SIWAREX FTA稱重模塊用于耐火材料生產(chǎn)

SIWAREXFTA稱重模塊用于耐火材料生產(chǎn)張勝時(shí)吉敏某國(guó)外知名耐火材料公司在中國(guó)建立工廠，由于考慮到對(duì)配方的高度保密性以及對(duì)配料精度的高要求，因此在整個(gè)配料系統(tǒng)中使用了西門子公司的SIWAREXFTA稱重模塊。我有幸參與了整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)施。該項(xiàng)目配料系統(tǒng)分不定型耐火材料及CCN耐火材料兩大部份。其中不定型耐火材料分為酸中性耐火材料和堿性耐火材料，CCN耐火材料又分為AG和ZG兩部份。共使用SIWAREXFTA稱重模塊19個(gè)。不定型耐火材料廣泛應(yīng)用于高爐等，其中酸中性耐火材料有約35種原料配比組成。堿性耐火材料有約14種原料配比組成。下圖為不定型配料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：CCN耐火材料主要用于生產(chǎn)連鑄三大件，其中AG約22種原料配比組成。ZG約10種原料配比組成。值得一提的是，100Kg的CCN原料制成的成品價(jià)值等同于一輛小轎車。下圖為CCN配料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：整個(gè)配料系統(tǒng)要求配料精度較高，因此選擇了SIWAREXFTA稱重模塊+HBM稱重傳感器的配置。SIWAREXFTA稱重模塊有采樣周期短，AD精度高，集成了較多稱重方面經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，自己能獨(dú)立運(yùn)算等優(yōu)勢(shì)。由于配料系統(tǒng)所配物料種類較多。每個(gè)螺旋有多級(jí)速度，螺旋下料口還裝有控制精確給料的氣動(dòng)閥。部份下料裝置為多級(jí)振動(dòng)給料機(jī)及微量稱等。整個(gè)系統(tǒng)稱量部份I/O約2000點(diǎn)。在系統(tǒng)自動(dòng)配料時(shí)，為控制料倉(cāng)壓力變化對(duì)配料精度產(chǎn)生的影響，配料系統(tǒng)還和上面的料倉(cāng)自動(dòng)加料系統(tǒng)有復(fù)雜的連鎖關(guān)系（任何料倉(cāng)配料時(shí)不能加料，加料時(shí)不能配料），控制比較復(fù)雜。SIWAREXFTA稱重模塊將稱重功能集成到PLC中，復(fù)雜控制比專業(yè)稱重儀表更加柔性一些。用戶配方數(shù)量相對(duì)所配物料種類更多，達(dá)到數(shù)百種。而且對(duì)配方的高度保密性要求極為嚴(yán)苛，每種配方所需物料種類及配比操作人員不能知道，（很多國(guó)外運(yùn)來物料都使用了代碼表示）。在前期技術(shù)交流時(shí)對(duì)方特意關(guān)照不能讓現(xiàn)場(chǎng)操作人員根據(jù)重量等數(shù)據(jù)側(cè)面了解配方。對(duì)配方保密性的要求是甲方?jīng)Q定使用SIWAREXFTA稱重模塊最直接的原因。雖然國(guó)內(nèi)諸如洛陽耐火材料研究院等亦擁有先進(jìn)的技術(shù)，但高端產(chǎn)品始終停留在實(shí)驗(yàn)室階段，規(guī)模生產(chǎn)無法長(zhǎng)期保障穩(wěn)定的質(zhì)量。而該配料系統(tǒng)內(nèi)部寫了嚴(yán)格的檢測(cè)程序。一但某種物料超過了配料合格允許百分比，則啟動(dòng)容錯(cuò)程序?qū)ζ溥M(jìn)行補(bǔ)料。如補(bǔ)料也無法達(dá)到要求，則幾噸物料將自動(dòng)進(jìn)入廢品倉(cāng)。這也客觀要求了控制系統(tǒng)的高穩(wěn)定性及高可靠性。西門子的SIWAREXFTA稱重模塊在一年多的工作期間經(jīng)受了考驗(yàn)。由于整個(gè)工廠使用的是三菱PLC系統(tǒng)，西門子SIWAREXFTA稱重模塊只是掛在幾個(gè)315-2DP上作為從站使用。西門子與三菱PLC一次只能交換16字?jǐn)?shù)據(jù)。但一次配方傳輸就有數(shù)百個(gè)字節(jié)，而且還有稱重模塊的檢測(cè)及控制輸出布爾量若干。因此，在編寫PLC程序時(shí)花了較多心思，建議大家在有大量底層數(shù)據(jù)交換時(shí)盡量采用同一廠家設(shè)備，以避免不必要的麻煩。在使用SIWAREXFTA稱重模塊編程時(shí)，借用了它提供的一個(gè)FB41程序，但總體感覺該程序還不夠完善，西門子公司應(yīng)多將中國(guó)目前較普及的稱重功能寫幾個(gè)專用功能塊。SIWAREXFTA稱重模塊的中文資料懷疑非稱重專業(yè)人士翻譯。少量詞匯需參考英文資料才能理解。該工廠06年底投產(chǎn)至今，系統(tǒng)運(yùn)行良好。配料系統(tǒng)稱量精度優(yōu)于OIMLⅢ。配料精度大部份達(dá)到1‰，少量特殊物料及微量稱達(dá)到3‰，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。該工廠產(chǎn)品主要外銷，國(guó)內(nèi)僅供自己同一公司使用。最后，留現(xiàn)場(chǎng)圖片及一小段SIWAREXFTA稱重模塊程序，以供參考探討之用：1#FTACALL"SIWA_FTA","CF_A_FB41"http://DB202為FTA背景數(shù)據(jù)塊ADDR:=288//為FTA物理地址DB_SCALE:=201//DB201為FTA定標(biāo)數(shù)據(jù)塊DB_VECTOR:=11//DB11為FTA矢量數(shù)據(jù)塊CMD_IN:="CF_A_UDT12".i_CMD_INPUT//DBW6里設(shè)定數(shù)據(jù)來控制稱應(yīng)該作什么動(dòng)作SIM_VAL:="CF_A_UDT12".r_SIM_VALUE//模擬稱重量值（相當(dāng)于用電位器模擬重量）ANA_OUT:="CF_A_UDT12".r_ANALOG_OUT_VALUE//強(qiáng)制定義FTA模擬輸出值4－20MADO_FORCE:="CF_A_UDT12".b_DIG_OUTPUT_FORCE//強(qiáng)制定義FTA數(shù)字輸出TRANSITION:="CF_A_UDT12".b_TRANSITIONS//自動(dòng)稱重流程中暫停和再啟動(dòng)信號(hào)CMD_INPR:="CF_A_UDT12".bo_CMD_IN_PROGRESS//通知用戶，正在處理一個(gè)命令CMD_FOK:="CF_A_UDT12".bo_CMD_FINISHED_OK//通知用戶，命令已經(jīng)成功處理一個(gè)命令CMD_ERR:="CF_A_UDT12".bo_CMD_ERR//通知用戶，命令還沒有被執(zhí)行CMD_ERR_C:="CF_A_UDT12".b_CMD_ERR_CODE//通知用戶，命令被執(zhí)行，但有錯(cuò)誤REF_COUNT:="CF_A_UDT12".b_INFO_REFRESH_COUNT//當(dāng)前輸出值周期性通過外圍FB讀取PROC_VAL1:="CF_A_UDT12".r_PROCESS_VALUE1//輸出稱的靜重（在FTA軟件里設(shè)定過程值1輸出當(dāng)前秤重量值）PROC_VAL2:="CF_A_UDT12".dw_PROCESS_VALUE2//輸出稱的控制狀態(tài)（在FTA軟件里設(shè)定過程值2輸出秤控制輸出）SC_STATUS:="CF_A_UDT12".dw_SCALE_STATUS//非自動(dòng)稱重儀器狀態(tài)NAWIERR_MSG:="CF_A_UDT12".bo_ERR_MSG//通知用戶錯(cuò)誤信息類型ERR_MSG_TYPE:="CF_A_UDT12".b_ERR_MSG_TYPE//通知用戶那重信息代碼ERR_MSG_C:="CF_A_UDT12".b_ERR_MSG_CODE//通知用戶信息編號(hào)FB_ERR:="CF_A_UDT12".bo_FB_ERR//功能快本身錯(cuò)誤信息FB_ERR_C:="CF_A_UDT12".b_FB_ERR_CODE//FTA錯(cuò)誤信息編號(hào)START_UP:="CF_A_UDT12".bo_START_UP_IN_PROGRESS//輸出一個(gè)讓FTA和CPU同步化的位CMD_EN:="CF_A_UDT12".bo_CMD_ENABLE//觸發(fā)FTA執(zhí)行稱重操作ERR_MSG_Q:="CF_A_UDT12".bo_ERR_MSG_QUIT//故障復(fù)位秤1的AWI狀態(tài)(從FTA模塊讀出當(dāng)前重量值）L"CF_A_UDT12".r_PROCESS_VALUE1L1.000000e+002*R//從FTA讀出的當(dāng)前重量值乘100，已提高傳輸精度RND//將乘100后的當(dāng)前重量值取整TQW54//傳到PROFIBUS傳輸數(shù)據(jù)區(qū)的QW54里I13.2:CF_1#秤A物料啟動(dòng)查看設(shè)定值是否大于零，如果大于則啟動(dòng)加料程序（Q74.2）給定設(shè)定量，慢加量，提前量//將設(shè)定值DB200.DBD0給定到FTA_DB201.DBD526里//將提前值DB200.DBD4給定到FTA_DB201.DBD538里//將慢加值DB200.DBD8給定到FTA_DB201.DBD542里AI13.2FP"CF中轉(zhuǎn)位".M501_8=L6.0AL6.0A(L"CF_A".CF_A_SET12_1L0.000000e+000>R)=L6.1AL6.1JNB_001L"CF_A".CF_A_SET12_1T"CF_A_UDT12".s_DOSING_SET_POINT.r_SET_POINT_VALUE_001:NOP0AL6.1JNB_002L"CF_A".CF_A_SET2_FLIGHT_1T"CF_A_UDT12".s_DOSING_PARA.r_IN_FLIGHT_VALUE_002:NOP0AL6.1JNB_003L"CF_A".CF_A_SET2_FINE_1T"CF_A_UDT12".s_DOSING_PARA.r_FINE_VALUE_003:NOP0AL6.1BLD102SQ74.2AL6.0BLD102RQ74.3AL6.0BLD102RQ74.5FTA執(zhí)行命令完成信號(hào)復(fù)位兩個(gè)稱重運(yùn)行信號(hào)DB201.DBX26.6是FTA稱重循環(huán)結(jié)束Q74.6:CF_2#秤A物料稱量運(yùn)行復(fù)位Q75.0：CF_2#秤B物料稱量運(yùn)行復(fù)位ADB201.DBX26.6FP"CF中轉(zhuǎn)位".M501_1RQ74.2RQ74.4####1AI13.2LS5T#1SSDT155I13.2:CF_1#秤A物料啟動(dòng)<=0則1#稱未設(shè)定重量，稱重完成（Q74.3）Q74.2:CF_1#秤A物料稱量運(yùn)行Q74.3:CF_1#秤A物料稱量完成DB201.DBX26.6是FTA稱重循環(huán)結(jié)束，啟動(dòng)CF_1#B物料稱。AT155A(L"CF_A".CF_A_SET12_1L0.000000e+000<=R)FP"CF中轉(zhuǎn)位".BBO(AQ74.2FNM699.1)SQ74.3秤穩(wěn)定后延時(shí)啟動(dòng)FTAADB201.DBX26.0LS5T#2SSDT151啟動(dòng)秤重程序Q74.2:CF_1#秤A物料稱量運(yùn)行//651在FTA命令清單6-118頁內(nèi)，將651寫入DB201.DBW44里，F(xiàn)TA開始運(yùn)行。//DB201.DBX46.0是將觸發(fā)命令輸入FTAAQ74.2AT151FP"CF中轉(zhuǎn)位".M501_0=L6.0AL6.0JNB_004L651T"CF_A_UDT12".s_CMD2.i_CMD2_Code_004:NOP0AL6.0BLD102S"CF_A_UDT12".s_CMD2.bo_CMD2_Trigger非稱重停止?fàn)顟B(tài)下先停止FTA模塊（參考第六章命令解釋105代碼）AI13.2FN"CF中轉(zhuǎn)位".M501_5=L6.0AL6.0JNB_005L105T"CF_A_UDT12".s_CMD1.i_CMD1_Code_005:NOP0AL6.0BLD102S"CF_A_UDT12".s_CMD1.bo_CMD1_Trigger非稱重停止?fàn)顟B(tài)下再中止FTA模塊（參考第六章命令解釋108代碼）DB201.DBX28.5是DR30里的稱重停止信號(hào)ADB201.DBX28.5FP"CF中轉(zhuǎn)位".M501_6=L6.0AL6.0JNB_006L108T"CF_A_UDT12".s_CMD1.i_CMD1_Code_006:NOP0AL6.0BLD102S"CF_A_UDT12".s_CMD1.bo_CMD1_Trigger非稱重停止?fàn)顟B(tài)下停1＃2＃螺旋AI13.2FN"CF中轉(zhuǎn)位".M501_7RQ74.2RQ74.4RQ74.3RQ74.5FC30用來給啟動(dòng)FTA模塊區(qū)分啟動(dòng)命令等級(jí)最高等級(jí)是sCmd_1中等級(jí)是sCmd_2低等級(jí)是sCmd_3CALL"FcExecutecommand"iCmdInput:="CF_A_UDT12".i_CMD_INPUT//三個(gè)等級(jí)命令值都將輸入到FTA的DB201.DBW6里boCmdEnable:="CF_A_UDT12".bo_CMD_ENABLE//觸發(fā)命令見書8.5章定標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中的分配boCmdInProgress:="CF_A_UDT12".bo_CMD_IN_PROGRESS//觸發(fā)命令正在執(zhí)行見書8.5章定標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中的分配boCmdFinishedOk:="CF_A_UDT12".bo_CMD_FINISHED_OK//觸發(fā)命令正常完成見書8.5章定標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中的分配boCmdErr:="CF_A_UDT12".bo_CMD_ERR//觸發(fā)命令錯(cuò)誤見書8.5章定標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中的分配sCmd_1:=DB201.DBD40//最高等級(jí)是sCmd_1sCmd_2:=DB201.DBD44//中等級(jí)是sCmd_2sCmd_3:=DB201.DBD48//低等級(jí)是sCmd_3下第二種物料配方Q74.3為FTA,CF_1#A稱重循環(huán)結(jié)束，啟動(dòng)CF_1#B物料稱。AQ74.3FP"CF中轉(zhuǎn)位".M501_2A(L"CF_A".CF_A_SET1_1L0.000000e+000>R)=L6.0AL6.0JNB_007L"CF_A".CF_A_SET1_1T"CF_A_UDT12".s_DOSING_SET_POINT.r_SET_POINT_VALUE_007:NOP0AL6.0JNB_008L"CF_A".CF_A_SET1_FLIGHT_1T"CF_A_UDT12".s_DOSING_PARA.r_IN_FLIGHT_VALUE_008:NOP0AL6.0JNB_009L"CF_A".CF_A_SET1_FINE_1T"CF_A_UDT12".s_DOSING_PARA.r_FINE_VALUE_009:NOP0AL6.0BLD102SQ74.4Q74.3:CF_1#秤A物料完成CF_1#秤B物料啟動(dòng)<=0則CF_1#B稱未設(shè)定重量，稱量完成（Q74.5）Q74.4:CF_1#秤B物料稱量運(yùn)行Q74.5:CF_1#秤B物料稱量完成DB201.DBX26.6是FTA稱重循環(huán)結(jié)束，CF_1#稱稱重配料完成。AQ74.3A(L"CF_A".CF_A_SET1_1L0.000000e+000<=R)O(AQ74.4FN"CF中轉(zhuǎn)位".M501_9)SQ74.5第二次啟動(dòng)秤重程序//651在FTA命令清單6-118頁內(nèi)，//下一行是將啟動(dòng)命令輸入FTAAQ74.4