電子工業(yè)稱重是一門新興現(xiàn)代自動化技術(shù)，它是從計(jì)量衡器基礎(chǔ)上發(fā)展而來，普通計(jì)量用衡器主要是示值顯示，而工業(yè)稱重配料一般直接參與控制，對稱重配料儀表精度和穩(wěn)定性的要求都很高，精度和穩(wěn)定性直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量。由于發(fā)展時(shí)間比較短，應(yīng)用還不是很成熟，各廠家在組成系統(tǒng)和信號處理上各不相同，為方便系統(tǒng)互連，往往犧牲zui關(guān)鍵的精度指標(biāo)。 常見的稱重配料儀表組合控制方案主要有以下幾種： 1、方案一：采用帶模擬電流輸出的稱重計(jì)量儀表：儀表直接接受傳感器信號，儀表可指示重量、并將重量值轉(zhuǎn)換成4-20mA信號輸出至DCS或PLC信號模塊，由DCS或PLC再將4-20mA信號轉(zhuǎn)換成重量值，并由DCS或PLC進(jìn)行控制。 缺點(diǎn)：由于信號經(jīng)過稱重配料儀表和DCS兩次轉(zhuǎn)換，誤差會大大增加；而且校秤時(shí)稱重儀表和DCS要單獨(dú)進(jìn)行校準(zhǔn)，必須進(jìn)行兩次；儀表和DCS數(shù)值不統(tǒng)一，容易引起誤導(dǎo)。 2、方案二：采用帶通訊輸出的稱重計(jì)量儀表：儀表直接接受傳感器信號，儀表可指示重量、并將重量值采用數(shù)字信號經(jīng)通訊接口傳輸至DCS或PLC信號模塊，由DCS或PLC顯示重量值，并由DCS或PLC進(jìn)行控制。該方案可有效避免儀表和DCS顯示值不統(tǒng)一的問題，校秤時(shí)僅校稱重儀表即可。 缺點(diǎn)：由于信號經(jīng)過儀表和DCS進(jìn)行通訊傳輸，配料誤差不會增加，但配料計(jì)量儀表和DCS的通訊處理比較復(fù)雜，需要專門的驅(qū)動程序。一般儀表的通訊穩(wěn)定性不好，通訊中斷或超時(shí)頻率較高、會影響控制功能。 3、方案三：采用帶通訊輸出的稱重控制儀表：儀表直接接受荷重傳感器信號，儀表可指示重量、并將重量值采用數(shù)字信號經(jīng)通訊接口傳輸至DCS或PLC信號模塊，由DCS或PLC顯示重量值，該方案與方案二近似，差別是由儀表進(jìn)行控制，DCS僅作數(shù)據(jù)指示，控制風(fēng)險(xiǎn)較小。該方案可有效避免儀表和DCS顯示值不統(tǒng)一的問題，校秤時(shí)僅校稱重儀表即可。缺點(diǎn)：由于信號經(jīng)過儀表和DCS進(jìn)行通訊傳輸，誤差不會增加，但計(jì)量儀表和DCS的通訊處理比較復(fù)雜，需要專門的驅(qū)動程序。一般儀表的通訊穩(wěn)定性不好，通訊中斷不會影響控制功能，但會影響數(shù)據(jù)顯示。該類儀表僅能進(jìn)行定量控制，不能控制速度。 4、方案四：采用帶模擬電流輸出的重量變送器：變送器直接接受重量傳感器信號，但不能現(xiàn)場指示重量，只將重量值轉(zhuǎn)換成4-20mA信號輸出至DCS或PLC信號模塊，由DCS或PLC再將4-20mA信號轉(zhuǎn)換成重量值，并由DCS或PLC進(jìn)行控制。缺點(diǎn)：由于信號經(jīng)過變送儀表和DCS兩次轉(zhuǎn)換，誤差會大大增加；而且校秤時(shí)要先調(diào)變送器，然后在DCS上進(jìn)行校準(zhǔn)。 新型稱重方案 從事工業(yè)稱重應(yīng)用和研究，以上幾種控制方案在工程中都有應(yīng)用，積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。先后使用過龍芯智業(yè)稱重儀表，托利多稱重變送器、托利多T600控制儀、志美CB920稱重顯示控制器及國產(chǎn)多個(gè)設(shè)備，均存在這樣和那樣的問題，集中反映在以下方面：測量精度難以控制； 通訊互連互通問題zui難解決，與現(xiàn)有PLC\DCS接駁困難。早期產(chǎn)品通訊功能較差，許多參數(shù)無法在線修改，修改設(shè)置會中斷生產(chǎn)；通訊中斷頻率高；校準(zhǔn)程序復(fù)雜，個(gè)別甚至必須進(jìn)行兩次校準(zhǔn)； 控制程序比較簡單，現(xiàn)有產(chǎn)品大多適用于定量包裝行業(yè)，對于比較復(fù)雜的工藝，如化工稱重配料，需要同步控制機(jī)泵和閥門，同時(shí)需要手自切換、臨時(shí)中斷、隨即添加等，在現(xiàn)有稱重配料控制器上都無法實(shí)現(xiàn)。 為此我們組織技術(shù)人員，設(shè)計(jì)開發(fā)了新型的稱重配料控制系統(tǒng)，選用西門子200系列PLC和文本顯示器，配合智能數(shù)字稱重接線盒進(jìn)行測量和控制。 該方案采用智能數(shù)字接線盒進(jìn)行稱重?cái)?shù)據(jù)的D\A轉(zhuǎn)換，將毫伏信號直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，采用工業(yè)串行通訊協(xié)議RS485標(biāo)準(zhǔn)將信號傳輸至PLC，PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計(jì)算和控制，并將信號傳輸至DCS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。 該方案有以下優(yōu)點(diǎn)： *采用數(shù)字接線盒進(jìn)行一次性信號轉(zhuǎn)換，可達(dá)到200000字\mV的分辨率，大大提高了測量精度； *采用性能穩(wěn)定的PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，由于PLC接受的是通訊信號，不再進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，不會增加額外誤差；PLC直接進(jìn)行控制可降低設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，DCS進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理，真正達(dá)到了分散控制、集中管理的原則。 *由于PLC選用西門子200系列兼容產(chǎn)品，與現(xiàn)有DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)兼容性好，不需專門開發(fā)驅(qū)動程序，調(diào)試簡單而且通訊穩(wěn)定，通訊故障率低。 *采用文本顯示器進(jìn)行信息顯示，可直接顯示中文信息，比一般數(shù)碼管式的稱重儀表更方便，而且信息量大，可以指示傳感器故障等信息。 *校準(zhǔn)方便，即可從現(xiàn)場校準(zhǔn)，又可從DCS上進(jìn)行校準(zhǔn)，二者任選其一。 *配好的物料可受控轉(zhuǎn)向不同的目標(biāo)容器。 *觸摸按鍵操作面板和接線模組，維修更換方便，比一般開關(guān)按鈕更適合化工腐蝕環(huán)境。 *從經(jīng)濟(jì)性上講，該方案造價(jià)低于進(jìn)口稱重控制儀表或進(jìn)口稱重變送器造價(jià)，與國產(chǎn)稱重配料儀表持平。 常用操作功能 *操作模式：裝卸聯(lián)動、定量裝料、定量卸料、隨機(jī)裝料、隨機(jī)卸料、手動操作（手動開關(guān)泵、手動開關(guān)閥）。 *運(yùn)行狀態(tài)指示：自動裝料、自動卸料、手動開閥、手動開泵、生產(chǎn)中斷、配料超差 *設(shè)備狀態(tài)指示：欠載、超載、秤不穩(wěn)定、傳感器通訊故障 *遠(yuǎn)程監(jiān)控的通訊參數(shù)：所有重量參數(shù)、配料參數(shù)、內(nèi)部參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)均可在線讀寫，可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。 *過沖量自動補(bǔ)償功能 *用戶需要的其它邏輯控制 *遠(yuǎn)程校準(zhǔn)功能 |
