西门子Siwarex称重模块在自动定量包装机上的应用方案

1.概述
西门子Siwarex模块是直接集成在S7-200和S7-300 PLC中具有称重功能的扩展模块。随着自动化水平的不断提高，PLC自动控制技术在定量包装生产中应用越来越多，在粮食、化肥、饲料和轻工等行业中都有广泛应用。相对于传统的称重仪表控制，集成了Siwarex称重模块的S7-200或300PLC 能够将称重和控制功能完美的结合在一起，实现了高速和高精度的称重包装应用。
Siwarex MS模块具有称重的全部功能，包括自动调零和标定等功能，同时具有称重传感器的温度和激励电压补偿功能。可以将重量数据直接送入S7 PLC 的CPU中。
2. 称重包装机的工作原理
2.1 包装机的组成
称重式自动定量包装机由供料部分、称重控制部分与卸料部分组成。供料部分分为储料斗和重力供料装置。储料斗用于存储需要灌装的物料，重力供料装置主要是向称量料斗中提供物料。称重部分即称量斗，它通过和称重传感器相连，测量物料重量。卸料部分用来完成标准重量物料的卸料装袋过程（如图1）。
2.2 称重控制系统配置
根据称重式自动定量包装机的操作和控制要求，控制系统使用SIMATICS7-200 系列PLC，并扩展两只Siwarex MS模块，组成一个双称重斗包装机系统。称重式包装机系统料门的动作由S7200 PLC控制，称重传感器的信号通过MS称重模块转换成重量值。
另配有一只文本显示屏，用于对整个包装机系统包括称重斗进行过程监控显示、标定以及参数设定等功能。设定灌装目标重量、大给料量、小给料量，同时实时监控称量重量，并且查看灌装数据。并同时作为斗秤的操作显示界面，实现调零，标定和各种秤数据的设置和显示。

同时可以利用
2.3 工作原理和流程
称重式自动定量包装机的工作原理流程图（如图2） 所示。当储料斗中物料足够，在重力的作用下进入重力供料装置，完全打开料门进入大给料状态。当到达给定大给料重量时，减少给料门开度，进入小给料状态。当到达给定小给料重量时，完全关闭给料门，经过一定的空中落料，称量斗稳定，并且卡袋机构卡紧时，卸料门打开，物料进入放料斗，再落入袋内，完成一个包装循环。
图2 称重控制流程图
3. Siwarex MS模块
技术参数
● 称重测力精度：0.05％
● 分辨率：65535
● 称重采样频率：50Hz
● 具有数字滤波功能: 0.05-5Hz可调
● 称重传感器激励电压：6VDC
● 称重传感器阻值：40?～4010 ?
● 仪表距离称重传感器的最大距离：500m
性能特点：
● 直接集成在S7-200 PLC系统
● 可实现中文操作显示界面；
● 自动调零和量程标定功能；
● 模块化设计，便于安装和维护；
● 直接更换称重模块，秤无需重新标定；
● 具有Ex防爆认证；
4. 称重控制系统主要配置（双秤）
序号设备名称型 号数量备注
1S7-200CPUS7-226 CPU1
2文本显示屏显示屏TD400C1
3SIWAREX MS称重模块 7MH4930-0AA01 2
4称重传感器7MH5107-  为不锈钢材质，C3等级；6

5．Siwarex称重系统的特点和优点
1. 系统可靠性高
Siwarex MS模块直接集成在S7-200系统，通过PLC背板连接通讯。称重和PLC之间无需额外接线和通讯转换；
2. 精度高
由于Siwarex MS模块测量精度高，同时PLC程序可根据物料特性进行编程设定，使得包装机具有更高的包装精度；
3. 速度快
    重量信号直接送入CPU， 无需二次转换，提高PLC系统的控制反应速度和控制精度。
4. 维护方便
由于减少了常规称重控制仪与PLC之间的硬接线，中间环节少，硬件品质高。使得系统可以做到可靠性更高。模块化的设计也更便于安装和更换。
5. 系统结构灵活
每个S7-224xp可接4只MS模块，S7－226CPU可接7只MS模块。每台秤也可称多种物料，降低了系统成本。

s7-200PLC的各种通讯接口，包括Profibus DP，以太网等实现各种通讯组网功能。