基于全集成理念的SIWAREX失重秤.doc

《基于全集成理念的SIWAREX失重秤.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于全集成理念的SIWAREX失重秤作者：丁振杰西门子（中国）有限公司摘要：文章介绍了失重秤的工作原理、系统组成和特点，简单描述了西门子全集成控制的理念，以及基于全集成理念的SIWAREX技术、失重秤方案及应用。关键词：失重秤SIWAREX全集成免维护TheSIWAREXLoss-In-WeighTechnologybasedonTotallyIntegratedAutomationConceptAbstract：Thepaperintroducedtheprinciple,systemstructureandfeature.ItisgaveaoutlineofTotallyInt

2、egratedAutomation(TIA)conceptfromSIEMENS,SIWAREXtechnology,loss-in-weighscalesolutionandapplicationswhichbasedonTIA.Keywords:Loss-In-Weigh,SIWAREX,TotallyIntegratedAutomation,MaintenanceFree一、前言在塑胶、化工、冶金、制药、水泥等过程工业中，原料的配料系统是流程工业的关键环节，它能直接影响到生产的产品质量、效率、能耗等指标。近年来，随着过程工业级控制系统的不断发展，对现场设备提出了新的要求：不仅

3、要求现场设备能实现精确的计量功能，而且还要满足高效率高强度实时性强的连续生产要求，；不仅提供要满足7/24的高可靠工作要求，而且还要具备很低的维护量，甚至免维护的特点；不仅要减少故障率，而且还要实现节能的效果。相对于电子皮带秤、称重式给料机、螺旋给料机、冲板流量计、圆盘给料机等计量、配料设备而言，失重秤近年来得到越来越多的关注，它在上世纪80年代末被引入到中国后，其在计量、配料方面的优越性，已得到广泛的认可。二、基本原理、系统组成和特点失重秤(Loss-In-Weigh)是80年代中期开始应用于各流程工业领域的一种连续称重计量设备。它结合了动态称重和静态称重不同的优点，逐步替代皮带

4、秤、螺旋秤等连续称重设备，被应用到越来越多的工业领域中。2.1基本原理和系统组成将称量斗及给料机构作为整个秤体，通过仪表或上位机不停地对秤体进行重量信号的采样，计算出重量在单位时间的变化比率作为瞬时流量，再通过各种软硬件的滤波技术处理，得出可以作为控制对象的“实际流量”。失重秤的基本组成可分为设备系统和控制部分两大部分。设备部分主要由计量斗、喂料给料机、卸料给料机、悬吊装置组成。控制部分主要由称重传感器、信号放大器、输入输出接口、主机(上位机)等组成（如图1）。失重秤的配料过程分为喂料和卸料两个阶段，配料开始后，首先启动喂料给料机，由控制器对计量斗物料重量进行检测、采样，当计量斗物

5、料重量达到配料设定的上限值时，停止喂料。同时，控制器对计量斗物料重量进行检测、采样，当计量斗物料重量（喂料量）达到配料设定的上限值时，停止喂料。在卸料阶段，控制器启动卸料给料机，将计量斗中的物料卸到下一级输料设备送走。卸料时，控制器对计量斗物料重量进行检测、采样，当计量斗物料重量达到配料设定的下限值时，重新向计量斗喂料。但在第二个喂料阶段开始后，卸料给料机仍不停顿继续卸料。失重秤连续对整个给料系统包括计量斗、给料机构进行称重，相当于一台静态秤；同时通过变频调速来控制给料机构的卸料流量。失重秤计量斗内每单位时间内物料重量的减少Δd/Δt对应失重秤的给料流量。失重秤控制器将dv/dt与

6、预设的给料流量进行比较，并通过调节给料机的速度来自动修正，因此可以保持精确的给料流量(如图2)。图1：典型的失重秤秤体及结构示意图当计量斗内的物料重量低于预设值，失重秤控制模块将锁定给料机速度，保持下料机构以容积方式给料，同时打开加料阀进行快速加料。当计量斗内物料重量达到高位预设值，加料阀自动关闭。同时失重秤控制器自动将下料机构切换到称重方式加料。图2：失重式定量给料和加料的重量曲线2.2技术特点从工作原理和结构来看，失重秤兼具静态秤和动态秤的特点。对于传统的动态称重计量方法，比如：皮带秤、冲板流量计、螺旋秤等，虽然具有连续称量、实现工艺高效率工作的特点，但是也存在系统精度不高(一

7、般低于在0.5~1%)、维护量大等问题；而静态称重方法，虽然大大提高了系统测量精度(可达0.1%,甚至更高)，但是只能满足间断式的批量给(配)料应用，不能最大程度地满足现代流程工业的高效率高产出要求，何况有些工业应用本身要求连续给(配)料，不允许存在间断。而失重秤的出现，正好兼备了这两者的优点，弥补了它们的缺点。它的主要优点有：Ø系统精度高失重秤工作时，料仓的测量实际在静态下完成的，而且是在上料和下料后各（一？）测量一次，根据两个工作状态测得两个重量差值算出流量。差值