某塑胶企业配料采用失重称重的方式，为了确保每种产品配料中的主料和各种辅料实现准确的配料，整个配料由多台称重设备构成，同时称重配料，采用螺旋给料方式进行物料输送。所有主料和辅料最终被送入一个容量约为200Kg的称重式料斗进行混合，由于配料故障维修昂贵且性能不能满足要求，客户决定对配料进行升级改造。本文阐述了该系统采用西门子专用称重模块改造过程及效果分析。

原有配料系统

用户原有投料系统主要由称量模块、称重仪表、秤体等部分构成，该系统人机交互接口少，维护相当困难，而且板卡备件价格昂贵。由于称重控制器的设计专一性，该控制器在本配料的控制过程中功能比较单一，只有重量称量功能，在整个流程中没有其他控制功能，也不能实现方报表输出等功能。用户为了提供生产效率，减少现场维护量，需要将原有的配料改造成具有称重、控制和管理功能，能够实时精确控制该称重过程，同时人机交互快速方便，信息输出方式多样的称重控制系统。同时要求称重控制配料系统具有通用性，称重模块精度稳定性，人机操作界面友好。   

改造过程

针对用户的要求选用了称重模块。直接集成于西门子S7-300PLC控制系统，可通过编程方便的实现失重式给料配料的称重控制功能。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瞬时给料流量和累计量。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。                   

该系统包括一台主控PLC CPU 315-2DP，外接两只模块，同时控制两台配料。称重模块采用西门子的RN系列单传感器，上位人机界面采用了最新的MP277 10寸彩色触摸屏，较大的显示面积有利于重量参数的设定和显示，以及称重工作状态的记录显示。给料配方的功能，增强了系统使用的灵活性，配方设定值可以直接在触摸屏上通过密码设定。所有配方数据都保存在存储卡里，以防止意外丢失。模块自带特定功能的输出点，可以控制加料的一些专用功能，比如加料阀的开关，螺杆加料机的速度控制，以及其他保护功能。

配料控制系统连续对整个上料系统包括料斗秤、给料机构通过变频调速来控制给料机构的下料流量。配料料斗内每单位时间内物料重量的减少Δd/ Δt对应配料的给料流量。将dv/dt与预设的给料流量进行比较，并通过调节给料机的速度来自动修正，因此可以保持精确的给料流量。

当料斗内的物料重量低于预设值，称重控制模块将锁定给料机速度，保持下料机构以容积方式给料。同时打开加料阀进行快速加料。当料斗内物料重量达到高位预设值，加料阀自动关闭。

称量混合机含触摸屏、称重仪表、计量模块等、变频器及现场控制箱组成。并留有与上位机的通讯接口。物料输送到混合机里。螺旋输送机将称重模块的重量信号送到称重仪表，称重仪表将载荷重量信号经过运算和处理得出物料重量，分别在称重仪表上显示。称重仪表和变频调速器控制螺旋输送机转速形成闭环控制，触摸屏内置的智能软件调节器可以设定高、中、低三档给料，以保证配料的精度。输出三组信号用来控制变频器，进而控制螺旋给料机给料速度，从而达到精确配料目的。称重仪表可手动设置给料量，也可通过计算机与仪表的双向通讯设定配比。

螺旋输送机可与ERP系统进行无缝保密连接，融合了计算机技术、称重技术、自动控制、通讯技术为一体，其控制功能完善，显示、操作集中，安装、维护简单，数据处理方便，系统便于扩展。具备强大的数据管理功能并进行汇总，可对工控机监控和PLC进行检测、运算和控制是当前最先进和最可靠的工业自动化控制方式。西门子PLC的平均连续无故障运行时间可达几万小时，并且又最适用于强干扰、环境恶劣的工业现场，工业控制计算机也是为工业现场特定设计的，能够连续、安全可靠地运行，并且工控机又是其中的佼佼者是现场计量和控制的理想选择。