基于全集成理念的SIWAREX失重秤
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圖2：失重式定量給料和加料的重量曲線
2.2技術特點
從工作原理和結構來看，失重秤兼具靜態(tài)秤和動態(tài)秤的特點。
對于傳統(tǒng)的動態(tài)稱重計量方法，比如：皮帶秤、沖板流量計、螺旋秤等，雖然具有連續(xù)稱量、實現工藝高效率工作的特點，但是也存在系統(tǒng)精度不高(一般低于在0.5~1%)、維護量大等問題；而靜態(tài)稱重方法，雖然大大提高了系統(tǒng)測量精度(可達0.1%,甚至更高)，但是只能滿足間斷式的批量給(配)料應用，不能最大程度地滿足現代流程工業(yè)的高效率高產出要求，何況有些工業(yè)應用本身要求連續(xù)給(配)料，不允許存在間斷。
而失重秤的出現，正好兼?zhèn)淞诉@兩者的優(yōu)點，彌補了它們的缺點。它的主要優(yōu)點有：
?系統(tǒng)精度高
失重秤工作時，料倉的測量實際在靜態(tài)下完成的，而且是在上料和下料后各（一？）測量一次，根據兩個工作狀態(tài)測得兩個重量差值算出流量。差值與流量給定值誤差還可在下一個周期內進行補償，并且這兩個重量測量時間在幾分鐘內完成，不存在傳感器零點漂移和溫度漂移等影響。因此可獲得相當高的計量精度，系統(tǒng)計量精度可達到0.5%，甚至0.2%，。
?全封閉不銹鋼結構，適合各種惡劣現場。
設備系統(tǒng)全部為鋼質（西門子失重秤一般采用不銹鋼），適用環(huán)境條件較差的場合，并且具有堅固耐用、維護量小、不怕高溫物料等特點。
很多工礦企業(yè)是耗電大戶，因此如何節(jié)約能源，也是一個很重要的課題。由于失重秤采用了全封閉結構，配料過程中不產生粉塵，省去除塵裝置，結構簡單，無須配皮帶秤等配套，既節(jié)省了設備投資，又節(jié)約了電能，提高了生產效率。
?免維護，標定簡單
由于失重秤是通過測量重量差值來計算流量的物料測量方式，根本不存在諸如皮帶秤等動態(tài)秤中存在零點漂移(皮帶跑偏、傳感器移位、物料沖擊振動皮帶打滑、皮帶粘料等影響造成)、物料粘附、秤體機械結構變形等因素的影響，而能保證長期穩(wěn)定的系統(tǒng)測量精度，基本不需要維護和大量的標定工作。
根據其測量原理，它不僅可以進行實物標定，而且可以在生產運行中進行在線標定。即根據計量斗內物料的上、下限重量之差和失重秤流量顯示值比較計算準確度，這種標定方式具有簡單、方便的特點，省錢省力。
三、全集成設計理念
全集成自動化技術(TotallyIntegratedAutomation)是西門子自動化系統(tǒng)技術與產品的核心思想與主導理念。TIA集高度的集成統(tǒng)一性和前所未有的開放性于一身，標準化的網絡體系結構，統(tǒng)一的編程組態(tài)環(huán)境和高度統(tǒng)一的數據集成，使TIA為企業(yè)實現了橫向和縱向的信息集成；領先的通訊標準，基于組件的自動化技術(CBA)與IT集成，使TIA對全球自動化市場的產品和服務范圍真正開放。
1996年．西門子自動化與驅動集團提出“全集成自動化”TIA的概念系統(tǒng)結構(如圖3所示)。這一嶄新概念革命性地囊括了“制造”與“過程”領域的眾多知識與經驗，為生產線提供了一種優(yōu)秀的解決方案。對用戶而言，在整個生產過程的生命周期中，以S7系列PLC為核心的TIA技術有助于企業(yè)實現生產力的最大化。從最初的規(guī)劃與設計，工程的實施，到安裝與調試，運行與維護，以至于系統(tǒng)升級改造，TIA使企業(yè)在整個生命周期中獲得最高的生產力和產品質量，并顯著降低項目成本。此外，TIA還能大大縮短產品上市和系統(tǒng)投入運行的時間，從而全面增強企業(yè)核心競爭力。
由于稱重系統(tǒng)相對結構比較復雜，維護量比較大，長期以來技術領先的稱重技術廠家一直在考慮如何設計一種既能減少成本，簡化稱重系統(tǒng)結構，又能提高稱重系統(tǒng)整體性能的解決方案?；赥IA的設計理念，西門子公司設計推出了以SIMATICS7為核心的西門子SIWAREX稱重方案，無疑是一種滿足新要求的一種可行的解決方案。
圖3：西門子全集成控制結構示意圖
如前所述，失重秤的配料過程分喂料和卸料兩個階段，控制部分比較復雜。失重秤的配料精度主要由稱量精度和配料速度來決定的，這兩個參量是兩個相互矛盾的控制量，要提高稱量精度，希望秤體越穩(wěn)定越好，即喂料(或卸料)速度越慢越好，但勢必增加配料時間，效率低；反之，如果喂料(或卸料)速度過快，秤體振動大，精度很難保證。
因此，采用合適的控制系統(tǒng)是保證失重秤配料精度的關鍵因素，這個控制系統(tǒng)既要保證控制系統(tǒng)和設備部分完美的結合起來，實現同步工作，也要保證好的實時性、穩(wěn)定性及可靠性，以保證秤體部分和控制部分之間能夠順暢地“溝通”。
SIWAREXFTC（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)，可用于失重式給料設備的稱重控制應用。
在生產過程中，給料流量的精確控制對保證產品質量起到了重要的作用。西門子SWAREXFTC稱重模塊可以精確的控制生產過程中粉末、顆粒、片狀、條狀和塊狀固體物料的給料流量。
圖4：SIWAREX FTC和S7控制器組成的控制系統(tǒng)
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