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>>> Dosierungen <<<
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In vielen Produktionsprozessen werden Rohstoffe bzw. Zwischenprodukte verarbeitet. Für die Herstellung von weiteren Zwischen- bzw. Fertigprodukten werden Dosierungssysteme eingesetzt. Ein Dosierungssystem besteht aus einem oder mehreren auf Wägezellen aufgebauten Behältern, Reaktoren bzw. Mischern und den zugehörigen Wägecontrollern. Im Wägecontroller sind Komponenten mit den entsprechenden Parametern gespeichert. Komponenten sind sowohl Materialien wie auch Verfahrensschritte wie Produktionspause z.B. für die Entnahme einer Probe, Mischer oder
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Heizung einschalten, warten bis Druck erreicht wurde. Die Material-Komponenten können als Hand- oder Automatik-Komponenten definiert werden. Automatik-Komponenten verfügen über folgende Parameter: Dosierungsmodus (Befülldosierung/Entleerdosierung, mit/ohne Tarierung...), Fein-Vorabschaltwert, Grob/Fein-Umschaltung, Toleranzband, Mindestflussmenge pro Zeiteinheit, Ruhezeit.
Im Wägecontroller werden mehrere Datenbanken verwaltet: Komponenten, Rezepturen, Verbrauchs-, Produktions- und Bestandsmengen. Über die digitalen Ausgänge können Ventile, Dosierungsschnecken, Pumpen, Mischer oder Alarme geschaltet werden. Der Wägecontroller kann eigenständig oder in Verbindung mit einem Terminal bzw. PC benutzt werden. Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen können Barrieren und geeignete Terminals eingesetzt werden.
Eine Standard-Dosierung besteht aus einem auf Wägezellen aufgestelltem Behälter (Mischer, Reaktor...) und einem Wägecontroller.
Besondere Vorteile einer Standard-Dosierung:
- Alle wichtigen Funktionen sind in einem Gerät implementiert
- Kein PC, kein externes Terminal ist notwendig
- Niedrige Anschaffungs- und Erhaltungskosten
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Unsere Stärke ist jedoch die Ausarbeitung von Sonderlösungen
Aktuelle Weiterentwicklung eines Dosierungssystems:
Die Uhrzeit wird als eine “Steuerkomponente” in der Rezeptur eingegeben. Damit wird der Prozess (in der Nacht) zu einem bestimmten Zeitpunkt gestartet. Zu weiteren definierten Zeiten werden Komponenten hinzugeführt, Verfahrensschritte wie “mischen” oder “heizen” gestartet. Die Mischung hat somit die genaue Zeit zum reagieren und wird pünktlich zum Beginn der Frühschicht fertig.
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Staffel Dosierung
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Sollen in einem Produktionsprozess sehr große und sehr kleine Komponenten genau dosiert werden, dann kann zwischen den Vorratsbehältern und dem Mischer ein kleiner Wägetrichter auf empfindlichen Wägezellen angebracht werden. So können kleine Mengen mit hoher Genauigkeit dosiert werden, und bei großen Mengen wird der Wägetrichter mehrfach aufgefüllt und entleert.
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Besondere Vorteile einer Staffel-Dosierung:
- Alle wichtigen Funktionen sind in einem
Gerät implementiert
- Hohe Genauigkeit bei kleinen und großen
Komponenten
- Wenig Aufwand beim Kalibrieren,
Justieren und Eichen
- Die Materialien können problemlos einem
laufenden Mischer zugeführt werden, was
die Mischeffektivität erhöht.
- Geringer Platzbedarf in der
Produktionshalle.
- Niedrige Anschaffungs- und
Erhaltungskosten
- Kein PC, kein externes Terminal ist
notwendig
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Mehrwaagen –Dosierung
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Besteht ein Produktionsprozess aus vielen sehr unterschiedlichen Komponenten, kann die Dosierung auf mehrere Wägecontroller, die an einen PC angeschlossen sind, verteilt werden. Die Rezeptur wird vom PC in Teil-Rezepturen aufgeteilt und von den jeweiligen Wägecontroller gleichzeitig abgearbeitet. Damit wird der Produktionsprozess wesentlich verkürzt. Die gesamte Datenverarbeitung findet im PC statt.
Besondere Vorteile einer Mehrwaagen
Dosierung:
- Parallele Ausführung der Teilrezepte,
Zeitersparnis
- Bedienung mehrerer Waagen vom einem
Platz, PC
- Die gesamte Datenverarbeitung findet im
PC statt, einfache Datensicherung und
Auswertung
- Übersichtliche Darstellung des umfang
reichen Produktionsprozesses auf einem
Bildschirm.
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Beispiel einer Bedienungsanleitung:
Dosierung mit PC
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Mehrzellenwaage
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Produkte die aufgrund ihrer Größe wie z.B. Kohle, Schrott, Rüben... nicht genau dosiert werden können, aber genaue Mengen erwünscht sind, werden in Teilmengen (in diesem Beispiel zu je einem Drittel der Sollmenge) in einige (in diesem Beispiel sechs) Zellen dosiert. Die Software verwaltet die Mengen der einzelnen Zellen. Anschließend werden die Zellen entleert deren Inhalte in Summe innerhalb eines festgelegten Toleranzbandes liegen und dem Sollwert am nächsten entsprechen.
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Beispiel:
Sollmenge = 1000 kg
Zelle 1 = 331 kg, Zelle 2 = 318 kg, Zelle 3 = 327 kg
Zelle 4 = 342 kg, Zelle 5 = 351 kg, Zelle 6 = 339 kg
Entleert werden die Zellen 1,2 und 5.
Bei der Befüllung jeder Zelle, werden
die in den anderen Zellen vorhandenen Produktmengen berücksichtigt.
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Big-Bag – Waage
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Annahmewaage
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Große Materialmengen, die per Schiff, Bahn oder LKW angeliefert werden, werden in einem Wägebehälter eichfähig gewogen. Dabei wird der Wägebehälter zyklisch befüllt, das Gewicht registriert, und anschließend entleert. Die durchgelaufene Menge wird kontinuierlich auf der Anzeige dargestellt und gedruckt. Die Waage erfasst über digitale Eingänge alle erforderlichen Signale wie Max-Melder, Freigabe, Ventilstellungen... und über die digitalen Ausgänge steuert die weiteren Anlagenteile wie Pumpen, Ventile, Transportschnecken, Förderbände...
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Zur Durchsatzerhöhung können Vor- und Nachbehälter montiert oder eine Umschaltung auf einen zweiten Wägebehälter installiert werden.
Besondere Vorteile der Annahmewaage sind:
- Große und kleine Mengen können genau über dieselbe Waage gewogen werden.
- Anlage besteht aus kleineren Behältern; Platz- und Kostenersparnis.
- Weniger Aufwand beim Kalibrieren, Justieren und Eichen.
- Die gesamte Datenverarbeitung kann im Wägecontroller stattfinden
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Verladewaage
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An einer Verladewaage wird eine große Materialmenge, die aus mehreren Komponenten bestehen kann, durch Aufteilung in kleine Teilmengen zügig verwogen, in dem ein Wägebehälter mehrfach befüllt und anschließend entleert wird. Damit eine Verladung sowohl rasch als auch genau durchgeführt wird, wird zu Beginn der Materialfluss auf einen möglichst hohen Durchsatz optimiert, und bei den beiden letzten Teilmengen auf Genauigkeit.
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Beispiel eines Ablaufes einer Verladung in einem Futtermittelwerk:
Meßbereich der Waage: 600.0 kg, gewünschte Futtermenge: 5000.0 kg
Rezeptur: Weizen 45,0%, Bohnen 22,0%, Mais 31,0%, Vitamine 2,0%
Ablauf:
Weizen 561.8 kg, Bohnen 550.8 kg, Mais 516.4 kg, Vitamine 99.8 kg, Weizen 564.2 kg,
Bohnen 549.4 kg, Mais 517.6 kg, Weizen 562.4 kg, Mais 516.2 kg, Weizen 561.6 kg.
Besondere Vorteile der Verladewaage sind:
- Im Wägeindikator können außer Materialdaten und Rezepturen auch Kundenadressen und
Statistiken verwaltet werden.
- Durch die festgelegte Reihenfolge der Komponenten werden die Materialien beim Verladen
gemischt.
- Anlage besteht aus kleineren Behältern; Platz- und Kostenersparnis.
- Weniger Aufwand beim Kalibrieren, Justieren und Eichen.
- Die gesamte Datenverarbeitung kann im Wägecontroller stattfinden.
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Materialflussregelung
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In vielen Produktionsprozessen ist es erforderlich flüssige, pulverförmige oder granulate Produkte kontinuierlich mit einer festgelegten Menge pro Zeiteinheit zuzuführen. In der hier dargestellten Applikation wird das in dem Wägebehälter sich befindende Material mit einem regelbaren Förderorgan gleichmäßig ausgetragen. Nach den Unterschreiten eines festgelegten Minimum-Gewichtes im Wägebehälter, wird der Wägebehälter automatisch aufgefüllt. In dieser Zeit wird das Material kontinuierlich weiter ausgetragen. So entsteht ein gleichmäßiger ununterbrochener Materialfluss.
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Merkmale:
- PID-Regler
- Selbsteinstellung der PID-Parameter
- zusätzliche Parameter für
Materialflussregelung
- Anzeige des aktuellen Flusswertes, der
ausgetragenen Materialmenge und des
Stellwertes
- autmatisches Auffüllen
- Alarmausgänge: Minimum, Maximum,
Flussistwert außerhalb des Toleranzbandes
- einfache Bedienung.
Die Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Austragung ist abhängig vom Förderorgan (Proportionalventil, Pumpe, Schnecke, Zellenradschleuse, Rüttelrinne...), dem mechanischen Aufbau und dem Material. In der Praxis liegt die mathematische Abweichung des Materialflusses zwischen 1,0% und 0,1% vom Sollwert.
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Kontinuierliche Produktion
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Mehrere Wägeindikatoren mit der Software “Materialflussregelung” können in einem Produktionsprozess von einem PC gesteuert werden. Der Bediener kann die Mengenverhältnisse in %-Angaben und die Gesamtleistung pro Zeiteinheit vorgeben. Die Austragsleistungen sowie das momentane und das gesamte Mischungsverhältnis werden überwacht und dokumentiert.
Im Vergleich zur diskontinuierlichen Produktion sind die Mengen nicht an bestimmte Chargengrößen gebunden und können im laufenden Prozess geändert werden. Die Anlage nimmt weniger Platz ein, die Mischzeit wird erheblich verkürzt, und in gewissen Fällen kann sogar auf einen Mischer verzichtet werden.
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Fahrzeugwaage
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Eine Fahrzeugwaage ist ein fester Bestandteil fast aller Firmen, die größere Materialmengen kaufen oder verkaufen. Die hier dargestellte Waage verfügt nicht nur über die Standard- funktionen wie Erstwägung, Zweitwägung, Einzelwägung, Tarawägung, Festtarawägung und drucken von Wiegescheinen, sondern auch über komfortable Verwaltung von Fahrzeugdaten, Adressen und Materialien. Des weiteren stehen dem Anwender umfang- reiche Statistikfunktionen zu Verfügung.
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Kontrollwaage
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Kontrollwaagen (Checkweigher) in Standard- oder Edelstahlausführung mit hoher Ausbringung und mit geringer Standardabweichung für vielseitige Anwendungen wie:
- Vollständigkeitskontrolle
- Sortierung bzw. Klassierung nach Gewichts
grenzen
- Kontrolle nach Fertigpackungsverordnung (FPV)
- Gewichts- bzw Preisauszeichnung
- Erfassung von Produktionsdaten zur
statistischen Auswertung
- Regulierung von Dosier- oder Füllorganen
- Stückzahlenerfassung entsprechend den
Nettogewichten.
Die Kontrollwaage kann Sortier- bzw. Ausscheide- vorrichtungen wie Weichen, Pusher (Schieber), Blasdüsen oder Klappbänder ansteuern.
Außer der Terminalanzeige können für den Bediener zusätzliche Anzeigen und Signalgeber wie Warnleuchten oder Hupen angesteuert
werden. An die unterschiedlichsten Schnittstellen können Protokoll- bzw. Etikettendrucker angeschlossen und Kopplungen zu PC bzw. Leitsystemen realisiert werden.
Auch in Kombination mit einem Metalldetektor erhältlich.
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Paket-/Sack-Waage
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Auf verwogenen Transportrollen werden Pakete, Säcke, Fässer, Kisten oder Eimer auf Vollständigkeit geprüft, statistisch erfasst, oder für Gewichtsauszeichnung gewogen. Gebinden mit zu niedrigen Gewichten gelangen nicht in den Handel. Um Überfüllungen, und damit Verluste des Herstellers, zu vermeiden kann die Waage die vorgeschaltete Anlage (z.B. Absackanlage) steuern.
An vorhandene Schnittstellen können wie bei den anderen Applikationen Drucker, Fernanzeigen, Terminals usw. angeschlossen werden.
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Dosierung nach Impulsen
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In einem PC, welcher im Büro steht, werden Komponenten, Rezepturen
(inkl. Verfahrensschritte) und Reporte verwaltet, sowie der Prozess visualisiert.
Über einen RS485-Bus, kommuniziert dieser PC mit einem Einbau-PC, einer speicherprogrammierbaren Steuerung XCx300 sowie einem Multikonverter 232.
Der Bediener bedient die Anlage vom Einabu-PC aus. Die Steuerung XCx300 steuert die Pumpen, Ventile, zählt die Impulse der Durchflussmesser und rechnet diese in Mengen um, regelt die Temperatur, das Vakuum und die Drehzahl des Rührers. Die auf einer Bodenwaage erfassten Gewichte von Feststoffkomponenten werden zu den beiden PCs übertragen und zusammen mit den eingescannten Daten in die Reporte eingearbeitet. Zusätzlich zu der umfangreichen Datenverwaltung in den PCs, werden einfache Reporte direkt von der Steuerung auf einem Listendrucker gedruckt.
Für Servicezwecke steht ein Modem zur Verfügung.
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