本文介紹西門子稱重係統在混凝土配料中的應用及該係統的配置。

對一個沒有混凝土工業經驗的人來說，混凝土配料是一個簡單及直接的過程。然而，業內人士則清楚知道，這個過程實際上是一個相當複雜和要求高度精確的工序。

在不同的應用項目工程中，需要不同配方的預混合混凝土，而每種混凝土中的成分，均需要按比例準確地混合。假如混凝土的配方未能符合顧客所訂的規格，就可能會拒絕接受整批混凝土，引發重大損失。

在各種影響因素中，濕度是其中一個重要因素。在進行預混合混凝土的配方前，必須清楚知道所用的聚合物及水泥中本身的水分含量。通常在暴風雨過後聚合物及水泥的濕度比幹爽天氣的時候高出10%左右。如果不認真注意這個因素，可能會導致混合太多水分而影響混凝土的質量。為了克服這個問題，必須增加聚合物及水泥，而使整體分量增加，帶來企業成本增加。

1.混凝土配料稱重係統簡介

從機械上來說，混凝土工廠可分為數種。區別在於聚合物的處理和運輸手法，或區別在於稱量鬥的數量。一般應用的料鬥數目為二個：一個用於聚合物，另一個用於水泥及水份。也有用五個料鬥：三個獨立料鬥用於聚合物、水泥及水份，一個用於液體添加劑，而另一個用於固體添加劑。最多可有八個料鬥：每種物料對應一個配料鬥，有三個聚合物料鬥，一個水分配料鬥，一個液體添加劑料鬥，一個固體添加劑料鬥和二個不同標號水泥料鬥。

一般來說，就是由三種主要料種（聚合物、水泥及水份）及一些添加劑（如果需要），根據預先設定之配方，以混凝土配料程序混合，再載入攪拌車中。

這個過程有兩大特點，就是十分程序化和要求很高的精確度，否則很容易導致浪費和損失。因此，一個高質量的自動化稱重係統便顯得十分需要，而且這個稱重係統必須在速度、精準度、可靠性及靈活性各方麵都能有最佳的表現。

2.稱重係統描述

西門子提供預混合混凝土配料自動化解決方案主要有賴於稱重傳感器、稱重模塊和PLC控製。料罐或料鬥的重量信息，透過安裝在其下的稱重傳感器，傳送到稱重模塊。它根據這些信息及預先設定的配料程序，進行分析並作出相應的控製。利用稱重傳感器、稱重模塊和PLC控製器，可獨立的控製整個程序。但假如能夠配合計算機及特別設計的軟件，可把整個係統的操作界麵簡化，而使到控製人員更易掌握及使用。

稱重傳感器根據噸位不同可選SB係列或RN係列。

RN係列為輪輻式稱重傳感器，不鏽鋼材質，防護等級IP68，量程範圍從60公斤到60噸，精度為C3級OIMLR60認證(C3)最高分度值6000d，綜合最小誤差≤±0.018%Cn，輸出阻抗1000±0.5Ω，靈敏度2mV/V。

SB係列為剪切梁式稱重傳感器，不鏽鋼材質，防護等級IP66/IP68，量程範圍從0.5噸到5噸，精度為OIMLR60認證(C3)3000d，綜合最小誤差≤±0.02%Cn。

稱重模塊通常采用雙通道SIWAREXU，作為S7-300的特殊功能模塊，可以直接連接模擬量稱重傳感器信號（1mV/V-4mV/V）。轉換精度為0.05%，分辨率16位（65,000內分度），測量速率50次/秒，2個串口可帶4路顯示，用SIWATOOLS軟件調試和標定。SIWAREXU稱重模塊可以根據不同要求有二種選擇：單通道，雙通道。

使用SIWAREX稱重模塊優勢在於：由於不是采用稱重傳感器信號首先連接到稱重配料儀表，再連接到PLC方式；而采用直接連接到PLC模塊方式，從而降低集成價格和工程造價；減少開發周期；降低稱重係統故障發生率；提高分辨率/精度；大大提高數據實時性和加速生產率；100%與SIMATIC兼容；無故障時間長（質保二年）。

3.稱重係統組成

西門子提供了靈活的混凝土配料控製係統以應付不同係統的不同需要。普遍說來，一台配料控製器負責控製一個攪拌裝置。但是如果幾個攪拌裝置在一起時，配料控製器能夠在同一時間控製多個攪拌裝置。

一個配料鬥可以是單秤單料控製，如：根據配方控製聚合物加料放料；也可以采用一個配料鬥實現單秤多料控製，如：根據配方分時段地控製水泥及水份加料。通常情況采用單秤多料控製方式，這樣可以節省設備和空間，但無法提高稱量精度和加快混凝土配料速度。

另一個自動化混凝土工廠的配料監控係統結構，采用單秤單料控製方式。在這稱重係統中，聚合物、水泥和水份每個稱重點均由獨立的配料鬥，由SIWAREX稱重模塊和SIMATICS7-300可編程控製器控製加料和出料，通過I/O模塊控製電機和閥門，靈活地控製多種原料配比的能力，能夠根據預先編定的程序，自動運行、控製輸入、輸出及從打印機印出報告，所以基本上不需要上位控製係統。

如果配置了計算機及配料軟件，可把設定及控製工作（例如配方設定、運行開關、警告監察及記錄、打印報告等）簡化。西門子特別提供了WINCC組態軟件，單秤單料控製方式的優點在於每個物料用一個稱量鬥，同一時間內可以同時進行自動配料；利用稱重模塊直接接入PLC，不需要通過稱重儀表的中間轉換，從而更具有快速實時相應和保證數據處理的高精度的集中處理。

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