摘要：本文主要介紹了一款基于西門子SIMATIC控制系統(tǒng)的SIWAREX FTC電子稱重模塊，以優(yōu)異性能為連續(xù)計量和控制提供了高效率的生產控制和品質保證。為老系統(tǒng)升級改造及新應用提供完美解決方案。
Abstract: This paper introduces that we can provides a perfect solution for continuous dose application in the old system updated and new project. It bases on the SIWAREX FTC weighing module integrated into SIMATIC system. And it can keep greatly towards efficient production control and quality assurance with its high quality
關鍵字：SIWAREX FTC電子稱重模塊、失重秤、集成化稱重
Keywords: SIWAREX FTC Weighing Module, loss-in-weight, integrated weighing solution
項目概況
先進的稱重技術為食品飲料行業(yè)的生產工藝提供了高效率的生產控制和質量保證。
SIWAREX FTC（靈活的連續(xù)稱重技術）是一種高精度、高速的稱重控制模塊，直接集成于西門子PLC控制系統(tǒng)，可以用于各種失重式給料設備的稱重控制應用。通過在固定時間間隔取得物料重量的變化，可以計算得出物料瞬時流量。閉環(huán)控制器利用這個流量值來控制失重式給料設備的給料量。
SIWAREX FTC是西門子SIMATIC控制系統(tǒng)的一個擴展模塊，通過SIMATIC系統(tǒng)可以直接獲取和執(zhí)行內部配方管理。
客戶
一家德國食品公司，在全球有幾百名員工，生產各種各樣的食物，包括面包、糖果、奶制品等等。為了確保工廠高效運行并保證產品質量，必須使得生產流程最優(yōu)化和高度自動化，于是用戶決定采用西門子SIWAREX FTC稱重控制系統(tǒng)來替換老的系統(tǒng)。
面臨的問題
在面包生產過程中，為了實現(xiàn)連續(xù)生產高品質的食品，用戶要求對面粉和各種添加劑配比進行高精度的連續(xù)計量和控制。由失重給料裝置（見圖2，螺旋給料機）將面粉按照預設的流量送入定量給料容器，定量給料容器也作為秤來使用，混合來自不同失重式給料機的物料，并根據(jù)預設重量值控制各失重式給料機的流量保持在1～4T/H之間，確保各物料之間正確的配料重量比例。失重給料裝置可以儲存大約200kg重的物料，每3～12分鐘就會從上方的原料倉補一次料（圖3）。
作為稱重控制系統(tǒng)升級方案的一部分，老的稱重儀表由SIWAREX稱重模塊取代，由于新的技術的使用，可以使得：
• 提高批量加料計量精度，不受外部因素（例如機械振動等）的干擾；
• 可適用于不同種類、不同密度的面粉計量控制；
• 分別獲取和顯示料位和物料重量值；
• 易于集成在SIMATIC S7系統(tǒng)中，使得稱重和控制完美結合；
解決方案
決定采用SIWAREX FTC稱重模塊
用戶決定使用SIWAREX FTC是因為FTC完全可以滿足計量精確度的要求，并且有高速實時稱重數(shù)據(jù)處理和多種有效濾波能力。此外，用戶已經體驗過SIWAREX FTC遠程操作的能力的無與倫比的效果，只需坐在控制室就可對現(xiàn)場的各種秤進行操作和設置。
與眾不同的稱重原理
失重式給料設備（例如包含稱重裝置的定量容器，圖3）每過一個固定時間間隔讀取一次重量值，由前后兩次重量差值來計算每時間單位的減量（既瞬時流量），F(xiàn)TC稱重控制器將這個實際測量值與預設流量值比較，同時控制螺旋給料機的轉速來調節(jié)給料量。當失重秤料斗內的物料重量達到最小設定值時，會自動打開加料閥進行周期性的加料操作，這就形成了如圖4所示的重量曲線。
圖3 SIWAREX FTC和S7控制器組成的控制系統(tǒng)
圖4 定量給料和加料的重量曲線
為了確保稱量結果的正確，例如避免機械振動的影響，在稱重信號測量的過程中可以選擇一個適當?shù)臑V波器來進行濾波。
為了實現(xiàn)這個功能，SIEAREX FTC可以分別設置料位和稱重值的濾波參數(shù)。
方案實施
這個項目由德國Glowienka Automatisierung GmbH公司來完成，他們專注于食品飲料行業(yè)的自動化解決方案的研究和實施。稱重系統(tǒng)的改造與SIMATIC S5到SIMATIC S7系統(tǒng)升級同步進行，所以能夠很好的將先進的SIWAREX稱重系統(tǒng)與SIMATIC控制系統(tǒng)相結合。
優(yōu)勢
使用者益處
1） 通過集成在SIMATIC系統(tǒng)中（圖5），可以直接進行配方管理并設置稱重系統(tǒng)的預設值；
圖5 SIWAREX 集成在S7控制系統(tǒng)中
2）對于不同的物料，可以方便的在遠程設置定量給料的參數(shù)通過使用自動獲取特性曲線的使用，可實現(xiàn)對計量參數(shù)的簡單遠程調節(jié)。
集成的優(yōu)勢
1）易于安裝并且可通過各種通訊方式讀取稱重數(shù)據(jù)和設置稱重系統(tǒng)，例如可通過一個調制解調器或以太網通訊模塊簡單集成到稱重系統(tǒng)。
2）稱重的數(shù)據(jù)通過PLC背板直接送入PLC系統(tǒng)，節(jié)省了稱重設備與PLC系統(tǒng)之間的通訊環(huán)節(jié)，降低了成本；同時實現(xiàn)了高速的稱重控制功能。
