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西門子Siwarex 稱重模塊在自動(dòng)定量包裝機(jī)上的應(yīng)用
1.概述
西門子Siwarex 稱重模塊是直接集成在S7-200 和S7-300 PLC 中具有稱重功能的擴(kuò)展模塊。隨
著自動(dòng)化水平的不斷提高，PLC 自動(dòng)控制技術(shù)在定量包裝生產(chǎn)中應(yīng)用越來越多，在糧食、化肥、
飼料和輕工等行業(yè)中都有廣泛應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)的稱重儀表控制，集成了Siwarex 稱重模塊的
S7-200 或300PLC 能夠?qū)⒎Q重和控制功能的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了高速和高精度的稱重包
裝應(yīng)用。
Siwarex MS 模塊具有稱重的全部功能，包括自動(dòng)調(diào)零和標(biāo)定等功能，同時(shí)具有稱重傳感
器的溫度和激勵(lì)電壓補(bǔ)償功能?？梢詫⒅亓繑?shù)據(jù)直接送入S7 PLC 的CPU 中。
2. 稱重包裝機(jī)的工作原理
2.1 包裝機(jī)的組成
稱重式自動(dòng)定量包裝機(jī)由供料部分、稱重控制部
分與卸料部分組成。供料部分分為儲(chǔ)料斗和重力供料
裝置。儲(chǔ)料斗用于存儲(chǔ)需要灌裝的物料，重力供料裝
置主要是向稱量料斗中提供物料。稱重部分即稱量斗，
它通過和稱重傳感器相連，測(cè)量物料重量。卸料部分
用來完成標(biāo)準(zhǔn)重量物料的卸料裝袋過程（如圖1）。
2.2 稱重控制系統(tǒng)配置
根據(jù)稱重式自動(dòng)定量包裝機(jī)的操作和控制要求，
控制系統(tǒng)使用SIMATICS7-200 系列PLC，并擴(kuò)展兩只
Siwarex MS 模塊，組成一個(gè)雙稱重斗包裝機(jī)系統(tǒng)。稱
重式包裝機(jī)系統(tǒng)料門的動(dòng)作由S7200 PLC 控制，稱重
傳感器的信號(hào)通過MS 稱重模塊轉(zhuǎn)換成重量值。
另配有一只文本顯示屏，用于對(duì)整個(gè)包裝機(jī)系統(tǒng)
包括稱重斗進(jìn)行過程監(jiān)控顯示、標(biāo)定以及參數(shù)設(shè)定等功能。設(shè)定灌裝目標(biāo)重量、大給料量、小
給料量，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控稱量重量，并且查看灌裝數(shù)據(jù)。并同時(shí)作為斗秤的操作顯示界面，實(shí)現(xiàn)
調(diào)零，標(biāo)定和各種秤數(shù)據(jù)的設(shè)置和顯示。
PPI 稱重傳感器
稱重傳感器
TD400C CPU226 MS MS
2
同時(shí)可以利用s7-200PLC 的各種通訊接口，包括Profibus DP，以太網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)各種通訊組
網(wǎng)功能。
2.3 工作原理和流程
稱重式自動(dòng)定量包裝機(jī)的工作原理流程圖（如圖2） 所示。當(dāng)儲(chǔ)料斗中物料足夠，在重
力的作用下進(jìn)入重力供料裝置，*打開料門進(jìn)入大給料狀態(tài)。當(dāng)?shù)竭_(dá)給定大給料重量時(shí)，減
少給料門開度，進(jìn)入小給料狀態(tài)。當(dāng)?shù)竭_(dá)給定小給料重量時(shí)，*關(guān)閉給料門，經(jīng)過一定的空
中落料，稱量斗穩(wěn)定，并且卡袋機(jī)構(gòu)卡緊時(shí)，卸料門打開，物料進(jìn)入放料斗，再落入袋內(nèi)，完
成一個(gè)包裝循環(huán)。
圖2 稱重控制流程圖
3. Siwarex MS 稱重模塊
技術(shù)參數(shù)
● 稱重測(cè)力精度：0.05％
● 分辨率：65535
● 稱重采樣頻率：50Hz
● 具有數(shù)字濾波功能: 0.05-5Hz 可調(diào)
● 稱重傳感器激勵(lì)電壓：6VDC
● 稱重傳感器阻值：40～4010
● 儀表距離稱重傳感器的zui大距離：500m
性能特點(diǎn)：
● 直接集成在S7-200 PLC 系統(tǒng)
3
● 可實(shí)現(xiàn)中文操作顯示界面；
● 自動(dòng)調(diào)零和量程標(biāo)定功能；
● 模塊化設(shè)計(jì)，便于安裝和維護(hù)；
● 直接更換稱重模塊，秤無需重新標(biāo)定；
● 具有Ex 防爆認(rèn)證；
4. 稱重控制系統(tǒng)主要配置（雙秤）
序號(hào) 設(shè)備名稱 型 號(hào) 數(shù)量 備注
1 S7-200CPU S7-226 CPU 1
2 文本顯示屏 顯示屏TD400C 1
3 SIWAREX MS 稱重模塊 7MH4930-0AA01 2
4 稱重傳感器 7MH5107- 為不銹鋼材質(zhì)，C3
等級(jí)；
6
5．Siwarex 稱重系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
1. 系統(tǒng)可靠性高
Siwarex MS 模塊直接集成在S7-200 系統(tǒng)，通過PLC 背板連接通訊。稱重和PLC 之間無
需額外接線和通訊轉(zhuǎn)換；
2. 精度高
由于Siwarex MS 模塊具有稱重傳感器激勵(lì)電壓和溫度補(bǔ)償，測(cè)量精度高，同時(shí)PLC 程序
可根據(jù)物料特性進(jìn)行編程設(shè)定，使得包裝機(jī)具有更高的包裝精度；
3. 速度快
重量信號(hào)直接送入CPU， 無需二次轉(zhuǎn)換，提高PLC 系統(tǒng)的控制反應(yīng)速度和控制精度。
4. 維護(hù)方便
由于減少了常規(guī)稱重控制儀與PLC 之間的硬接線，中間環(huán)節(jié)少，硬件品質(zhì)高。使得系統(tǒng)可
以做到可靠性更高。模塊化的設(shè)計(jì)也更便于安裝和更換。
5. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活
每個(gè)S7-224xp 可接4 只MS 模塊，S7－226CPU 可接7 只MS 模塊。每臺(tái)秤也可稱多種物
料，降低了系統(tǒng)成本。
6. 編程組態(tài)方便
標(biāo)準(zhǔn)軟件程序庫(kù)，只需直接調(diào)用，即可實(shí)現(xiàn)各種稱重控制功能；