概述

具有綜合稱重和配比技術的自動化

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

生產過程中的配料要求

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的生產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)都可以用來使生產過程達到自動化。

根據具體要求，能與自動化系統(tǒng)協同工作的配料有多種類型。

生產自動化對稱重技術有下列要求：

• 可靈活使用各種典型的配料功能

• 稱重系統(tǒng)易于擴展

• 以及對自動化任務的適應性

• 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

• 控制器技術

• 執(zhí)行器技術

并能夠根據控制系統(tǒng)的定義執(zhí)行其任務。

SIMATIC ET 200SP 系統(tǒng)中的 SIWAREX WP321 電子稱重系統(tǒng)

稱重功能的分配方法

自動化系統(tǒng)內部稱重功能的分配在過去幾年內一直在不斷地變更。其原因可以歸結為對自動化環(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用某些專用體系結構的原因。對現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

• 的可重現性

• 高準確度

以及與自動化性能有關的要求：

• 集成性（硬件/軟件），

• 靈活性

• 標準化

在 TIA Portal 中進行 SIWAREX WP321 稱重電子裝置的硬件組態(tài)

要妥當執(zhí)行該應用程序就需要考慮下列三個方面：

• 精度和再現性要求使用專用、高質量功能單元來處理信號記錄、信號適配、模/數轉換和預處理，以及開環(huán)和閉環(huán)控制功能。任務是指在多達 1600 萬個數字化步驟中處理稱重信號。借助于二進制配料信號配比和加料時必須控制材料流動，時間分辨率應小于一毫秒。

• 此外，執(zhí)行全部任務需要各種不同的專用功能。因此，必須考慮生產過程中的完整價值鏈。例如：給料斗的自動加料或最終產品的卸貨。 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中。這不僅包括通信而且還需要功能合并和使用標準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)的功能或工藝模塊包含必需的標準硬件和固件以符合高精度要求和時間要求嚴格的任務。這些模塊包含標準自動化系統(tǒng)的所有特性，因此能夠兼容。

• 使用標準自動化系統(tǒng)執(zhí)行各種專用任務。這不僅允許以任何方式使用各種標準來操作、顯形、存檔等，而且同時還允許集成到全自動技術中，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。借助于軟件保護可以保護專用稱重和加工方法或配方，避免第三方使用(保護專有技術)。

• 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準自動化功能和稱重功能構成用戶的均一實體。 滿足現有基礎上的一致性、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然既可是集中式也可以為分布式。集中設計的一個優(yōu)點是控制CPU和稱重處理器之間的時間化相關作用。采用分布式設計，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連接自動化技術的一個獨立"現場設備"。

用SIWAREX FTA進行時間要求嚴格的配比的曲線顯示

SIWAREX®稱重系統(tǒng)在自動化領域

“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

• 通過連接到 SIMATIC ET 200 實現分布式自動化方案

• 集成在 SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)中

• 操作員通過SIMATIC HMI進行控制和監(jiān)測

• 通過SIMATIC軟件進行統(tǒng)一配置和程序設計。

給料控制

使用 SIMATIC HMI 實現定量給料可視化

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

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

生產過程中 SIWAREX 稱重技術的應用部門

包括稱重技術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 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計工具的自動化系統(tǒng)中。這是一種能夠降低工程設計成本和培訓費用的解決方案。

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

使用標準硬件（SIMATIC 組件）和標準軟件（STEP 7/TIA 博途），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特殊工廠要求，即通過下列手段來實現：

• SIMATIC的附加數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)設計，配置成本低

• 系統(tǒng)-兼容模塊響應（診斷中斷，命令輸出禁止等）

• 用標準SIMATIC組件進行擴展，特制低成本稱重系統(tǒng)

• 設備利用率高

• 采用搭鎖技術，容易安裝

• 采用緊湊設計，空間要求低

不用自動化系統(tǒng)也可以完成配料的校正

高設備利用率－確保生產不會停止

除必需配置的專有技術被限制到單一系統(tǒng)中外， 在設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。

被替換的模塊由可編程控制器自動檢測。由于采用透明數據管理，然后就能將保存在自動化系統(tǒng)中的配料系統(tǒng)參數傳送給新稱重模塊。配料系統(tǒng)可立即再次用于稱重任務-無需使用校正砝碼重新校正（除需要檢驗的應用外）。

因為 SIWAREX 稱重系統(tǒng)僅由標準部件組成（例如 SIWARE 稱重模塊、SIMATIC 數字輸入/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)中的標準編程與 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計。

配料通過 CFC 中的“技術塊”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 應用一覽表