Die häufigsten Probleme und Lösungen von Mehrkopfwaagen wurden analysiert.

Autor: Smartweigh– Mehrkopf-Gewichtsgerät

Einleitung: Diese Arbeit gliedert sich in zwei Teile: Der erste Teil beschreibt die Einführung und Funktionsweise des automatischen Steuerungssystems für Mehrkopfwaagen. Der zweite Teil befasst sich detailliert mit der Analyse und den Lösungen häufiger Probleme von Mehrkopfwaagen. Einführung und Funktionsweise eines automatischen Steuerungssystems für Mehrkopfwaagen.

Die Mehrkopfwaage (auch als Verlustwaage bekannt) ist eine kontinuierliche Mehrkopfwaage, die in den 1990er Jahren in der industriellen Produktion eingesetzt wurde. Mit der Weiterentwicklung metrologischer Prüfverfahren findet die Mehrkopfwaage zunehmend Anwendung bei der Materialprüfung von Rohstoffen. Dank der rasanten Entwicklung elektronischer Steuerungssysteme wurde ein neues, speziell auf die Eigenschaften der Mehrkopfwaage zugeschnittenes elektronisches Computersteuerungssystem ausgewählt, wodurch die Genauigkeit der metrologischen Prüfung auf 0,1 % bis 0,2 % gesteigert werden konnte.

Durch die Wahl der kontinuierlichen, gewichtslosen Zustandsmessung wird sichergestellt, dass das Material im richtigen Verhältnis gemischt wird. Dadurch wird der Mischaufwand reduziert, der Produktionsprozess vereinfacht und die Messgenauigkeit erhöht. Zu den führenden Herstellern von Mehrkopfwaagen zählen die französischen Unternehmen Schenck, Dabenla und Pioneer. Das Funktionsprinzip der Mehrkopfwaage basiert auf der kontinuierlichen Gewichtsabnahme: Eine bestimmte Menge Rohmaterial wird im Wiegebehälter gehalten. Mithilfe eines Gewichtssensors wird die Nettogewichtsmenge pro Zeiteinheit ermittelt. Die Nettogewichtsmessung erfolgt durch einen Transportmotor mit einer festgelegten Zuführgeschwindigkeit. Die Wiegeeinheit mit Transportorganisation, die als eine Art Gesamtwaage fungiert, kann die Wiegedaten kontinuierlich über das Bedienfeld oder die Host-Software erfassen, den Gesamtdurchfluss pro Zeiteinheit der Nettogewichtsumrechnung messen und diesen anschließend mithilfe verschiedener Hardware- und Softwarekomponenten und Filtertechniken verarbeiten, um den Zielwert für den „spezifischen Gesamtdurchfluss“ zu ermitteln. Die Hauptparameter werden dann über einen PID-Regler gemäß der Steuerung angepasst, um die Umrechnungsberechnung an den Zielwert anzunähern. Das entsprechende Anpassungssignal wird ausgegeben, um den Sanftanlauf zu steuern und so den Gesamtdurchfluss an Rohmaterialien zu erreichen. Die 300.000-Tonnen-Polypropylen-Anlage W804a-E ist eine Mehrkopfwaage, die eine kontinuierliche und genaue Rohmaterialmessung erfordert, d. h. es muss sich eine bestimmte Rohmaterialmenge auf der Waage befinden.

Die gewichtslose Waage verfügt über drei Motoren. Der kleinste Motor, W804a-E, ist der Förderschneckenmotor des Extruders, also der Zuführmotor. Die oberen bzw. seitlichen Motoren sind Schlagmotoren, die das Anhaften von Rohmaterialien oder das Verklumpen von Schienenbrücken verhindern. Der Motor D804A-E am Boden des Vorratsbehälters ist ein Rohmaterialmischmotor, der die Anhaftung von Rohmaterialien reduziert.

Der obere Teil des Vorratsbehälters D804A-E verfügt über eine Beschickungsöffnung mit einem Kapazitätsrasterschalter, der zur Betätigung des Zylinderventils (Absperrklappe) dient. Die Konzentration von Rauch und Staub beugt Explosionsgefahren vor. Alles ist bereit. Das Ventil ist geschlossen. Zum Hinzufügen des Konservierungsmittels werden die Dosierklappe und das Ventil geöffnet. Auf dem Bildschirm des Computers befinden sich neben der Mehrkopfwaage zwei kleine smaragdgrüne Kreise, die das obere und untere Nettogewicht der Mehrkopfwaage anzeigen. Sie dienen nicht der Steuerung des Öffnens und Schließens des Ventils, sondern lediglich als Erinnerung.

Gemäß dem Programmablauf werden die oberen und unteren Grenzwerte des Nettogewichts der Rohstoffe gesteuert. Das Öffnungsventil D804 wird geöffnet und geschlossen, und der Motor der Rührvorrichtung wird gestartet und gestoppt. Entsprechend dem Nettogewicht der Mehrkopfwaage erfolgt eine kontinuierliche und präzise Messung, um eine ausreichende Geruchskonzentration in der Waage zu gewährleisten. Die Module, die die Mehrkopfwaage steuern, sind: das Wägemodul VSE, das Eingabe- und Ausgabemodul VEA und das Feldbedienmodul VLG. Entsprechend den Gegebenheiten unseres Werks wurde bei der Systemauslegung die gängigste Netzwerkkommunikationsmethode gewählt, und die SPS-Steuerungssoftware wurde um Module und Netzwerkkommunikationsprotokolle für die Netzwerkkommunikation erweitert.

Das System nutzt ein modulares Design. Das automatische Steuerungssystem besteht aus verschiedenen Modulen, die über ihre jeweiligen Computerschnittstellen miteinander verbunden sind, um Daten und Informationen auszutauschen. Das Managementprogramm wurde werkseitig erstellt und auf den Prozessorchip geladen. Mithilfe der Software EASYSERVEVPC, die auf dem zugehörigen Mobiltelefon installiert ist, kommuniziert das System seriell mit dem Steuerungsmodul, und die Hauptparameter werden angepasst. Die Hauptparameter können auch vor Ort über das optionale Bedienmodul VLB angezeigt und geändert werden. Die Bedienung ist dadurch relativ einfach und komfortabel, wodurch der komplizierte Prozess der Programmerstellung und -änderung entfällt.

Das Nettogewicht der Rohstoffe im Wiegelager wird mithilfe des Gewichtssensors in elektronische Signale umgewandelt und an das Wiegemodul VSE gesendet. Das Wiegemodul VSE vergleicht und identifiziert das Nettogewicht der Rohstoffe anhand voreingestellter oberer und unterer Grenzwerte. Anschließend wird die Zuführschleuse betätigt, um den Behälter mit dem gewogenen Material intermittierend zu befüllen. Zusätzlich vergleicht das Wiegemodul VSE die gemessene spezifische Zuführrate (Gesamtzuführmenge) mit der voreingestellten Zuführrate und passt die Zuführeinrichtung gemäß der Steuerung und dem Regler (PID) an, um die voreingestellten spezifischen Zuführraten präzise einzuhalten. Die Zuführschleuse öffnet den Zuführanschluss und synchronisiert die Zuführgeschwindigkeit und die Zuführmenge mit den Steuerdaten.

Zweitens die Analyse und Lösung häufiger Probleme von Mehrkopfwaagen. Die Mehrkopfwaage 2.1 weist starke Schwankungen auf. Die Präzisionsmessungen haben seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 2005 mehrfach geschwankt, und im Gegensatz zum großen Fehler der Voreinstellungen hat der untere Teil der Mehrkopfwaage über die Jahre hinweg starke Schwankungen gezeigt.

(1) Bei manueller Zugabe von Feststoffkonservierungsmitteln muss die Einfüllöffnung am oberen Ende des Vorratsbehälters D804A-E geöffnet werden. Andernfalls gelangt N₂ in die Mehrkopfwaage, was die Überprüfung der Wägemessung gefährdet und zu Schwankungen der Waage führt. (2) Nach Zugabe des Feststoffkonservierungsmittels ist zunächst zu prüfen, ob das Wassereinlassventil geschlossen ist, ob alle Fahrschalter ordnungsgemäß funktionieren, ob die Gaszufuhr zum Absperrventil einwandfrei ist und ob das pneumatische Ventil geschlossen ist. Ist dies der Fall, ist zu prüfen, ob Schwankungen auftreten. (3) Bei plötzlichen Schwankungen im Normalbetrieb ist zunächst zu prüfen, ob sich Verunreinigungen in der Umgebung der Mehrkopfwaage befinden, ob sich Klumpen oder Gleisbrücken in der Waage befinden, ob der Transportmotor der Mehrkopfwaage ordnungsgemäß läuft, ob die Förderschnecken der Maschine ordnungsgemäß funktionieren und ob die Öffnung ordnungsgemäß funktioniert.

Nach der Überprüfung ist die Mehrkopfwaage gemäß den oben genannten Anforderungen zurückzusetzen und neu zu kalibrieren. 2.2 Die präzise Messung der Mehrkopfwaage weicht vom voreingestellten Wert ab. Im Oktober 2008 traten bei der Mehrkopfwaage W804B mit einem Messbereich von 0–115 kg/h Probleme auf, als der voreingestellte Wert 50 kg/h erreichte. Der präzise Messwert der Momentangeschwindigkeit stabilisierte sich zeitweise bei 40 kg/h, was erhebliche Produktionsausfälle verursachte. Die Waage musste sofort abgeschaltet werden.

Bei der Standardeinstellung von 50 kg/h funktioniert die Schenck-Waage einwandfrei. Da die Ursache vermutlich in anderen Faktoren liegt, werden folgende Prüfungen durchgeführt: Der Transportmotor der Mehrkopfwaage wird auf einwandfreien Betrieb geprüft. Die Förderschnecke des Transportextruders weist keine Auffälligkeiten auf und ist nicht verstopft. Der Füllstand der waagerechten Waage ist stabil und der Standardluftdruckwert liegt im Normbereich.

Die Verkabelung des Gewichtssensors ist fest, und die Datensignale des Gewichtssensors sind alle normal. Bei den bisherigen Überprüfungen wurden keine typischen Fehlerursachen festgestellt. Ich erinnere mich, dass der Schneckenförderteil des Extruders im Zuge der kürzlich erfolgten Modernisierung und Überholung der Mehrkopfwaage demontiert wurde. Die Demontage des Schneckenförderteils kann zu einer Änderung des Nettogewichts führen.

Führen Sie die statische Datenprüfung der Mehrkopfwaage erneut durch. Nach dem Hochfahren läuft alles normal. Der Messwert entspricht im Wesentlichen dem voreingestellten Wert. Die Analyse zeigt, dass die Mehrkopfwaage eine hohe Präzision im Wiege- und Transportbereich aufweist. Alle Umrechnungen müssen erneut überprüft werden, um die Genauigkeit des Messwerts sicherzustellen. 2.3 Häufige Abschaltfehler der Mehrkopfwaage. Die W804B schaltete sich im November 2009 häufig ab. Die Alarminformationen zeigen den Inhalt der allgemeinen Fehleralarminformation SC05, die zur Alarmierung häufiger Fehler bei externen Störungen dient. Die Elektrofachkräfte überprüften den Serverschrank zwischen den Stromverteilungsgeräten und stellten fest, dass der Fehlerstromschutzschalter mehrfach ausgelöst hatte. Häufige Aussetzer und hohe Öffnungszahlen sind häufige Fehler, die vor allem nachts auftreten. Die Überprüfung ergab, dass diese durch eine Überlastung der Mehrkopfwaage verursacht werden. Es wurde jedoch überprüft, dass der Transportmotor der Mehrkopfwaage normal läuft und keine Verschmutzungen vorliegen.

Um das Gewicht weiter zu reduzieren, wurde die untere Grenze der ursprünglichen gewichtslosen Waage von 40–50 kg auf 30–40 kg gesenkt, und die gewichtslose Waage für Rohmaterialien wurde auf 10 kg angepasst. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das System zur Steuerung der Waage effektiv und zuverlässig arbeitet, präzise Messungen durchführt und eine geringe Ausfallrate aufweist. Die Ergebnisse bilden eine gute Grundlage für die zweite Projektphase, und die Marktaussichten sind vielversprechend.

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