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本文講述了某塑膠企業(yè)利用SIWAREX-FTC稱重模塊和S7-300PLC對用戶舊的失重秤成功進(jìn)行升級(jí)改造，實(shí)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(chǔ)功能。
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(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的配料，整個(gè)配料系統(tǒng)由多臺(tái)失重秤構(gòu)成，同時(shí)稱重配料，采用螺旋給料方式進(jìn)行物料輸送。所有主料和輔料最終被送入一個(gè)容量約為200Kg的稱重式料斗進(jìn)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(jìn)行升級(jí)改造。本文闡述了該系統(tǒng)采用專用稱重模塊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(jī)交互接口少，維護(hù)相當(dāng)困難，而且板卡備件價(jià)格昂貴。由于稱重顯示控制器的設(shè)計(jì)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(gè)流程中沒有其他控制功能，也不能實(shí)現(xiàn)方報(bào)表輸出等功能。用戶為了提供生產(chǎn)效率，減少現(xiàn)場維護(hù)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(shí)精確控制該稱重過程，同時(shí)人機(jī)交互快速方便，信息輸出方式多樣的稱重控制系統(tǒng)。同時(shí)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(jī)操作界面友好。
三、改造過程
我們針對用戶的要求，選用了稱重模塊SIWAREX-FTC。FTC模塊是一種高精度、高速的動(dòng)態(tài)稱重控制模塊，直接集成于S7-300PLC控制系統(tǒng)，可通過編程方便的實(shí)現(xiàn)失重式給料設(shè)備的稱重控制功能。
SWAREXFTC可以精確的控制生產(chǎn)過程中粉末、顆粒、片狀、條狀和塊狀固體物料瞬時(shí)給料流量和累計(jì)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(tái)主控PLCCPU315-2DP，外接兩只FTC模塊，同時(shí)控制兩臺(tái)失重秤。稱重傳感器采用RN系列單傳感器，上位人機(jī)界面采用了最新的MP27710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(qiáng)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(chǔ)卡里，以防止意外丟失。FTC稱重模塊自帶特定功能的輸出點(diǎn)，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(jī)的速度控制，以及其他保護(hù)功能。
失重秤連續(xù)對整個(gè)給料系統(tǒng)包括稱重斗、失重給料機(jī)構(gòu)進(jìn)行稱重，相當(dāng)于一臺(tái)靜態(tài)秤；同時(shí)通過變頻調(diào)速來控制給料機(jī)構(gòu)的下料流量。失重給料機(jī)料斗內(nèi)每單位時(shí)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(jìn)行比較，并通過調(diào)節(jié)給料機(jī)的速度來自動(dòng)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，F(xiàn)TC稱重模塊將鎖定給料機(jī)速度，保持下料機(jī)構(gòu)以容積方式給料。同時(shí)打開加料閥進(jìn)行快速加料。當(dāng)料斗內(nèi)物料重量達(dá)到高位預(yù)設(shè)值，加料閥自動(dòng)關(guān)閉。同時(shí)FTC控制器自動(dòng)將下料機(jī)構(gòu)切換到稱重方式加料。

性能特點(diǎn)
-給料累計(jì)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0.05～100000㎏/h；
-性能可靠，幾乎不需要維護(hù)，特別適用于條件惡劣的工業(yè)領(lǐng)域；
-多種標(biāo)定方式，標(biāo)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(yáng)、環(huán)境污染。

四結(jié)論
由于SIWAREX-FTC稱重技術(shù)的使用，使得：
-提高批量加料計(jì)量精度，不受外部因素（例如機(jī)械振動(dòng)等）的干擾；
-可適用于不同種類、不同密度的物料計(jì)量控制；
-分別獲取和顯示料位和物料重量值；
SIWAREX-FTC稱重模塊和S7-300系統(tǒng)的可編程和集成的特點(diǎn)，使我們在實(shí)施失重秤改造項(xiàng)目中，能夠借助SIMATIC強(qiáng)大的平臺(tái)，充分滿足了用戶的稱重、控制和管理需求。確保工廠高效運(yùn)行并保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)流程最優(yōu)化和高度自動(dòng)化。SIWAREX-FTC優(yōu)異的性能和可靠的品質(zhì)使失重秤稱重系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性都大大提升，減少了用戶的維護(hù)量。

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