2025年04月04日 16:46:26 来源：广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：2
| 称重在化工原料配料系统中的应用 | 2020-02-28 |
| 一、 项目背景 中石化上海石油化工股份有限公司腈纶事业部，是目前国内大的腈纶专业生产企业，占地面积25.45公顷。事业部现有三大腈纶纤维生产装置：南腈纶装置、北腈纶装置和金阳腈纶装置。主要产品有腈纶纤维和腈纶毛条两大类。 此项目测量物料性质以及工艺要求如下： 1） 输送物料为聚丙烯晴，实物如图1。 2） 颗粒直径在20-30um。 3） 含水率在45%-55%。 4） 计量配料系统的前一道是离心机设备，离心机的出料过程是16分钟/次，每次出料为54kg，投入下方计量罐中，共向计量罐内投5次物料约有270kg。 5） 储料罐防爆电子秤在向下方的反应釜内加物料，等添加物料达到250公斤时，储料罐防爆电子秤关闭停止加料，进入下一循环。 6） 250kg物料要求在30分钟内匀速下料，计量精度在1%. 由于分体物料的物理特性的不同对分体计量的配料系统影响很大，因此不同的物料计量控制的方式方法，以及控制系统的硬件配置差别也很大。对于比重大或比重过小、含水率高、流动性差、易结块的粉体物料很难精确配料系统。 针对客户提供的实物聚丙烯晴，分析得出该物料是易挂壁、易搭桥、流动性差的特性。为此我们在计量罐内加搅拌电机，解决搭桥和挂壁问题，用星型转阀实现匀速下料。由于有二个电机在计量罐上，对计量精度提出了难点。 二、 控制系统构成 硬件组成主要由CPU224XP和配料系统模块组成，计量罐620L有三个配料系统模块支撑。模块通过接线盒并联接入系统模块。 当对计量罐标定好后，设备运行首先用增量法对离心机从计量罐上方加料进行计量跟踪。离心机四次加料后或反应罐内物料大于250kg时。计量配料系统向离心机发出禁止出料信号，同时处于放料等待状态随时可以接受指令进行放料。开始放料又用减量法计量，并且要均速在30分钟内放完料。放完料后可将该次配料系统数据与时间进行保存。 三、 控制系统完成的功能 1、 SIWATOOL MS软件校称 针对SIWAREX MS配料系统模块的校称软件SIWATOOL MS使用非常方便，操作可以独立于SIMATIC S7-200自动化配料系统的调试。通过RS232接口与PC机Com口相连，在校称界面中，输入标准砝码的重量后，发送至SIWAREX MS配料系统模块中，然后在空秤的时候，点击“零点有效”按钮，放上50KG的标准重量砝码后，点击“砝码重量有效”后，即可瞬间完成校称工作。 2、设定低通滤波频率 在联机调试时可以根据二个电机运行时的震动情况，来调整滤波频率，使其在条件下限制数据的震荡跳动，又不会产生数据过于滞后影响精度产生超差。在动态过程中调试非常便于在监控中调整，较为直观。如图4中的“Limit Frequence”值，设定范围从0.05Hz到5Hz之间的7个可选频率范围。真正从控制应用角度出发，灵活解决了两个电机震动带来的影响。 3、PLC可编程配料系统功能 PLC程序可以调用提供的现成子程序，这样节省许多编写配料系统程序的时间，只需调用子程序的几个变量就可以了，例如：去皮、标零、显示皮重等。如图5 SIWAREX MS配料系统主程序，整个程序可视化，方便操作。 4、 SIWAREX MS配料系统模块的特性 SIWAREX MS 是一种多用途配料系统模块，适用于所有简单配料系统与测力应用。紧凑的模块化设计易于安装在SIMATIC S7-200系统中。SIWAREX MS模块直接在S7-200 CPU中存取设置和配料系统数据，与PLC数据传送不需要外加其它通讯接口。 SIWAREX MS模块还具有以下优点： 1） 使用STEP 7-Micro/WIN软件包进行统一设计 ，与S7-200兼容 2） 测量精度0.05%，分辨率达65000，可小数点后显示三位或4位小数 3） 使用“快速启动”软件包可快速启动和运行配料系统功能 4） 具有丰富的自诊断功能 5） 具有理论标定功能，无需校验砝码 6） 更换配料系统模块无需重新校准，所有传感器的标定数据已存储在CPU中 7） 通过SIWATOOL MS 软件方便的进行设置和校正配料系统模块，即使没有PLC相关经验，也可以轻松完成校称工作 8） 本身具有Ex防爆区域的认证，非常适合化工场合应用 四、 项目运行情况 实际配料设备调试情况250kg的物料，误差在300克到500克之间，精度在千分之3左右，远高于用户1%的期望值内。而且二个电机同时运行所产生的数值波动在200克内，整个放料时间控制在25分钟内。这个结果对客户来说非常满意，对这种配料系统方式也非常满意。设备交付使用以来，已有两个多月，运行一直非常稳定。 五、 应用体会 PLC配料系统其模拟量模块的分辨率是数值4000和8000，且以前的配料系统解决方案还需要另配传统的配料系统仪表，并且不同品牌产品模拟量数据转换极易造成数据失真。此次经过专家介绍，选用的配料系统解决方案，SIWAREX MS配料系统模块与PLC在系统内数据直接转换成过程配料系统数据，具有精度高，性能稳定等特点，无需过多的AD/DA/AD等模数转换，也不会造成数据失真。 | |
