مبدأ ومشاكل شائعة في ميزان متعدد الرؤوس في الإنتاج الصناعي

المؤلف: سمارتوي ميزان متعدد الرؤوس

مع تحسين لوائح مراقبة التحقق المترولوجي المستمر والدقيق للمواد الخام، وخاصة المواد الخام الصلبة، في جميع مراحل الإنتاج الصناعي، وفي تسعينيات القرن الماضي، تم ابتكار نوع جديد من معدات التحقق المترولوجي التي تراعي هذه اللوائح، وهو الميزان متعدد الرؤوس (المعروف أيضًا باسم ميزان فقدان الوزن). يعتمد هذا الميزان على تغير الوزن الصافي للمادة الخام على جسم الميزان لإجراء قياس وتحقق مستمر ودقيق للمواد الخام. وقد حلّ الميزان متعدد الرؤوس تدريجيًا محل الموازين الإلكترونية التقليدية، والموازين الحلزونية، وحتى الموازين التراكمية، ليصبح أسلوبًا جديدًا ومتطورًا للقياس والتحقق، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات التعدين، والصناعات الكيميائية، وإنتاج الألياف الكيميائية والطاقة. يتكون ميزان متعدد الرؤوس (كما هو موضح في الشكل 1) من منصة وزن (مثبت عليها مستشعر)، ومحرك تغذية متغير التردد (يُمكنه أيضًا تشغيل لولب النقل والخلط الأفقي)، وحاوية تغذية، ووحدة خلط رأسي، ووحدة توصيل كهربائي. وهو مزود بوصلة مرنة وجهاز تحكم (IND560CF).

لإتمام عملية القياس والتحقق المستمرة، يجب تجهيز الحقل أيضًا بقادوس كبير، وصمام بوابة أوتوماتيكي بالكامل (وظيفته إعادة ملء صومعة تغذية الميزان متعدد الرؤوس باستمرار)، ومعدات استقبال (وظيفتها استقبال تغذية الميزان متعدد الرؤوس باستمرار)، إلخ. 2. مخطط كتلة التشغيل 3. مبدأ العمل: تُستخدم منصة الوزن، وصومعة التغذية، وجميع الآلات والمعدات العاملة على منصة الوزن كجسم ميزان كامل، ويرسل المستشعر باستمرار تغير الوزن الصافي على جسم الميزان إلى جهاز التحكم في الميزان متعدد الرؤوس (جهاز التحكم هو الجزء الرئيسي لحل مشكلة الميزان متعدد الرؤوس، حيث يتم تنفيذ جميع وظائف المعالجة والحل بواسطته)، ويقوم جهاز التحكم بحساب معامل مرونة الوزن الصافي لجسم الميزان لكل وحدة زمنية كتدفق إجمالي لحظي محدد وفقًا لإشارة البيانات، ثم يقارنه مع التدفق الإجمالي المستهدف المحدد. بعد إجراء حسابات PID، يتم إخراج إشارة بيانات تدفق التيار من 4 إلى 50 مللي أمبير لتغيير تردد خرج المُشغِّل الناعم لمحرك التغذية، ثم يتم تغيير نسبة سرعة المحرك لجعل كمية التغذية المحددة أقرب ما يمكن إلى إجمالي التدفق المستهدف، وذلك لتحقيق التغذية الدقيقة. ولإتمام التغذية المستمرة لميزان متعدد الرؤوس والتحقق من دقة القياس، يجب تزويد الجزء العلوي من صومعة التغذية بقادوس كبير قادر على تغذية المواد باستمرار وصمام بوابة أوتوماتيكي بالكامل للتحكم في التغذية.

في جهاز التحكم، اضبط قيمة حدية عليا للتعبئة (Refill_Stop) وقيمة حدية دنيا للتعبئة (Refill_Star). عندما يصل وزن المادة الصافية على الميزان إلى الحد الأدنى للتعبئة، يُرسل الجهاز إشارة فتح صمام البوابة. عندئذٍ، تُفتح البوابة، وتُنقل المادة الخام من القادوس الكبير إلى حاوية التغذية عبر التوصيل المرن، مما يزيد الوزن الصافي على الميزان. عند الوصول إلى الحد الأدنى، تُرسل إشارة إغلاق لإغلاق البوابة. خلال هذه العملية، يعمل محرك التغذية باستمرار. بالنسبة لهذه المواد الخام ذات الدوران الضعيف، والخفيفة نسبيًا، والرقيقة نسبيًا، لن يُضاف جزء من الوزن الصافي إلى الميزان بعد إغلاق البوابة بفترة وجيزة. في هذه الحالة، إذا تم تطوير ميزان متعدد الرؤوس وفقًا لإشارة البيانات المرسلة من المستشعر، وإذا نجح التحكم PID، فإن تغير الوزن الصافي الذي يشعر به المستشعر سيقل في هذا النطاق الزمني، مما سيؤدي إلى فقدان إشارة البيانات للإطار ومنع التشغيل، لذلك يتم أيضًا ضبط وقت التغذية (Timer2) في جهاز التحكم، وهو الوقت الذي بدأ فيه إغلاق صمام البوابة.

في بداية عملية إعادة التعبئة، من المتوقع انتهاء وقت التغذية. خلال هذه الفترة، سيحافظ محرك التغذية على تردده قبل بدء التغذية ولن يتغير. بعبارة أخرى، يعمل الميزان متعدد الرؤوس بتردد ثابت طوال العملية. يتم تشغيله عن طريق معالجة البيانات الثابتة. عند انتهاء وقت التغذية، يستعيد الميزان متعدد الرؤوس تلقائيًا التحكم في الوقت الفعلي، أي أنه يتحكم في محرك التغذية وفقًا لإشارة البيانات المرسلة من المستشعر. وتتكرر عملية تشغيل الميزان متعدد الرؤوس بهذه الطريقة.

لضمان خطية الميزان متعدد الرؤوس، بالإضافة إلى المعايير الرئيسية المذكورة أعلاه، توجد المعايير الرئيسية التالية في جهاز التحكم: SetP (معامل التناسب P)؛ SetI (زمن التكامل I)؛ SetD (الزمن التفاضلي)؛ Caltime (زمن أخذ عينات التدفق الكلي الحالي)؛ Calcount (تردد أخذ عينات التدفق الكلي الحالي)؛ Target-F (هدف مراقبة التدفق)؛ Limit-E (نطاق تحمل مراقبة التدفق)؛ Hig_Weight (قيمة مستوى المادة العالية)؛ Low_Weight (قيمة مستوى المادة المنخفضة)؛ Load-Max (القيمة المحددة للتردد)؛ Load-Min (القيمة الدنيا للتردد)؛ SampleFlux1 (قيمة التدفق الكلي للمعايرة الديناميكية 1)؛ SampleFlux2 (قيمة التدفق الكلي للمعايرة الديناميكية 2)؛ SampleFlux3 (قيمة التدفق الكلي للمعايرة الديناميكية 3)؛ WorkMode (اختيار وضع التشغيل)؛ BatchSelect (اختيار رقم الدفعة (التحليل الكمي))؛ FluxFactor (المعايير الرئيسية لضبط التدفق الكلي). عامل التناسب (المعلمات الرئيسية لضبط نسبة المواد الخام). 4. تتمثل المشكلة الشائعة عند تصميم ميزان متعدد الرؤوس في تحسين خطية الميزان. ينبغي مراعاة الجوانب التالية عند تصميم الحل: 1) اختيار تردد تطبيق مناسب، ويُفضل الحفاظ على تردد التطبيق بين 35 و40 هرتز. عند انخفاض التردد، تقل موثوقية برنامج النظام؛ 2) اختيار نطاق قياس مناسب للمستشعر، بحيث يُستخدم في 60% إلى 70% من نطاق القياس، ويكون نطاق تحويل إشارة البيانات واسعًا، مما يُسهم في تحسين الخطية؛ 3) يجب أن يضمن تصميم النظام الميكانيكي دورانًا جيدًا للمواد الخام، بالإضافة إلى ضمان قصر مدة التغذية، وعدم تكرارها بشكل مفرط. عمومًا، يلزم التغذية كل 5 إلى 10 دقائق؛ 4) يجب أن يضمن جهاز نقل المرافق الداعمة تشغيلًا مستقرًا وشكلًا خطيًا جيدًا. خمس مشكلات شائعة في عملية تركيب وتشغيل ميزان متعدد الرؤوس: لضمان دقة ميزان متعدد الرؤوس، يجب مراعاة النقاط الرئيسية التالية في عملية التركيب والتشغيل: 1) يجب تثبيت منصة الوزن بإحكام، حيث أن المستشعر عبارة عن مكونات مرنة قابلة للتشوه، وستؤثر عليه الاهتزازات الخارجية. وتشير الخبرة العملية إلى أن أكثر ما يقلق المستخدمين في عملية تشغيل الميزان متعدد الرؤوس هو خطر الاهتزازات في البيئة الطبيعية؛ 2) يجب تجنب وجود رياح قوية في البيئة الطبيعية، لأن المستشعر المستخدم ذكي للغاية، لذا فإن أي حركة ستؤثر عليه؛ 3) يجب أن تكون الوصلات الموصلة العلوية والسفلية مرنة وخفيفة لمنع تأثير المعدات السفلية على الميزان متعدد الرؤوس.

المادة الخام المثالية المستخدمة في هذه المرحلة هي المواد الناعمة والطرية والحريرية؛ 4) كلما كانت المسافة بين القادوس الكبير وصومعة التغذية أقصر، كان ذلك أفضل، خاصةً بالنسبة للمواد ذات الالتصاق القوي نسبيًا. فكلما زادت المسافة بين القادوس الكبير وصومعة التغذية في منتصف الصومعة، زادت كمية المادة الخام الملتصقة بجدار القادوس. وعندما تصل كمية المادة الخام الملتصقة بجدار القادوس إلى مستوى معين، فإن سقوطها سيؤثر بشكل كبير على الميزان متعدد الرؤوس؛ 5) حاول تجنب ملامسة المواد الخارجية. والهدف من ذلك هو تقليل تأثير قوة التفاعل الخارجية على جسم الميزان؛ 6) يجب أن تكون سرعة التغذية عالية، لذا يجب ضمان سلاسة عملية التغذية بأكملها. بالنسبة للمواد الخام ذات الدوران الضعيف، ولتجنب تكتلها، فإن الحل الأمثل هو إضافة تقليب ميكانيكي إلى القادوس الكبير. أكبر محظورات هذه العملية هو كسر قوس الإعصار، ولكن لا يمكن تشغيل التقليب باستمرار. الوضع الأمثل هو أن يكون الخلط وعملية التغذية بأكملها متسقة، أي مماثلة لصمام بوابة التغذية؛ 7) يجب ضبط الحد الأدنى والحد الأقصى لكمية مادة التغذية بشكل مناسب. الكثافة الظاهرية في الصومعة متقاربة بشكل أساسي. يمكن التأكد من ذلك من خلال مراقبة تغير تردد المُشغِّل الناعم بعناية. عندما تكون الكثافة الظاهرية للمواد الخام في الصومعة متقاربة بشكل أساسي، فإن معظم تغير تردد المُشغِّل الناعم يكون طفيفًا.

يُعدّ كلٌّ من الحد الأدنى والحد الأقصى للتغذية مناسبين لتحسين خطية عملية التغذية بأكملها. وكما ذُكر سابقًا، يعمل الميزان متعدد الرؤوس في وضعية ثابتة أثناء عملية التغذية. فإذا أمكن الحفاظ على معدل التغذية، فلن يتغير أساس تردد بادئات التشغيل الناعمة الأمامية والخلفية واليسرى واليمنى، كما تُضمن دقة قياس عملية التغذية بأكملها إلى حد كبير. إضافةً إلى ذلك، مع ضمان ثبات الكثافة الظاهرية، يُنصح بتجنب زيادة معدل التغذية، أي محاولة إضافة المزيد من المواد في كل مرة. فهذان الأمران متناقضان ويجب أخذهما في الاعتبار.

يُعدّ هذا أيضًا أساسًا لضمان دقة عملية التغذية بأكملها؛ 8) يجب أن يكون ضبط وقت التغذية مناسبًا. ويتمثل التوجيه في التأكد من سقوط جميع المواد الخام على الميزان، وكلما قلّ وقت الضبط كان ذلك أفضل. وكما ذُكر سابقًا، فإنّ الميزان متعدد الرؤوس يُجري معالجة بيانات ثابتة أثناء التغذية، لذا كلما قلّ الوقت كان ذلك أفضل. ويمكن تحديد هذا الوقت من خلال المراقبة الدقيقة. في مرحلة الضبط، يمكن ضبط الوقت لفترة أطول في البداية، ومراقبة المدة التي لا يتذبذب فيها الوزن الإجمالي على الميزان (لا يرتفع بسهولة) بعد اكتمال كل عملية تغذية، حيث يميل إلى الاستقرار (ينخفض ​​الوزن الإجمالي على الميزان بثبات).

إذن، هذا هو الوقت المناسب لإضافة المكونات. 6 نتائج: تُقدم هذه الورقة شرحًا مُفصلاً لمبدأ عمل الميزان متعدد الرؤوس، وتُسلط الضوء على بعض النقاط التي يجب مراعاتها في عملية التصميم والتطبيق، وخاصةً هذه النقاط الرئيسية في عملية التطبيق، والتي تُعد تجربة قيّمة، وأتطلع إلى مشاركتها مع الجميع. فبمساعدة المختصين، يُمكن تطبيق الميزان متعدد الرؤوس بكفاءة أكبر. ولا يُمكن ضمان خطية الميزان متعدد الرؤوس، وبالتالي إنتاج منتجات مطابقة للمعايير، إلا من خلال الاهتمام بهذه النقطة الرئيسية.

المؤلف: سمارتوي مصنعي أجهزة الوزن متعددة الرؤوس

المؤلف: سمارتوي الوزن الخطي

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة الوزن الخطي

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة ووزن متعددة الرؤوس

المؤلف: سمارتوي درج تفريغ الصواني

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة صدفية

المؤلف: سمارتوي جهاز ترجيح مركب

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة دوي باك

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة الأكياس الجاهزة

المؤلف: سمارتوي آلة التعبئة الدوارة

المؤلف: سمارتوي آلة التعبئة والتغليف العمودية

المؤلف: سمارتوي آلة تعبئة VFFS