重量有效”后，即可瞬間完成校稱工作。 2、設(shè)定低通濾波頻率 在聯(lián)機(jī)調(diào)試時可以根據(jù)二個電機(jī)運行時的震動情況，來調(diào)整濾波頻率，使其在條件下限制數(shù)據(jù)的震蕩跳動，又不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)過于滯后影響精度產(chǎn)生超差。在動態(tài)過程中調(diào)試非常便于在監(jiān)控中調(diào)整，較為直觀。設(shè)定范圍從0.05Hz到5Hz之間的7個可選頻率范圍。真正從控制應(yīng)用角度出發(fā)，靈活解決了兩個電機(jī)震動帶來的影響。 3、PLC可編程稱重功能 PLC程序可以調(diào)用西門子提供的現(xiàn)成子程序，這樣節(jié)省許多編寫稱重程序的時間，只需調(diào)用子程序的幾個變量就可以了，例如：去皮、標(biāo)零、顯示皮重等。如圖5SIWAREXMS稱重主程序，整個程序可視化，方便操作。 4、SIWAREXMS自動配料系統(tǒng)模塊的特性 SIWAREXMS是一種多用途稱重模塊，適用于所有簡單稱重與測力應(yīng)用。緊湊的模塊化設(shè)計易于安裝在SIMATICS7-200系統(tǒng)中。SIWAREXMS模塊直接在S7-200CPU中存取設(shè)置和稱重數(shù)據(jù)，與PLC數(shù)據(jù)傳送不需要外加其它通訊接口。 SIWAREXMS模塊還具有以下優(yōu)點： 1）使用STEP7-Micro/WIN軟件包進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計，與S7-200兼容 2）測量精度0.05%，分辨率達(dá)65000，可小數(shù)點后顯示三位或4位小數(shù) 3）使用“快速啟動”軟件包可快速啟動和運行稱重功能 4）具有豐富的自診斷功能 5）具有理論標(biāo)定功能，無需校驗砝碼 6）更換稱重模塊無需重新校準(zhǔn)，所有傳感器的標(biāo)定數(shù)據(jù)已存儲在CPU中 7）通過SIWATOOLMS軟件方便的進(jìn)行設(shè)置和校正稱重模塊，即使沒有PLC相關(guān)經(jīng)驗，也可以輕松完成校稱工作 8）本身具有Ex防爆區(qū)域的認(rèn)證，非常適合化工場合應(yīng)用 四、項目運行情況 實際設(shè)備調(diào)試情況250kg的物料，誤差在300克到500克之間，精度在千分之3左右，遠(yuǎn)高于用戶1%的期望值內(nèi)。而且二個電機(jī)同時運行所產(chǎn)生的數(shù)值波動在200克內(nèi)，整個放料時間控制在25分鐘內(nèi)。這個結(jié)果對客戶來說非常滿意，對這種稱重方式也非常滿意。設(shè)備交付使用以來，已有兩個多月，運行一直非常穩(wěn)定。 五、應(yīng)用體會 以前選用其他廠家的PLC系統(tǒng)，其模擬量模塊的分辨率是數(shù)值4000和8000，且以前的稱重解決方案還需要另配傳統(tǒng)的稱重儀表，并且不同品牌產(chǎn)品模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換極易造成數(shù)據(jù)失真。此次經(jīng)過西門子專家介紹，選用西門子的稱重解決方案，SIWAREXMS稱重模塊與西門子PLC在系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成過程稱重數(shù)據(jù)，具有精度高，性能穩(wěn)定等特點，無需過多的AD/DA/AD等模數(shù)轉(zhuǎn)換，也不會造成數(shù)據(jù)失真。 作為一家OEM企業(yè)，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時，成本的控制是也非常重要的。西門子這套集成化稱重配料系統(tǒng)的成本相對于其他PLC廠家來說要低很多，整個控制工藝非常簡潔，具有非常高的性價比，這也是我們選用西門子SIWAREXMS稱重模塊的重要原因。 | |
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