称重系统在皮草行业的应用

王志锋郭孟彩刘剑

摘要：近些年来，我国的皮草行业，由于制品含有一定量的铬液，对环境造成极大的危害，为了降低铬液的排放，皮草行业为了把对环境的污染降到最低，对铬液二次回收利用，不仅实现零排放，为了更节约能源，将铬液使用量降到最低，采用称重技术，大力推广称重系统在皮草行业的应用，不仅可以减少排放铬液，使水中的铬含量也大幅度地得到有效控制。

关键词：铬液回收；节约能源；零排放

引言：随着人们的生活质量越来越高，皮草行业的规模不断扩大，皮草制造过程中产生的铬液随之排放到水中，重金属严重超标，造成水污染。基于此，接下来的文章，主要为大家介绍一种利用称重系统，降低生产过程中铬的使用，同时对铬液进行二次回收，达到企业零污染、零排放。称重系统在此系统中发挥了重要作用。

一、称重系统简述

称重系统由称重罐、称重传感器、混合水装置、给料装置、排料装置、喷淋搅拌装置等组成。其中：称重罐和称重传感器：称重罐材质采用316L不锈钢。结构：主要由外壳与内胆两部分组成，外壳与内胆不发生接触，内胆经过称重传感器悬挂或支撑在外壳三个支点上，内胆最大容量1000kg，单次化料添加重量范围5-200kg，称重传感器确保最大容量时安全可靠。

混合水装置：热水泵、冷水泵、温度传感器、混水器、混水三通阀、过滤器、软连接、阀门组件等构成，根据工艺配方要求调整合适的水温水量加入称重罐内。

给料系统：12种化料（含混合水），每个进料口选用1个DN25气动隔膜阀，可通过模拟量控制气压控制隔膜阀实现快慢加料。

排料装置：称料罐内的化料液体，完成每个配方的组合并经过搅拌后，内胆底部的气动蝶阀打开，同时与蝶阀管道连接的加压泵启动，将称量好的化料打到相应的转鼓搅拌罐内。

喷淋搅拌装置：由喷淋阀和搅拌电机构成，根据工艺配方要求进行相应动作。

二、系统设计说明

控制系统采用PLC+HMI+IPC控制方式，利用PLC对整个系统中的设备进行数据采集和控制，而通过上位计算机的人机接口对系统设备发出控制命令，同时系统中各设备的运行状态信息在上位机HMI+IPC上直观，动态地显示出来。上位机和PLC之间通过数据通讯接口进行通讯。PLC通过各I/O站对现场设备进行操作，控制方式分为测试、半自动、全自动三种控制模式。

测试模式：

直接驱动现场所有阀门和电机，适合设备初次调试和紧急情况下使用（注意：在该模式下，设备相互间没有联锁，操作时应注意安全）。

半自动模式：

现场触摸屏操作，根据工艺需求设定所需化料的重量，可以同时设置多种化料，多种化料没有先后顺序。化料分手动化料和自动化料，手动化料需要输入化料代码；设定混合水的加水量和温度；设定搅拌时间，冲洗时间，和检查吹扫时间。吹扫时间在系统高级参数中设置，最后设定需要加入化料的鼓号。

全自动模式：

上位配方系统操作，操作人员根据工艺要求编写配方，现场PLC根据从上位机下载的配方自动控制配料类型、重量、温度，并按照要求完成搅拌等动作，从而完成自动配料，配料完成后自动打开排料装置，完成指定设备的泵料，并进行管道吹扫。称重系统可根据下载的多种配方，依次完成每组配料要求。

上位机系统

数据服务器（工程师站/操作员站）→现场控制单元（转鼓PLC）；具备工艺配方编辑、工艺配方复制、工艺配方远程传输、工艺配方预约传输、现场工艺运行监控修改、运行工艺配方历史记录查询等常规功能以及工艺参数的修改和化料种类的添加修改，历史数据的管理应用，配方编辑、管理、下载和控制；常规的故障实时记录和查询；权限识别、操作管理；还应有记录保存混合水、化料每日运行记录查询功能。

三、系统软件介绍

3.1编程仿真软件

在称重系统中，离不开软件的仿真、模拟、测试等任务，S7-PLCSIM该软件

即使目标硬件不到位，S7-PLCSIM仿真软件使得SIMATICS7用户块的功能测试，可以在编程装置/PC上进行。这使得在开发过程的早期就可以进行故障寻迹和排除。

它的好处为：加速初始启动、减少费用、改善程序质量。

S7-PLCSIM适用于所有用户块并可选择现存的系统功能。

它可用于以下的表达法：梯形逻辑、FBD和STL

并可用于所有的SIMATIC工程工具：

S7-GRAPH

S7-HiGraph

S7-SCL

CFC（包括SFC）

扩展的应用领域有：

S7-PDIAG

3.2人机界面软件

称重系统的监控软件是运行在Windows平台下基于PC的人机界面系统，在Windows平台上为所有工业领域提供完整的HMI/SCADA功能。作为高性能的信息集成平台，软件的信息交换功能可实现全公司的数据垂直集成。

具有以下突出的优点：

完善的HMI/SCADA软件系统

高性能的实时信息集成和交换平台

企业级的信息归档系统

基于SQL的数据库

一体化的工程实施，节约组态时间，降低系统停机时间

组态简单而快速。统一的数据管理方式，在组态期间节约时间，避免错误；

软件统一的变量管理，变量和消息可以统一和集中维护；

诊断功能，借助仿真程序快速诊断和定位故障，在线硬件诊断功能；

通用的程序，适合所有工业领域的解决方案；

多语言支持，全球通用，可以集成到所有自动化解决方案内；

支持Client/Server结构；

冗余功能保持了过程操作的安全性和数据完整性；

通过综合ActiveX元件，使系统具有无限功能扩展性；

利用OPC使系统通讯开放性增强；

系统软件基本系统由八个子系统的构成，构成完整的SCADA系统，包括：

图形系统

通讯与变量管理

消息/报警系统

变量归档系统

报表系统

脚本/编程系统

用户管理系统

语言/文本库

除基本系统之外，还提供了丰富的组件和选件，包括：

远程服务

过程诊断

交叉引用

在线加载

时间同步

基本过程控制

工业数据桥连接

3.3批处理软件（HDIC-BatchV1.*）

该软件是针对复杂工艺配方，我公司自行研制开发的一款专业的软件，具有专有的知识产权；

该软件具有功能特点：

适应性强：软件适应于西门子、施耐德等各系列PLC；

稳定性高：将配方逻辑下载到PLC内，配方运行不依托于配方软件，提高配方运行的可靠性；

操作性强：配方的编制方法简单，插入步号，插入功能，填写对应的参数即可，选择设备就可

以将配方下载到PLC内部；

配方通用：可以将将编制好的配方导出到一个文件夹内，保存！以便以后使用！如果使用以前

的配方，只需，择配方，导入配方，配方写入PLC，即可完成操作；

软件升级：此软件版本号：HDIC-BatchV1.*；可以根据客户要求升级，使得软件更加灵活，页

面更加友好。

结论：综上所述，称重系统在皮草行业，为了达到铬液的节能减排，称重系统配合软件的使用，让系统更直观，系统清楚显示，需要加铬液的量，以及配比。让铬液的二次回收成为现实。为企业的零排放完美实现。减少了污水中重金属的含量。为让天更蓝、水更清。做出一份应有的贡献。

参考文献：

[1]史国生．电气控制与可编程控制器技术[M]．北京：化学工业出版社，2003．

[2]高金峰，带通讯接口的电子称重系统，郑州工业大学学报，1998.19（1）：34~38