Наряду с точностью при взвешивании и дозировании концептуальная интеграция взвешивающей техники в современные системы автоматизации положительно влияет на постоянный рост прибыли предприятия.
Роль взвешивающей и дозирующей техники в промышленных процессах становится все более значимой, при этом весоизмерительные задачи бывают самыми разными. Для автоматизации производственных процессов применяются как системы программного управления от запоминающего устройства (SPS), так и автоматизированные системы управления технологическими процессами (PLS).
В зависимости от поставленной задачи используются различные типы весов, работающие с системами автоматизации.
С точки зрения автоматизации производства к концепции весоизмерительной техники предъявляются следующие требования:
Весы, удовлетворяющие этим требованиям, могут классифицироваться как часть системы автоматизации. В этом смысле весы являются интеллектуальным объектом автоматизации, состоящим из:
и выполняющим свои задачи в соответствии с командами управляющей системы.
SIWAREX FTA в системе S7 300
Разграничение весоизмерительных функций в системах автоматизации в последние годы постоянно изменялось. Причиной тому поиск эффективного решения весоизмерительных задач в рамках автоматизационного окружения. Производительность аппаратных компонентов больше не считается основным фактором выбора определенной архитектуры решения. Требования к современным весоизмерительным решениям включают в себя следующие специфические для весов критерии:
а также критерии, относяющиеся к особенностям автоматизации:
Конфигурация аппаратного обеспечения SIMATIC с весоизмерительной электроникой SIWAREX CS
Индивидуальная реализация включает в себя следующие три аспекта:
С учетом этих аспектов возможно следующее решение, удовлетворяющее всем требованиям с минимальными затратами:
Изображение кривых дозирования, записанное с помощью весоизмерительной электроники с SIWAREX FTA
Для весоизмерительных систем SIWAREX нормой является "Система комплексной автоматизации" („Totally Integrated Automation“).
Важная особенность - полная интеграция с SIWAREX в системах SIMATIC.
Это означает:
Параметры материала
Пример ввода параметров материала в SIMATIC HMI
Приобретая весоизмерительные модули SIWAREX, Вы инвестируете в единую системную базу SIMATIC, на основе которой могут функционировать также и компоненты автоматизации всего производственного процесса – от поступления товара (зона Upstream) через процесс производства (зона Mainstream) до наполнительной машины в конце производственной цепочки (зона Downstream) – системная база, включающая в себя все иерархические уровни, начиная от человеко-машинного интерфейса, и заканчивая полевой шиной PROFIBUS DP. Зачем для решения каждой задачи взвешивания или дозировки использоваться специальную технику, если доступна унифицированная база для решения всех индивидуальных задач? Разработав SIWAREX, в Siemens создали такую базу.
Области применения весоизмерительной техники SIWAREX в производственном процессе
Для универсальных автоматизационных решений в комбинации с весоизмерительной техникой модули SIWAREX являются оптимальным вариантом. SIWAREX могут использоваться с любыми решениями SIMATIC, независимо от того, в качестве модуля, интегрированного в систему автоматизации SIMATIC S7, или как децентрализованное периферийное устройство с SIMATIC S7 или C7.
Идея в следующем: модули SIWAREX интегрируются в систему автоматизации с помощью тех же инжиниринговых инструментов, что и все другие компоненты автоматизации. Очень разумное решение, позволяющее сократить расходы на инжиниринг, а также на подготовку и обучение обслуживающего персонала!
Модульное периферийное устройство ET 200 построено по блочному принципу. Весоизмерительная электроника берется из каталога модулей и размещается в стойке модульного периферийного устройства. Программное обеспечение определяет весоизмерительную электронику в качестве "центральных модулей системы автоматизации".
Благодаря использованию стандартного аппаратного обеспечения (компоненты SIMATIC) и стандартного ПО (STEP 7) имеются свободно программируемые, модульные весоизмерительные системы, которые можно с минимальными затратами адаптировать к внутрипроизводственным требованиям, например, за счет:
Коротко о преимуществах прямой интеграции:
Также возможна настройка весов без использования системы автоматизации.
Наряду с преимуществом в том, что для всей системы достаточно одного ноу-хау в области проектирования, также имеются и значительные преимущества в отношении готовности системы.
Так, к примеру, в SIMATIC S7 ошибки (превышение диапазона измерения, нарушение процесса дозировки, сбой датчика ...) через диагностические сигналы тревоги передаются в систему автоматизации без необходимости ввода какого-либо программного кода.
Сообщения об ошибках весоизмерительной электроники автоматически передаются в систему автоматизации. С помощью диагностических сообщений можно быстро определить модуль, являющийся причиной ошибки.
Обслуживающий персонал с помощью программатора или системы визуализации может локализовать ошибку, вывести на дисплей ее причину и при необходимости заменить дефектный модуль.
Если используются соответствующие шинные модули, замена весоизмерительных электронных блоков SIWAREX U, SIWAREX CS, SIWAREX FTA, SIWAREX FTC и SIWAREX CF может быть произведена даже под напряжением.. Замена модуля автоматически распознается системой автоматизации. Благодаря универсальной системе оперирования данными зафиксированные в системе автоматизации параметры весов могут быть переданы на новую весоизмерительную электронику. Таким образом, весы сразу же готовы к работе - нет необходимости проведения повторной юстировки с эталонными весами (за исключением задач требующих обязательной калибровки).
Так как весоизмерительные системы SIWAREX состоят исключительно из стандартных компонентов (к примеру, весоизмерительные модули SIWAREX, цифровой ввод/вывод SIMATIC, ...), то это значительно облегчает вопрос с запасными частями.
Вид весов дифференциального весового дозатора
В то время как весоизмерительные модули интегрируются в систему автоматизации SIMATIC S7 преимущественно с помощью типичных SPS-языков программирования AWL (операторный список), KOP (контактный план) или FUP (функциональный план), проектирование в системе управления производственным процессом SIMATIC PCS 7 осуществляется через графическое переключение на CFC-плане (CFC = Continuous Function Chart). То есть пользователь занимается не программированием, а созданием структуры.
Весы представляются в ES (инжиниринговая система) через „технологические модули“ на CFC-плане. На OS (станция оператора) в системе визуализации WinCC за представление весов отвечают графические модули.
Через графические модули может осуществляться контроль весовых параметров и обслуживание весов.
Представление весов в инжиниринговой системе ES (слева) и на станции оператора OS (справа).
Задача | Примеры | Выбор |
---|---|---|
Высокоточное статическое измерение веса | Платформенные весы, ковшовые весы, автомобильные весы | SIWAREX FTA1), макс. разрешение 16 млн. элементов |
Статическое измерение веса, средняя точность | Ковшовые весы, хранилища | SIWAREX U для S7 300 и ET 200M SIWAREX CS для ET 200S SIWAREX MS для S7 200 |
Измерение момента силы и момента вращения | Прокатные станы, контроль нагрузки и натяжения ленты, защита от перегрузки, измерение момента вращения | SIWAREX FTC (двунаправленный) SIWAREX CF для ET 200S (двунаправленный) SIWAREX MS для S7 200 (однонаправленный) |
Дозировка (безучетная) | Смешивающие установки, периодические процессы, рецепты дозировки, одно- и многовесовые системы | SIWAREX FTA1) (OIML R-51) |
Дозировка (учетная) | Смешивающие установки, периодические процессы, рецепты дозировки, одно- и многовесовые системы | SIWAREX FTC (режим дифференциального весового дозатора) |
Розлив, быстрый розлив | Разливные машины, мешконаполнители, бигбэги | SIWAREX FTA1) (OIML R-61) |
Отгрузка, быстрая отгрузка | Весы для приемки и отгрузки | SIWAREX FTA1) (OIML R-107) |
Статический контроль количества | Автоматический контроль веса в статическом режиме, например после заливки | SIWAREX FTA1) (OIML R-51) |
Измерение потока (учетное) | Измеритель потока сыпучего материала (отбойная плита) | SIWAREX FTC (режим дифференциального весового дозатора) |
Ленточные весы | Определение загрузки ленты, подаваемого количества, отгрузка по заданным параметрам | SIWAREX FTC (режим ленточных весов) |
Программное обеспечение STEP 7 | SIWAREX "Начало работы" для первого ознакомления SIWAREX MULTISCALE мешалки и смешивающие системы SIWAREX MULTIFILL для заливки/заполнения мешков в многоголовочных установках | Специально для решений, базирующихся на SIWAREX FTA, SIWAREX FTC и SIWAREX CS имеются готовые программные пакеты STEP 7. |
1) Пригодно для приложений с обязательной поверкой