基于全集成理念的SIWAREX失重秤
图2：失重式定量给料和加料的重量曲线
2.2技术特点
从工作原理和结构来看，失重秤兼具静态秤和动态秤的特点。
对于传统的动态称重计量方法，比如：皮带秤、冲板流量计、螺旋秤等，虽然具有连续称量、实现工艺高效率工作的特点，但是也存在系统精度不高(一般低于在0.5~1%)、维护量大等问题；而静态称重方法，虽然大大提高了系统测量精度(可达0.1%,甚至更高)，但是只能满足间断式的批量给(配)料应用，不能最大程度地满足现代流程工业的高效率高产出要求，何况有些工业应用本身要求连续给(配)料，不允许存在间断。
而失重秤的出现，正好兼备了这两者的优点，弥补了它们的缺点。它的主要优点有：
Ø系统精度高
失重秤工作时，料仓的测量实际在静态下完成的，而且是在上料和下料后各（一？）测量一次，根据两个工作状态测得两个重量差值算出流量。差值与流量给定值误差还可在下一个周期内进行补偿，并且这两个重量测量时间在几分钟内完成，不存在传感器零点漂移和温度漂移等影响。因此可获得相当高的计量精度，系统计量精度可达到0.5%，甚至0.2%，。
Ø全封闭不锈钢结构，适合各种恶劣现场。
设备系统全部为钢质（西门子失重秤一般采用不锈钢），适用环境条件较差的场合，并且具有坚固耐用、维护量小、不怕高温物料等特点。
很多工矿企业是耗电大户，因此如何节约能源，也是一个很重要的课题。由于失重秤采用了全封闭结构，配料过程中不产生粉尘，省去除尘装置，结构简单，无须配皮带秤等配套，既节省了设备投资，又节约了电能，提高了生产效率。
Ø免维护，标定简单
由于失重秤是通过测量重量差值来计算流量的物料测量方式，根本不存在诸如皮带秤等动态秤中存在零点漂移(皮带跑偏、传感器移位、物料冲击振动皮带打滑、皮带粘料等影响造成)、物料粘附、秤体机械结构变形等因素的影响，而能保证长期稳定的系统测量精度，基本不需要维护和大量的标定工作。
根据其测量原理，它不仅可以进行实物标定，而且可以在生产运行中进行在线标定。即根据计量斗内物料的上、下限重量之差和失重秤流量显示值比较计算准确度，这种标定方式具有简单、方便的特点，省钱省力。
三、全集成设计理念
全集成自动化技术(TotallyIntegratedAutomation)是西门子自动化系统技术与产品的核心思想与主导理念。TIA集高度的集成统一性和前所未有的开放性于一身，标准化的网络体系结构，统一的编程组态环境和高度统一的数据集成，使TIA为企业实现了横向和纵向的信息集成；领先的通讯标准，基于组件的自动化技术(CBA)与IT集成，使TIA对全球自动化市场的产品和服务范围真正开放。
1996年．西门子自动化与驱动集团提出“全集成自动化”TIA的概念系统结构(如图3所示)。这一崭新概念革命性地囊括了“制造”与“过程”领域的众多知识与经验，为生产线提供了一种优秀的解决方案。对用户而言，在整个生产过程的生命周期中，以S7系列PLC为核心的TIA技术有助于企业实现生产力的最大化。从最初的规划与设计，工程的实施，到安装与调试，运行与维护，以至于系统升级改造，TIA使企业在整个生命周期中获得最高的生产力和产品质量，并显著降低项目成本。此外，TIA还能大大缩短产品上市和系统投入运行的时间，从而全面增强企业核心竞争力。
由于称重系统相对结构比较复杂，维护量比较大，长期以来技术领先的称重技术厂家一直在考虑如何设计一种既能减少成本，简化称重系统结构，又能提高称重系统整体性能的解决方案。基于TIA的设计理念，西门子公司设计推出了以SIMATICS7为核心的西门子SIWAREX称重方案，无疑是一种满足新要求的一种可行的解决方案。
图3：西门子全集成控制结构示意图
如前所述，失重秤的配料过程分喂料和卸料两个阶段，控制部分比较复杂。失重秤的配料精度主要由称量精度和配料速度来决定的，这两个参量是两个相互矛盾的控制量，要提高称量精度，希望秤体越稳定越好，即喂料(或卸料)速度越慢越好，但势必增加配料时间，效率低；反之，如果喂料(或卸料)速度过快，秤体振动大，精度很难保证。
因此，采用合适的控制系统是保证失重秤配料精度的关键因素，这个控制系统既要保证控制系统和设备部分完美的结合起来，实现同步工作，也要保证好的实时性、稳定性及可靠性，以保证秤体部分和控制部分之间能够顺畅地“沟通”。
SIWAREXFTC（灵活的连续称重技术）是一种高精度、高速的称重控制模块，直接集成于西门子PLC控制系统，可用于失重式给料设备的称重控制应用。
在生产过程中，给料流量的精确控制对保证产品质量起到了重要的作用。西门子SWAREXFTC称重模块可以精确的控制生产过程中粉末、颗粒、片状、条状和块状固体物料的给料流量。
图4：SIWAREX FTC和S7控制器组成的控制系统
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