西门子低压|模块代理

Sitrans CLS300电容式物位开关

    在诸如制药、化肥、有色、石化等行业，由于很多测量介质本身具有很强的黏附、磨损等原因，因而增加了大量额外的维护成本。

    西门子因此推出了一种带Profibus总线的电容式物位计，对现场探头的挂料量（零点电容的变化），探头的磨损（累计电容的变化）等关键性数据进行分析，通过现场总线传输大量诊断信息至上位机，帮助用户指定预测性维护计划（如图5），大大节约用户的维护成本，同时由于减少的更换部件的次数，也等于延长了设备的实际使用寿命。而这种功能对于只能输出开关信号的仪表来说，是很难实现的。

一、概述
      物料计量与定量给料是水泥工业发展的基础，是实现生产过程自动化，保证产品产量、
质量、降低能耗，进行全面质量管理和经济分析的重要手段。现代化的水泥厂自动定量给料
计量设备已是工艺流程中重要设备之一。
      在现代新型干法水泥生产中，原料站的配料、分解炉的煤粉输送计量控制、水泥配料等
一些粉体物料的计量控制，对水泥工业产品的产量、质量起着至关重要的作用。因此如何保
证粉状物体在配料控制过程中的稳定性、快速的响应能力和长短期精度，是目前每个水泥企
业所必须面对和解决的问题。
        华润水泥控股现有公司成立至今已经建设近10条水泥干法生产线，也选用了不少厂家
的采用不同技术类型的称重给料机。在长期的使用过程中，我们发现不同类型的称重给料机
所体现出来的性能特点是完全不同的，对生产的产品质量、效率和维护成本有很大的影响。

二、工作原理及结构组成
       称重给料机(Weighing Feeder)，有些国外厂商也称之为称量皮带给料机(Weigh Belt
Feeder)、定量给料机（Constant Feed Weigher）。
2.1、工作原理
      称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定皮带上的物料重量；装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器，连续测量给料速度，该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度；速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时流量。给料控制器将该流量与设定流量进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求
（如图1）。

2.2、结构组成结构组成
       称重给料机的核心部分是皮带秤（如图 2）。皮带秤的主要组成由秤架、积算仪和速度
传感器组成；而称重给料机系统的结构特点和精度主要由皮带秤的设计结构决定。也就是没有称重承载器。同其他秤架结构相比，它具有结构简单、设计紧凑；安装维护方便；
模块化设计，通用性好；以及精度高等特点

结构简单，设计紧凑
       直承式秤架结构保证了物料的重量通过称量托辊组直接加在称重传感器上，皮重、料重
一起称，所以秤架结构非常简单，重量也非常轻。
安装维护方便
       由于直承式秤架结构非常小巧紧凑，没有可动部件，也不存在诸如支点磨损等问题。同其他秤架结构相比，水平面方向的表面积非常小，不容易因为积灰（挂料）而引起零点变化。
秤架具有模块化特点，通用性好
       秤架结构不仅简单，对不同宽度皮带来说零部件的通用性也比较好，除了静态梁、动态梁的宽度相应变化外，其余部分几乎是一样的。同时，模块化设计结构大大减少了维修和更换备件的工作量和成本。

       另外，西门子公司皮带秤结构还采用了单托辊双传感器的设计结构也很有特点，既保证
了整个称重系统的平衡性（两点支撑），同时可以保证在布料布料不均匀时，可以通过配平
(Balance)技术将系统精度保持在理想的状态。

3.2、秤体秤体结构结构
       以前，我们在选择称重给料机时，对于称重给料机的整体秤架结构设计、材料、制造工艺等并不是很注意，但是在我厂的使用过程发现，很多称重给料机在安装初期的使用，基本上还能保证正常时，甚至达到较高的精度，但是在使用不到 1 年的时间内，秤体的整体结构开始变形，从而导致整个秤的精度无法保证。在秤体轻微的变形时，通过不同地做标定还能纠正称重给料机的精度，但是如果秤体变形严重的话，只能进行大修改造，甚至将秤架整体进行更换，即造成了投资成本的很大浪费，而增加巨大的维护成本。
       我们也探讨过这种问题发生的原因，其实主要还是因为生产厂家在设计制造秤架过程中，所采用的秤体钢板材料过于单薄、制造比较简单所致。
       西门子公司作为一家老牌的德国公司，在制造工艺方面显示了其一丝不苟、精益求精的
态度：
整体秤架全部采用6mm冷轧钢板；

不同国内外大部分厂家普遍采用焊接或工字钢的设计结构，西门子 WF 系列称重给料控制功能组合，基本上满足水泥行业应用的要求。
机整体采用了折钢技术，全部用螺栓连接，整体无焊缝；
      采用悬臂式皮带结构，使安装更换环形皮带变得非常方便，基本上不需要拆卸任何部件，就能迅速地完成皮带更换的工作，而作为易耗件，皮带的更换工作是不可避免的；
       秤体表面全部采用的烤漆工艺，不同于以往的喷漆和涂漆工艺，该工艺不仅仅使得秤体表面外观非常光滑，而且可以保证秤体表面即使在风吹雨淋、现场由酸性气体腐蚀的情况下，仍能保证长年表面完整。避免了以往几乎每年都需要对秤体进行刷漆的维护工作，而些秤体油漆太过于“淡薄”，常常用了不到半年就因为油漆脱漏而生锈。
       据西门子方介绍，西门子一般设计的称重给料机产品基本上都是按照高标准、长寿命的目标去执行的，从称重给料机的这些设计制造细节来看，是可以令人信服的。

3.3、控制系统控制系统(积算仪积算仪)
      一般地讲，配料所用的称重给料机的控制器分为三种模式：单机控制器、机组控制器、PLC 型控制器。
       单机控制器一般采用和皮带秤配套的带控制功能的积算仪或采用以单片机技术为基础的控制器来实现，优点是配置灵活，与称重给料机一一对应使用，一台设备出现故障不影响其他设备工作，属于分布式控制；缺点是能实现的功能受到限制，经常需要配其他控制系统才能实现较为复杂的控制功能。
       机组控制器是以PC总线工控机为基础，优点是功能强大，操作直观方便，属于集中控制；缺点是系统可靠性不高，目前采用这种方式的厂家并不是很多。
       PLC 型控制器是以PLC 这种目前在工业生产中普遍采用的控制设备为硬件，通过软件组态实现配料的功能。优点是：组态方式灵活、通讯方式多样、性价比很高，特别适合多台称重给料机共同组成较大型的配料系统的应用；缺点是：目前很多公司采用 PLC 的 I/O 输入功能直接接受来自称重传感器的模拟量信号，不仅精度很差，而且抗干扰能力很弱，在有些单位还出现过系统整体失控的严重事故。西门子公司推出了和Siemens Simatic 系统完全兼容的Siwarex FTC的解决方案很好弥补这种方案的不足。
       西门子公司的WF系列称重给料机目前主要采用多功能积算仪BW500作为控制核心元件的方案。
       BW500 积算仪是为皮带秤和称重给料机设计的功能强大的PID 功能可用于称重给料机的流量控制，可控积算仪，真正的双制恒定载荷或给料量。
       具有专利技术的双称重传感器（多四个传感器）平衡功能，能排除不均匀侧向负荷的影响，不需传感器匹配机械平衡；
具有在线标定、批量处理、湿度补偿、倾斜补偿等功能；
双路PID调节功能，可以根据不同的工艺需要设定PID的响应时间和调节范围；
有效地解决传感器的特性匹配问题, 相比于外接电位器, 可以显著提高系统的长期稳定性。
通过BW500的配置设定，可以实现多达7 种不同的PID

3.4、环形皮带环形皮带
专用的环形皮带，要求无接头、尺寸准确、单位长度重量恒定、皮带两侧边长相等。
皮带有普通平皮带、B型边皮带和裙边皮带几种，安息角很小的物料建议采用裙边皮带，
以避免物料散落，但是裙边皮带一般价格比较高。
在水泥行业应用，也有几种测量介质温度较高（超过80℃），应当选用高温皮带。
对于一些磨损比较严重的介质，建议尽量采用较厚的耐磨型皮带来延长其使用寿命。

3.5、其他电气部件其他电气部件
      其他的主要部件包括：减速机、变频器等都是比较关键的部件，如选用不当也会影响称重给料机的整体性能。

4、Siwarex称重系统

不同于传统意义上的称重系统，Siwarex称重系统实际上一套全集成在Simatic系统的数字化称重解决方案。相对于传统的称重系统而言，Siwarex系统突破了通讯和系统结构的限制，在系统测量精度、控制速度、施工周期、长期维护量等方面体现出了巨大的技术优势。

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，而西门子这种基于Simatic的称重解决方案，无疑是一种满足新要求的一种可行的解决方案。

新型的Siwarex系统提供一种对于大部分用户来说，是非常概念化和理想的工具。通过事件记录功能来实时记录称重的进程和状态，并且对于不正常的事件进行分析。同时诊断缓冲器将会记录保存后的100条诊断信息。通过对称重传感器和电缆的关键性参数进行长期的连续的监控，我们可以得以得到关于称重系统的预诊断信息（如图6），以避免突发性的昂贵的设备停车故障，减少了维护维修成本。 Siwarex所带的这些功能对于过程数据的评估和诊断来说，无疑是一个理想的补充。

另外，Siwarex能够将故障事件中被记录的数据，包括秤的设置数据通过一个设定方式的通过英特网发送给相关专家，诸如机械制造商。它可以对问题进行一个分析，并从时间和地点上提供独立的诊断。专家并不需要赶到设备所在的位置，只要通过远传的方式就能提供更快更及时的帮助，从而节约了时间和成本。

四、结束语

任何一种技术都一定会有它的局限性，选择和制定合适的维护方案，必须是从现场工况和自身的实际情况来判断决定。随着电子技术、传感器技术和通讯技术方面不断突破，我们相信会有越来越多的预测性维护解决方案推向市场；我们也相信因为金融危机的影响，会有越来越多的用户开始考虑如何节约维护成本的问题，而不仅仅是减少投资成本。当然，预测性维护本身是个动态的可持续的管理过程，不可能仅仅依靠几个部门或供应商的努力就能实现，还需要更多人的关注和参与才能体现它的价值。

任何一种先进的技术都不能脱离人的因素，无论是哪一种维护技术都不能脱离人的参与，无论是预防性维护，还是预测性维护，甚至主动性维护，都需要根据实际情况来分析，制定合适的维护方案，才是达到理想的效果。”Use it and Forget it！”或者说“无为而治”是我们制定维护计划所追求的理想状态。

西门子plc是源型就接NPN型的开关么，那换成三菱plc是源型接PNP型的开关么？
答：西门子分源型(PNP)或漏型(NPN)。 
1，漏型逻辑：当信号输入端子流出电流时，信号变为ON，为漏型逻辑。 电流是从端子流进去的，具NPN晶体管输出特性。
2，源型逻辑：当信号输入端子流入电流时，信号变为ON，为源型逻辑。 电流是从端子流出来的，具PNP晶体管输出特性。
以正电源为例： 
当信号端子发出“ON”信号时，如果此时其电压为低电平（0V），则为漏型逻辑； 
当信号端子发出“ON”信号时，如果此时其电压为高电平（PLC、变频器等一般为24V），则为源型逻辑。 
源型输入就是高电平有效，意思是电流从输入点流入，漏型输入是低电平有效，意思是电流从输入点流出。 
三菱现在的FX3U是可以选择源型和漏型的。