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具有綜合稱重和配比技術(shù)的自動化

除稱重和配比精確外，另將稱重技術(shù)內(nèi)置于現(xiàn)代自動化系統(tǒng)中，從而能夠使一個公司持續(xù)增長。

生產(chǎn)過程中的配料要求

稱重和配比系統(tǒng)在許多必須執(zhí)行多個不同的稱重任務(wù)的生產(chǎn)過程中具有十分重要的作用?？删幊炭刂破?PLC)和過程控制系統(tǒng)(PCS)都可以用來使生產(chǎn)過程達(dá)到自動化。

根據(jù)具體要求，能與自動化系統(tǒng)協(xié)同工作的配料有多種類型。

生產(chǎn)自動化對稱重技術(shù)有下列要求：

• 可靈活使用各種典型的配料功能
• 稱重系統(tǒng)易于擴(kuò)展
• 以及對自動化任務(wù)的適應(yīng)性
• 集成通訊概念

能夠滿足這些要求的配料可以歸類為自動化系統(tǒng)的一部分。從這個意義上說，配料是包括下列項目的智能自動化物品：

• 傳感器技術(shù)
• 控制器技術(shù)
• 執(zhí)行器技術(shù)

并能夠根據(jù)控制系統(tǒng)的定義執(zhí)行其任務(wù)。

S7 300系統(tǒng)中的SIWAREX FTA

稱重功能的分配方法

自動化系統(tǒng)內(nèi)部稱重功能的分配在過去幾年內(nèi)一直在不斷地變更。其原因可以歸結(jié)為對自動化環(huán)境中的稱重系統(tǒng)的高效解決方案的探求。硬件組件的性能不再是應(yīng)用某些專用體系結(jié)構(gòu)的唯一原因。對現(xiàn)代稱重方案的要求包括基于配料的要求：

• 高操作可靠性
• 操作簡單
• 極好的可重現(xiàn)性
• 高準(zhǔn)確度

以及與自動化性能有關(guān)的要求：

• 集成性（硬件/軟件），
• 靈活性
• 標(biāo)準(zhǔn)化

使用 SIWAREX CS 稱重電子裝置執(zhí)行 SIMATIC 硬件配置

要妥當(dāng)執(zhí)行該應(yīng)用程序就需要考慮下列三個方面：

• 精度和再現(xiàn)性要求使用專用、高質(zhì)量功能單元來處理信號記錄、信號適配、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和預(yù)處理，以及開環(huán)和閉環(huán)控制功能。任務(wù)是指在多達(dá)1600萬個數(shù)字化步驟中處理稱重信號。借助于二進(jìn)制配料信號配比和加料時必須控制材料流動，時間分辨率應(yīng)小于一毫秒。
• 此外，執(zhí)行全部任務(wù)需要各種不同的專用功能。因此，必須考慮生產(chǎn)過程中的完整價值鏈。例如：給料斗的自動加料或最終產(chǎn)品的卸貨。 在這種情況下需要一個允許簡單執(zhí)行必需功能的系統(tǒng)。
• 另外，必需盡可能完整地將稱重系統(tǒng)集成到全自動化技術(shù)中。這不僅包括通信而且還需要功能合并和使用標(biāo)準(zhǔn)工具操作所有自動化功能。

這幾個方面只需少量管理費用即可獲得下列能夠滿足所有要求的解決方案：

• 稱重系統(tǒng)的功能模塊包含必需的標(biāo)準(zhǔn)硬件和固件以符合高精度要求和時間要求嚴(yán)格的任務(wù)。這些功能模塊包含標(biāo)準(zhǔn)自動化系統(tǒng)的所有特性，因此能夠完全兼容。
• 使用標(biāo)準(zhǔn)自動化系統(tǒng)執(zhí)行各種專用任務(wù)。這不僅允許以任何方式使用各種標(biāo)準(zhǔn)來操作、顯形、存檔等，而且同時還允許完全集成到全自動技術(shù)中，無需額外管理費用。在這種情況下可以特別靈活地實施部門專用解決方案和各種場合的專用解決方案。借助于軟件保護(hù)可以保護(hù)專用稱重和加工方法或配方，避免第三方使用(保護(hù)專有技術(shù))。
• 因此，這一概念意味著稱重系統(tǒng)成為集成在全自動化解決方案中的一個自動化裝置。上述全兼容性是指標(biāo)準(zhǔn)自動化功能和稱重功能構(gòu)成用戶的均一實體。 滿足現(xiàn)有基礎(chǔ)上的一致性、容易使用和靈活性的要求。
• 在這種解決方案中使用的元件當(dāng)然既可是集中式也可以為分布式。集中設(shè)計的一個優(yōu)點是控制CPU和稱重處理器之間的時間最優(yōu)化相關(guān)作用。采用分布式設(shè)計，即將各元件集成到配料中，稱重系統(tǒng)僅僅成為通過開放PROFIBUS或PROFINET連接自動化技術(shù)的一個獨立"現(xiàn)場設(shè)備"。

用SIWAREX FTA進(jìn)行時間要求嚴(yán)格的配比的曲線顯示

SIWAREX®稱重系統(tǒng)在自動化領(lǐng)域

“全集成自動化”在各種 SIWAREX 稱重系統(tǒng)方面起著重要的作用。

將SIWAREX完全集成到SIMATIC®環(huán)境是一個主要特征。

這意味著：

• 通過直接集成在SIMATIC S7中來執(zhí)行集中式自動化方案
• 通過直接集成在SIMATIC NET 來執(zhí)行分布式自動化方案
• 集成在SIMATIC PCS 7過程控制系統(tǒng)中
• 操作員通過SIMATIC HMI進(jìn)行控制和監(jiān)測
• 通過SIMATIC軟件進(jìn)行統(tǒng)一配置和程序設(shè)計。

材料參數(shù)

使用SIMATIC HMI 中的屏幕格式輸入材料參數(shù)

SIWAREX - 稱重電子裝置 - 統(tǒng)一SIMATIC 系統(tǒng)基礎(chǔ)

通過投資于SIWAREX稱重模塊，即可實現(xiàn)對統(tǒng)一SIMATIC系統(tǒng)基礎(chǔ)的投資，在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上可以構(gòu)建整個生產(chǎn)過程的自動化組件- 從進(jìn)貨(上游區(qū))到生產(chǎn)過程(主流區(qū))下至生產(chǎn)線(下游區(qū))末端的加料機(jī)-一個包括從人機(jī)接口到PROFIBUS DP或PROFINET現(xiàn)場總線的所有層級的系統(tǒng)基礎(chǔ)。為什么在可以通過統(tǒng)一基礎(chǔ)來解決所有個別問題時使用專用技術(shù)？西門子公司已利用 SIWAREX 創(chuàng)建了這種統(tǒng)一基礎(chǔ)。

生產(chǎn)過程中 SIWAREX 稱重技術(shù)的應(yīng)用部門

包括稱重技術(shù)的集成自動化解決方案

SIWAREX 稱重模塊非常適宜于涉及稱重技術(shù)的集成自動化解決方案。SIWAREX可以用于各種SIMATIC解決方案，不管是以模塊的形式集成在S7可編程控制器中還是用作帶SIMATIC S7或C7的分布式I/O。

突出重點：SIWAREX模塊被集成在與其他自動化組件具有相同工程設(shè)計工具的自動化系統(tǒng)中。這是一種能夠降低工程設(shè)計成本和培訓(xùn)費用的卓越解決方案。

模塊式ET 200 I/O 站是以積木式部件為基礎(chǔ)而配置的。從模塊目錄中選定稱重模塊并安置在模塊式I/O站的機(jī)架中。軟件對稱重模塊進(jìn)行編址使其好像插入自動化系統(tǒng)的中央控制器中的模塊

使用標(biāo)準(zhǔn)硬件（SIMATIC 組件）和標(biāo)準(zhǔn)軟件(STEP 7)，可以獲得可自由編程的、模塊式稱重系統(tǒng)，只需少量費用即可適應(yīng)特殊工廠要求，即通過下列手段來實現(xiàn)：

• SIMATIC的附加數(shù)字輸出用于控制混合器、加熱器、攪拌器等等。
• 利用STEP 7的附加功能來確定和控制材料流動或基于材料水分含量來校正設(shè)定點。

直接集成的優(yōu)點一瞥：

• 因為直接集成無需任何附加耦合模塊故系統(tǒng)集成成本低
• 采用集成系統(tǒng)設(shè)計，配置成本低
• 系統(tǒng)-兼容模塊響應(yīng)（診斷中斷，命令輸出禁止等）
• 用標(biāo)準(zhǔn)SIMATIC組件進(jìn)行擴(kuò)展，特制低成本稱重系統(tǒng)
• 設(shè)備利用率高
• 采用搭鎖技術(shù)，容易安裝
• 采用緊湊設(shè)計，空間要求低

不用自動化系統(tǒng)也可以完成配料的校正

高設(shè)備利用率－確保生產(chǎn)不會停止

除必需配置的專有技術(shù)被限制到單一系統(tǒng)中外， 在設(shè)備利用率方面還有眾多優(yōu)點。

例如，在 SIMATIC S7 中，不是通過寫一行編程代碼而是通過診斷中斷向自動化系統(tǒng)報告錯誤（超過測量范圍等等）。

來自稱重模塊的錯誤信息被自動傳送給可編程控制器。只要瀏覽一下診斷新信息即可很容易地查出引起此錯誤信息的模塊。

操作人員然后就能夠利用程序員或設(shè)備顯形功能來確定錯誤，顯示出錯的原因，如有必要，更換有缺陷的模塊。

使用“有源總線模塊”時，甚至可以帶電更換SIWAREX U，SIWAREX CS，SIWAREX M 和 SIWAREX FTA 電子稱重系統(tǒng)。被替換的模塊由可編程控制器自動檢測。由于采用透明數(shù)據(jù)管理，然后就能將保存在自動化系統(tǒng)中的配料系統(tǒng)參數(shù)傳送給新稱重模塊。 配料系統(tǒng)可立即再次用于稱重任務(wù)-無需使用校正砝碼重新校正(除需要檢驗的應(yīng)用外)。

因為 SIWAREX 稱重系統(tǒng)僅由標(biāo)準(zhǔn)部件組成（例如 SIWARE 稱重模塊、SIMATIC 數(shù)字輸入/輸出等），所以很容易處理備件存貨。

微分配料秤的稱重面板

SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)編程與 SIMATIC S7 自動化系統(tǒng)相同

使用 SIMATIC S7 可編程控制器時，通常用典型的 PLC 程序設(shè)計語言 STL（語句表）、LAD（梯形圖）或 FBD（功能框圖）將稱重模塊集成在系統(tǒng)中。 使用 SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)時，則是通過圖形配置使用 CFC（連續(xù)功能圖）來集成稱重模塊。即使用配置來代替程序設(shè)計。

配料通過 CFC 中的“技術(shù)塊”而顯示在 ES（工程系統(tǒng)）中。但是，使用 OS（操作員站）時，則是使用 WinCC 顯形系統(tǒng)中的面板來顯示配料。

面板可以用來監(jiān)測重量值和控制配料。

顯示在ES工程系統(tǒng)中的配料（左）和顯示在 OS 操作員站上的配料（右）

SIWAREX 應(yīng)用一覽表