西门子6ES7338-4BC01-0AB0技术参数

　目前，随着市场竞争日渐加剧以及对食品、饮料、医药等安全卫生要求的不断**，三合一(Blow/Fill/Seal)设备已从以医药设备市场为主，渐渐向更多的领域扩展，并且，成为包装机械的主流。

1.系统要求
可根据需要手动调整参数
为决策层提供实时准确的数据
现场总线方式进行数据采集及控制，站上设工业控制计算机进行数据采集和控制管理、提供人机界面和网络服务
人机界面友好，数据一目了然
模块式结构，易于扩展
操作简单，维护方便

2.系统分析
　　针对组合式包装设备机组，我们采用“组态软件+平板电脑人机界面+PLC+变频器+温控仪表+伺服定位控制器”控制组合，其中，平板电脑监控生产过程，显示工作状况，并可根据需要手动调整参数，实现先进的温控、光控、过程控制、定位控制、变频控制等自动化技术，实现可选配包装、连续封口、故障自动保护等功能，实现运行平稳,安全可靠,效率高,速度快的目标，达成制袋—灌装—封口、制杯—灌装—封口、吹瓶—灌装—封口等多种三合一包装生产目的。

　　PPC-L156T是一款无风扇设计平板电脑，该产品是要求低噪及超净工作环境应用的理想解决方案。PPC-L156T带两个电源：1个可选电池组和1个AC电源。PPC-L156T连通AC电源之后将为电池组充电。可选的充电电池组使用时间超过60分钟，在发生意外断电时，可用作UPS电源。PPC-L156T符合VESA标准，通过其安装孔，可灵活采用多种安装方式。前盖可拆卸的特点为产品的LCD及触摸屏等维护工作提供了方便。

3.系统架构
　　在系统控制中，核心控制部分采用S7-300PLC，通过PPC、采集系统、传感器、变频器电机等构成系统的电气控制部分。S7-300功能强大，可以实现系统的控制，而PPC是一款无风扇设计平板电脑，CPU为嵌入式Inbbb　ULV Celeron800 MHz / Pentium M 1.1 GHz，高支持1GB的DDRAM1个Mini PCI插槽，1个CF卡插槽，1个32位PCI插槽（可选的）10/100 Base-T或千兆以太网，接口方面有USB2.0两个、3个COM口、VGA接口、PSII口、10M/100M自适应以太网口，充分满足现场要求。自身预装MCGS组态软件，可以实现友好的用户界面，历史曲线，报警等。

4.软件说明
　　在整个控制流程中，PLC是核心控制部分，PPC界面主要实现参数设置、图形显示、声光报警、数据查询等。在系统运行时，我们设置好参数，系统自动运行，运行过程中通过界面我们可以清楚的看到系统各个部分的状态、参数，可以看到系统运行趋势，及时做出调整，也可以在发生故障时在时间找到问题所在及时修复，更可以在长时间运行后统计数据，对系统在整体上做出分析。

   先进的称重技术为食品饮料行业的生产工艺提供了高效率的生产控制和。
    SIWAREX FTC（灵活的连续称重技术）是一种高精度、高速的称重控制模块，直接集成于西门子PLC控制系统，可以用于各种失重式给料设备的称重控制应用。通过在固定时间间隔取得物料重量的变化，可以计算得出物料瞬时**。闭环控制器利用这个**值来控制失重式给料设备的给料量。

    SIWAREX FTC是西门子SIMATIC控制系统的一个扩展模块，通过SIMATIC系统可以直接获取和执行内部配方管理。

客户
    一家德国食品公司，在全球有几百名员工，生产各种各样的食物，包括面包、糖果、奶制品等等。为了确保工厂高效运行并保证产品质量，必须使得生产流程优化和高度自动化，于是用户决定采用西门子SIWAREX FTC称重控制系统来替换老的系统。

面临的问题
    在面包生产过程中，为了实现连续生产高品质的食品，用户要求对面粉和各种添加剂配比进行高精度的连续计量和控制。由失重给料装置（见图2，螺旋给料机）将面粉按照预设的**送入定量给料容器，定量给料容器也作为秤来使用，混合来自不同失重式给料机的物料，并根据预设重量值控制各失重式给料机的**保持在1～4T/H之间，确保各物料之间正确的配料重量比例。失重给料装置可以储存大约200kg重的物料，每3～12分钟就会从上方的原料仓补一次料（图3）。
    作为称重控制系统升级方案的一部分，老的称重仪表由SIWAREX称重模块取代，由于新的技术的使用，可以使得：
    • **批量加料计量精度，不受外部因素（例如机械振动等）的干扰；
    • 可适用于不同种类、不同密度的面粉计量控制；
    • 分别获取和显示料位和物料重量值；
    • 易于集成在SIMATIC S7系统中，使得称重和控制完美结合；

解决方案
决定采用SIWAREX FTC称重模块
    用户决定使用SIWAREX FTC是因为FTC完全可以满足计量**度的要求，并且有高速实时称重数据处理和多种有效滤波能力。此外，用户已经体验过SIWAREX FTC远程操作的能力的无与伦比的效果，只需坐在控制室就可对现场的各种秤进行操作和设置。

与众不同的称重原理
    失重式给料设备（例如包含称重装置的定量容器，图3）每过一个固定时间间隔读取一次重量值，由前后两次重量差值来计算每时间单位的减量（既瞬时**），FTC称重控制器将这个实际测量值与预设**值比较，同时控制螺旋给料机的转速来调节给料量。当失重秤料斗内的物料重量达到小设定值时，会自动打开加料阀进行周期性的加料操作，这就形成了如图4所示的重量曲线。    
 

图3  SIWAREX FTC和S7控制器组成的控制系统
 
图4 定量给料和加料的重量曲线
为了确保称量结果的正确，例如避免机械振动的影响，在称重信号测量的过程中可以选择一个适当的滤波器来进行滤波。
    为了实现这个功能，SIEAREX FTC可以分别设置料位和称重值的滤波参数。

方案实施
    这个项目由德国Glowienka Automatisierung GmbH公司来完成，他们专注于食品饮料行业的自动化解决方案的研究和实施。称重系统的改造与SIMATIC S5到SIMATIC S7系统升级同步进行，所以能够很好的将先进的SIWAREX称重系统与SIMATIC控制系统相结合。

优势
使用者益处
   1） 通过集成在SIMATIC系统中（图5），可以直接进行配方管理并设置称重系统的预设值；
 
图5  SIWAREX 集成在S7控制系统中
    2）对于不同的物料，可以方便的在远程设置定量给料的参数通过使用自动获取特性曲线的使用，可实现对计量参数的简单远程调节。
集成的优势
1）易于安装并且可通过各种通讯方式读取称重数据和设置称重系统，例如可通过一个调制解调器或以太网通讯模块简单集成到称重系统。
2）称重的数据通过PLC背板直接送入PLC系统，节省了称重设备与PLC系统之间的通讯环节，降低了成本；同时实现了高速的称重控制功能。