西門子稱重模塊簡介（7MH）

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，另將稱重技術內置於現代自動化係統中，從而能夠使一個公司持續增長。

生產過程中的配料要求

稱重和配比係統在許多必須執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。可編程控製器(PLC)和過程控製係統(PCS)都可以用來使生產過程達到自動化。

根據具體要求，能與自動化係統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

• 稱重係統易於擴展

• 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係統的一部分。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

• 控製器技術

• 執行器技術

並能夠根據控製係統的定義執行其任務。

SIMATIC ET 200SP 係統中的 SIWAREX WP321 電子稱重係統

稱重功能的分配方法

自動化係統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境中的稱重係統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係結構的唯一原因。對現代稱重方案的要求包括基於配料的要求：

• 高操作可靠性

• 操作簡單

• 極好的可重現性

• 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

要妥當執行該應用程序就需要考慮下列三個方麵：

• 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，以及開環和閉環控製功能。任務是指在多達 1600 萬個數字化步驟中處理稱重信號。借助於二進製配料信號配比和加料時必須控製材料流動，時間分辨率應小於一毫秒。

• 此外，執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：給料鬥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行必需功能的係統。

• 另外，必需盡可能完整地將稱重係統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並和使用標準工具操作所有自動化功能。

這幾個方麵隻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：

• 稱重係統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係統的所有特性，因此能夠完全兼容。

• 使用標準自動化係統執行各種專用任務。這不僅允許以任何方式使用各種標準來操作、顯形、存檔等，而且同時還允許完全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。借助於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係統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。集中設計的一個優點是控製CPU和稱重處理器之間的時間最優化相關作用。采用分布式設計，即將各元件集成到配料中，稱重係統僅僅成為通過開放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®稱重係統在自動化領域

“全集成自動化”在各種 SIWAREX 稱重係統方麵起著重要的作用。

將SIWAREX完全集成到SIMATIC®環境是一個主要特征。

這意味著：

• 通過直接集成在SIMATIC S7中來執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 過程控製係統中

• 操作員通過SIMATIC HMI進行控製和監測

• 通過SIMATIC軟件進行統一配置和程序設計。

給料控製

使用 SIMATIC HMI 實現定量給料可視化

SIWAREX - 稱重電子裝置 - 統一SIMATIC 係統基礎

通過投資於 SIWAREX 稱重模塊，即可實現對統一 SIMATIC 係統基礎的投資，在此係統基礎上可以構建整個生產過程的自動化組件- 從進貨（上遊區）到生產過程（主流區）下至生產線（下遊區）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係統基礎。為什麽在可以通過統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 創建了這種統一基礎。

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 稱重模塊非常適宜於涉及稱重技術的集成自動化解決方案。SIWAREX 可以用於各種 SIMATIC 解決方案，不管是以模塊的形式集成在 S7 可編程控製器中還是用作帶 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係統中。這是一種能夠降低工程設計成本和培訓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而配置的。從模塊目錄中選定稱重模塊並安置在模塊式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係統的中央控製器中的模塊

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、模塊式稱重係統，隻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的附加數字輸出用於控製混合器、加熱器、攪拌器等等。

• 利用STEP 7的附加功能來確定和控製材料流動或基於材料水分含量來校正設定點。

直接集成的優點一瞥：

• 因為直接集成無需任何附加耦合模塊故係統集成成本低

• 采用集成係統設計，配置成本低

• 係統-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，特製低成本稱重係統

• 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

不用自動化係統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製到單一係統中外， 在設備利用率方麵還有眾多優點。

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係統報告錯誤（超過測量範圍等等）。

來自稱重模塊的錯誤信息被自動傳送給可編程控製器。隻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。

操作人員然後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製器自動檢測。由於采用透明數據管理，然後就能將保存在自動化係統中的配料係統參數傳送給新稱重模塊。配料係統可立即再次用於稱重任務-無需使用校正砝碼重新校正（除需要檢驗的應用外）。

因為 SIWAREX 稱重係統僅由標準部件組成（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。

微分配料秤的稱重麵板

SIMATIC PCS 7 過程控製係統中的標準編程與 SIMATIC S7 自動化係統相同

使用 SIMATIC S7 可編程控製器時，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）將稱重模塊集成在係統中。 使用 SIMATIC PCS 7 過程控製係統時，則是通過圖形配置使用 CFC（連續功能圖）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（工程係統）中。但是，使用 OS（操作員站）時，則是使用 WinCC 顯形係統中的麵板來顯示配料。

麵板可以用來監測重量值和控製配料。

顯示在ES工程係統中的配料（左）和顯示在 OS 操作員站上的配料（右）

SIWAREX 應用一覽表