西門子公司稱重模塊的應(yīng)用
摘要：采用帶稱重模塊的PLC構(gòu)成全集成稱重控制系統(tǒng)，這使稱重設(shè)備成為集成在全自動化解決方案中的一個(gè)自動化裝置，全集成稱重控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)集成度高等優(yōu)點(diǎn)，本文介紹了西門子公司稱重模塊性能、優(yōu)勢及其應(yīng)用。
1 概述
全集成自動化技術(shù)TIA(Totally Integrated Automation)的理念，是由西門子公司在1996年提出的，這是一個(gè)自動化系統(tǒng)技術(shù)與產(chǎn)品的核心思想，他們首先要做的是將開關(guān)量的采集與控制、模擬量的采集與控制都集成在PLC中完成，再加上標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的編程組態(tài)環(huán)境和高度統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成，使TIA可以為企業(yè)實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的信息集成。
信息集成的另一項(xiàng)工作是將一些檢測儀表、一些簡單的檢測控制系統(tǒng)集成進(jìn)來，比如現(xiàn)場溫度儀表中的熱電偶、熱電阻，如果都采用溫度變送器轉(zhuǎn)換成4~20mA再送到PLC的I/O模塊，顯然是不經(jīng)濟(jì)也不現(xiàn)實(shí)的。所以PLC生產(chǎn)廠家開發(fā)了模擬量溫度輸入模塊，他一方面可以直接輸入各種分度號的熱電偶、熱電阻，附帶也可以接受mV、Ω類型的信號，這樣溫度儀表就可以直接集成到PLC中。除模擬量溫度輸入模塊外，另一個(gè)信息集成的例子是稱重模塊，這里所說的稱重模塊是可以與稱重儀表的檢測元件（如電阻應(yīng)變式稱重傳感器）相連的I/O卡，他是可以接受稱重傳感器輸出的mV信號并可以完成某些衡器功能的PLC I/O模塊，他與同稱為稱重模塊的帶安裝件的稱重傳感器含義是不同的，前者是I/O卡件，后者是帶安裝件的稱重傳感器。
圖1是通過ET200M遠(yuǎn)程I/O、S7-300集成了稱重模塊的S7-400 PLC控制系統(tǒng)配置示意圖，用戶可以完全自由地配置包括稱重應(yīng)用在內(nèi)的自動化解決方案，適當(dāng)?shù)亟M合SIMATIC部件意味著可以給小型、中型和大型工廠找到最佳解決方案。各類稱重設(shè)備（或稱重系統(tǒng)）是用SIMATIC標(biāo)準(zhǔn)操作員站的控制面板進(jìn)行操作和監(jiān)控的，當(dāng)然還可以增加觸摸屏等簡易人機(jī)接口同時(shí)用于就地操作和監(jiān)控稱重設(shè)備。
集成了稱重模塊的S7-400 PLC控制系統(tǒng)配置示意圖
2西門子公司的稱重模塊
在全集成自動化技術(shù)TIA設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，西門子公司設(shè)計(jì)推出了SIWAREX稱重模塊，這是一種既能減少成本、簡化稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又能提高稱重系統(tǒng)整體性能的一種解決方案。與其他PLC生產(chǎn)廠商相比，西門子公司的稱重模塊開發(fā)較早、產(chǎn)品類型最全、應(yīng)用最廣。在西門子公司早期PLC產(chǎn)品S5系列中，就開發(fā)了SIWAREX P簡易式稱重模塊（見圖2），他可以用于S5-90/95/100U系統(tǒng)中或通過ET200U用于分布式I/O系統(tǒng)中，也可以單獨(dú)應(yīng)用。他帶有稱重儀表的痕跡，有面板、鍵盤和16位LCD顯示器，可以直接進(jìn)行參數(shù)智能化調(diào)整。他另帶2個(gè)繼電器數(shù)字輸出接點(diǎn)、4～20 mA模擬輸出和串口。其技術(shù)指標(biāo)為精度0.1%，內(nèi)部分辨率20000，采樣次數(shù)10次/s，可用于平臺秤、吊車負(fù)荷、過載監(jiān)控、料位檢測。
SIWAREX P稱重模塊
稍后西門子公司又推出了SIWAREX M、A稱重模塊，外形就不再像稱重儀表，而完全是一塊I/O卡了。性能也提高了很多，精度0.01%，內(nèi)部分辨率±524286以上，采樣次數(shù)50次/s，更重要的是。他們作為S7系列PLC的I/O卡可以直接插入S7-300，通訊口也增加了RS232，還帶3DI/4DO開關(guān)量輸入輸出。
列在最新產(chǎn)品目錄上的稱重模塊是適用于中等精度非自動稱重衡器（如料斗秤、容器秤、負(fù)荷和張力測量）的MS、U、CS、CF稱重模塊，適用于高速、高精度的非自動/自動稱重衡器的FTA稱重模塊，適用于高速、高精度連續(xù)自動稱重衡器的FTC稱重模塊（見圖3）。其中MS可直接插入S7-200，CS、CF通過ET200S作為S7-300、S7-400的分布式I/O，U、FTA、FTC直接插入S7-300，也可通過ET200M作為S7-300、S7-400的分布式I/O。
6SE7014-0TP50-Z=C23+G91
6SE7021-0TP60
6SE7014-0TP60
6SE7023-8TP50
6SE7011-5EP60-Z Z=G91
6SE7023-8TP50-Z=G91+C23+C42
7MH4900-3AA01
7MH4900-2AA01
727221-51
S21-2048.013
1XP8001-1/1024
1XP8032-10/1024
HOG9DN1024I
861900220-1024
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6FX2001-5JD20-2DA0
6FX2001-5JE20-2DA0
6FX2001-5JE24-2DA0
6FX2001-5JD24-2DA0
6FX2007-1AB13
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6SE7021-0TP60
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6SE7011-5EP60-Z Z=G91
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7MH4900-3AA01
7MH4900-2AA01
6FC5348-0AA02-0AA0
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6SN1123-1AB00-0AA2
6SN1123-1AB00-0HA2
6SN1146-1AB00-0BA1
6SN1145-1BA01-0BA2
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6SN1118-0DJ23-0AA2
6SN1145-1BB00-0FA1
6SN1118-0DM31-0AA2
6SN1162-0BA02-0AA2
6SN1123-1AB00-0CA3
6SN1145-1BA02-0CA2
