德国申克称重自动化系统在化工行业的应用

一、概述

化工产品在生产过程中，由不同的原料，按照其特定的生产工艺和工序设备，经过温度、压力、流量、配料精度等生产参数的自动监测和控制，达到稳定的产品质量。在粒度、水分、粘度等品质检测后，以特定的温度、密封等环境下存储和运输。

由于原料特性大多复杂，粉末、颗粒状固体存在着流动性、吸潮性、腐蚀性等差异，液体也存在着易燃、易爆、易挥发等特点。因此，结合不同化工工序的特点，通过融入申克称重传感器、申克称重仪表、计算机、PLC等设备进行称重自动化技术、企业ERP的信息化改造和升级，能较好地帮助各化工企业缓解工人劳动压力、改善和提升产品品质、有效管理原料和生产消耗；而通过降低生产成本、突出产品优势、提高生产效率，将使得化工企业的竞争力和产业化水平大为提升。

二、化工行业自动化系统

随着化工企业自动化程度和信息化管理水平的提高，特别是精细化生产对配料精度、产品品质和控制水平的严格要求，为了配合复杂自动称重控制系统控制功能的实施，以及对不同生产设备进行集中管理和对多批次生产数据进行统计分析的需要，自动化系统得到了广泛的应用。

根据生产环境的自动化程度以及人工参与的需要，整个系统包括自动控制系统和重量数据采集系统

1、自动控制系统

该方式下，通过与现场设备建立完善的连接网络，从而使得现场重量、温度、流量等生产参数的采集和控制集中到中控室。适用于快节奏、大产量生产模式下生产线的升级，借助于PLC等设备，能在精细化生产的要求下降低人工成本、提高生产效率、稳定可靠运行。虽然初期投入较大，但回报效益明显。其特点包括：

（1）采用现场总线协议配置各采集点，具有高速实时通讯功能和数据远传功能；

（2）联网系统可接收调度生产单、实验室配方指令，可与ERP联网上传数据；

（3）具有配方库和数据库管理功能，而报表统计功能可按时间（班次、日、月）、原料消耗量、产量等提供查询和打印。另外，系统可与其他管理系统进行数据交互，满足深层次的数据分析要求。

整个生产过程控制系统分为上位机和下位机两部分：上位机进行生产任务的下单，生产过程的控制、调整和管理；下位机进行现场的称重、温度、压力、液位、限位等相关信号的检测。各工段相关控制的设计和实施均充分结合其工艺特点，并且对各关联动作进行联锁控制。

2、重量数据采集系统

该方式解决了人工加料过程中由人工采集和统计称重数据的弊端，提高了物料称量精度和生产效率。其特点包括：

（1）人工称量并输入实投量至申克称重仪表，上传至中控计算机；

（2）由中控系统发送人工添加的目标量、物料码等；

（3）对各种人工添加料实行有效监控，严格控制浪费，降低成本。

三、化工行业应用实例

德国申克集团在精细称重化工行业有着非常丰富的项目实施经验。在各化工企业自动化项目中，根据其生产特点和具体要求，德国申克公司利用自身具有的称重仪表、自动控制系统，提供成熟的生产设备和完善的技术服务，有着非常成功的应用。

以PP添加剂系统自动化生产线为例：

PP添加剂系统全自动生产线整套系统包括硬件和软件两部分，在现场安装和使用的各电仪元件，均充分考虑了现场的防爆保护、操作简单等要求：

（1）称重部分：在各个大袋站料仓，均配备有不锈钢材质的防爆称重传感器模块，另附防爆接线盒，传感器量程选择合适，测量精度高。选用的称重仪表均为德国申克称重控制仪。

（2）电控部分：选用威图标准柜或具有西门子、ABB、施耐德认证的机柜，选配国内外知名电气元器件，搭配西门子PLC，申克称重控制仪表与PLC采用总线通讯方式进行数据交互，同时称重系统PLC与中控DCS系统采用冗余总线通讯方式进行数据交互，配备称重管理器，通过柜上的防爆按钮，进行相关操作。

（3）软件部分：结合现场的工艺流程，针对现场的计量、温度、流量等控制要求和自动/人工生产模式的切换进行设计，通过直观的软件操作界面进行人机交互操作，使用方便，可靠性高。

（4）包装部分：结合生产特点，选用了定量自动包装机。在防爆环境下，安装方便，操作简单，通过双速自动调节，实现定量包装。经长时间使用，仍能维持较高的称量精度。

另外，在实际化工生产中，还需要注意以下问题：

（1）使用于化工行业爆炸性危险场所的各种自动化、称重等设备，都必须采取特殊有效的预防措施，避免引燃和爆炸。德国申克生产的防爆称重仪表可适用于大多数化工应用场合。

（2）为了避免恶劣环境下粉尘逸出对环境质量和人身健康的不良影响，在相关机械结构的设计和制造过程中，需进行防尘设计。

通过相关自动化升级和改造，众多采用了德国申克称重自动化系统的化工企业降低了生产流程操作的复杂性，以及相应的人工成本和管理费用。因此，伴随着自动化、信息化技术的发展趋势，德国申克称重自动化系统将在化工行业中有着更加广泛的应用，并为相关企业创造更多价值。