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摘要：本文介紹西門子SIWAREX U電子稱重模塊在造船龍門吊上的應用,為造船龍門吊起升超負荷限制保護和稱重系統提供了可靠的數字化解決方案。
關鍵詞：造船龍門吊、稱重模塊、超負荷限制

一 項目簡介

隨著我國現代化建設的發展和世界船舶的需求，近幾年來部分世界上的大型造船基地已逐步轉移中國，目前中國已成為世界上的第三大造船大國，造船行業在我國的迅速發展，推動了中國經濟的快速發展，同時也給我國高效造船帶來了嚴竣的考驗和安全生產的挑戰。

武漢港迪電氣集團有限公司是集設計、制造、安裝、調試起重設備、電氣控制系統及高、低壓生產、配制為一體，并提供相關技術咨詢與培訓的新型高科技企業，是目前我國主要的起重設備電氣控制系統制造商之一。下面就以我公司承制的江蘇熔盛重工900T 造船龍門吊為例，介紹西門子SIWAREX U 電子稱重模塊在造船龍門吊上稱重與安全控制應用。(附：江蘇熔盛重工第一臺900T 造船龍門吊主機圖，熔盛重工共四個船塢，規劃這樣的900T 造船龍門吊上四臺)

圖1 江蘇熔盛重工第一臺900T 造船龍門吊主機圖

二 控制系統組成

在這龍門吊的上、下小車的兩個遠程站上各掛一個SIWAREX U 模塊，上小車遠程站上的SIWAREX U 模塊接上小車起升一和上小車起升二兩個銷軸傳感器，下小車遠程站上的SIWAREX U 模塊接下小車主起升和下小車副起兩個銷軸傳感器，于是這臺龍門吊的四個起升機構的稱重和超載保護就可以通過四個銷軸傳感器和這兩個SIWAREX U 稱重模塊相連，其重量信號通過Profibus 通訊方式傳到主站的CPU 上。

1、SIWAREX U 模塊介紹。

SIWAREX U 稱重模塊是一種多用途的稱重儀表, 用于所有簡單稱重和測力任務。緊湊的模塊設計易于安裝到所有SIMATIC 系統中。用于料倉和料罐的稱重式料位測量、吊車的載荷測量、皮帶輸送機的載荷、工業升降機或軋鋼機的過載保護等。無論哪種稱重應用，SIWAREX U 稱重模塊都可以將重量數值直接傳送到自動控制系統，沒有信號傳輸過程中的偏差，也無需其它通訊接口。可以掛在S7-300 的PLC 的主站或遠程分站上，模塊外型如圖2：

圖2 SIWAREX U 電子稱重模塊外形圖

此模塊有兩個通道，一個模塊可接兩個傳感器，其特點是：

1）每個傳感器與它直接連接時不用經過變送器或放大器轉換，因而可減小轉換誤差，大大提高稱重精度和檢測頻率。
2）這種稱重模塊可以放在遠程分站上與PLC 相連，因而避免了一般稱重系統傳感器的毫伏級信號與主機長距離連線，提高了稱重系統的抗干擾性，對系統變頻器多的工作環境更顯其優越性， 本機含維修吊和電梯共有12 臺變頻器。
3）稱重模塊內面電路集成度高,并有獨立的CPU 系統，因而穩定性好，占用CPU的資源不大，對溫度、氣壓和濕度的變化不敏感。
4）模塊稱重標定簡單，用PC 機與模塊RS-232 通訊，標定一次成功，不用常規多次標定取平均值，去皮非常簡單，兩個通道還可分別同時設置上、下限報警值。
5）該稱重模塊還可直接接數字顯示儀表，就地顯示稱重值（本機未用此功能）。
6）稱重模塊采樣周期、分辨率和是否需濾波可靈活選擇。
7）稱重模塊參數設置值可保存在PC 機上。

2、SIWATOOL U 校稱軟件介紹

SIWATOOL U 軟件可以通過獨立于自動化系統并類似Windows 窗口來設置SIWAREX 稱重模塊。通過設置，可以修改、保存和打印稱重模塊的所有參數以編制設備文件。SIWATOOL U 提供不同的診斷選項，可確保以在線模式快速定位故障。使用此軟件，可方便的對秤進行設置和校準。軟件界面如圖3.

圖3 SIWATOOL U 標定軟件界面

3、WinCC Flexible 操作界面介紹

SIWAREX U 將簡化模塊裝入STEP 7 程序中，并以此用作應用程序編程的基礎，可以除配置程序包外免費使用SIWAREX U 軟件“快速啟動”例子程序，無須重新編程。然后就可以在SIMATIC 中用觸摸屏作為操作員控制面板來簡單操作SIWAREX U 稱重模塊。不僅僅可以完成皮重、清零、查看報警等功能，還可以通過控制面板進入主菜單，進行設置重量上下限及校稱和恢復出廠設置等功能。操作主界面如圖4。

圖4 操作面板主界面

三 控制功能的實現

大型造船龍門吊上、下小車各有兩個吊鉤，正好上、下小車各用一個稱重模塊，由于上、下小車遠程分站與電氣室PLC 間采用Profibus 通訊光纖傳輸，不用放傳感器到司機室的電纜，也不存在電磁干擾問題；由于各吊鉤重量數據直接進PLC，PLC 就能很方便地實現超載保護、輕載超頻調速，PLC 不僅能很方便的讀取各吊鉤的重量，還能很容易的計算出龍門吊兩鉤或三鉤抬吊時兩鉤的重量和、重量差和三大鉤的重量和；對上、下小車抬吊重量有距離要求的龍門吊來說可輕易實現抬吊距離與最大載重量的控制，PLC 通過檢測上、下小車的相對距離，很容易的計算出其允許的抬吊重量。所有的重量值還都可以在觸摸屏上直觀顯示。對起吊的重量達到上限時，觸摸屏上會及時報警。

四 應用體會

我公司在江蘇南通熔盛重工的兩臺900T/162M 龍門吊上使用這種稱重模塊，一年來，一直運行良好，非常穩定，幾乎是免維護，對造船龍門吊上稱重測量與安全控制起到至關重要的作用。其優點是常規稱重系統遠遠不能比擬的，這種稱重系統非常值得推廣。