Het principe en de veelvoorkomende problemen van meerkoppige weegmachines in industriële productie.

Auteur: Smartweigh– Multikoppige weegschaal

Met de verbetering van de continue en nauwkeurige metrologische verificatiecontrole van grondstoffen, met name vaste grondstoffen, in het gehele industriële productieproces, is in de jaren negentig een nieuw type metrologische verificatieapparatuur ontwikkeld dat rekening houdt met deze regelgeving: de multihead-weegschaal (ook wel Loss-in-weight genoemd). De multihead-weegschaal is gebaseerd op de verandering van het nettogewicht van de grondstof op de weegschaal om een ​​continue en nauwkeurige meting en verificatie van de grondstoffen uit te voeren. De opkomst van de multihead-weegschaal heeft geleidelijk de oorspronkelijke elektronische bandweegschaal, spiraalweegschaal en zelfs de accumulatieweegschaal vervangen en wordt als een nieuwe, verbeterde meet- en verificatiemethode steeds vaker gebruikt in de metallurgie, mijnbouw, chemische fabrieken en de chemische energiesector. Figuur 1 toont de multihead-weegschaal van Mettler·Toledo, bestaande uit een weegplatform (met een sensor op de basis van het weegplatform), een frequentiegestuurde motor (die tevens de transportschroef en horizontale menging aandrijft), een invoerbak, verticale menging en elektrische geleidbaarheid. Het bestaat uit een softconnect- en een multihead-weegbesturingsinstrument (IND560CF).

Om de continue meet- en verificatieprocedure te voltooien, moet het veld ook zijn uitgerust met een grote trechter, een volledig automatische schuifafsluiter (voor het continu bijvullen van de toevoersilo van de meerkoppige weegmachine) en de ontvangstapparatuur (voor het continu ontvangen van de toevoer van de meerkoppige weegmachine), enz. 2 Werkingsblokschema 3 Principe Het weegplatform, de toevoerbak en alle machines en apparatuur die op het weegplatform functioneren, vormen samen de weegschaal. De sensor zendt continu de nettogewichtsverandering van de weegschaal door naar het besturingsinstrument van de meerkoppige weegmachine (het besturingsinstrument is het belangrijkste onderdeel van de meerkoppige weegmachine; alle bedienings- en berekeningsfuncties worden door dit instrument uitgevoerd). Het besturingsinstrument berekent de nettogewichtsveranderingscoëfficiënt van de weegschaal per tijdseenheid als de specifieke momentane totale stroom op basis van het datasignaal en vergelijkt deze vervolgens met de ingestelde totale doelstroom. Na de PID-berekening wordt een stroomsignaal van 4-50 mA gegenereerd om de uitgangsfrequentie van de softstarter van de doseermotor aan te passen. Vervolgens wordt de snelheidsverhouding van de motor gewijzigd om de specifieke doseerhoeveelheid zo dicht mogelijk bij de ingestelde totale hoeveelheid te brengen, zodat een nauwkeurige dosering wordt bereikt. Om een ​​continue dosering met de meerkoppige weegmachine en een nauwkeurige meting te garanderen, moet de bovenkant van de doseersilo zijn voorzien van een grote trechter voor continue materiaalaanvoer en een volledig automatische schuifafsluiter voor de regeling van de dosering.

Stel in het besturingsinstrument een bovengrenswaarde voor de aanvulling (Refill_Stop) en een ondergrenswaarde voor de aanvulling (Refill_Star) in. Wanneer het besturingsinstrument het nettogewicht op de weegschaal meet tot de ondergrenswaarde, wordt een signaal verzonden om de aanvulling te openen. Het signaal van de schuifafsluiter zorgt ervoor dat deze opent, waardoor de grondstof uit de grote trechter via een geleidende softverbinding in de invoerbak wordt gepompt en het nettogewicht op de weegschaal toeneemt. Wanneer de grenswaarde is bereikt, wordt een signaal verzonden om de schuifafsluiter te sluiten. Gedurende dit hele proces is de invoermotor continu in werking, oftewel de toevoer is continu. Bij grondstoffen met een slechte circulatie, die relatief licht en dun zijn, zal een deel van het nettogewicht kort na het sluiten van de schuifafsluiter niet op de weegschaal worden weergegeven. Als de meerkoppige weegmachine op dit moment is ontwikkeld op basis van het door de sensor verzonden datasignaal en de PID-regeling succesvol is, zal de nettogewichtsverandering die de sensor waarneemt in dit tijdsbereik afnemen, waardoor het datasignaal zijn frame verliest en de werking wordt geblokkeerd. Daarom is er ook een invoertijd (Timer2) ingesteld in het besturingsinstrument, die ervoor zorgt dat de afsluitklep sluit zodra de timer is gestart.

Aan het begin van het aanvullen wordt verwacht dat de aanvoertijd eindigt. Gedurende deze periode behoudt de aanvoermotor de frequentie van vóór de aanvoer en verandert deze niet. Met andere woorden, de meerkoppige weegmachine werkt gedurende het hele proces op een vaste frequentie. Werking – Statische gegevensverwerking. Wanneer de aanvoertijd voorbij is, herstelt de meerkoppige weegmachine automatisch de realtime-regeling, dat wil zeggen dat de aanvoermotor wordt aangestuurd op basis van het door de sensor verzonden datasignaal. Het hele proces van de meerkoppige weegmachine herhaalt zich op deze manier.

Om de lineariteit van de meerkoppige weegmachine te garanderen, zijn er naast de bovengenoemde hoofdparameters ook de volgende parameters in het besturingsinstrument opgenomen: SetP (waarde van de proportionele coëfficiënt P); SetI (waarde van de integratietijd I); SetD (differentiële tijd); Caltime (huidige totale flow-bemonsteringstijd); Calcount (huidige totale flow-bemonsteringsfrequentie); Target-F (doelwaarde voor flowmonitoring); Limit-E (tolerantiebereik voor flowmonitoring); Hig_Weight (waarde voor hoog materiaalniveau); Low_Weight (waarde voor laag materiaalniveau); Load-Max (gespecificeerde frequentiewaarde); Load-Min (minimale frequentiewaarde); SampleFlux1 (dynamische kalibratie totale flowwaarde 1); SampleFlux2 (dynamische kalibratie totale flowwaarde 2); SampleFlux3 (dynamische kalibratie totale flowwaarde 3); WorkMode (selectie van de werkmodus); BatchSelect (selectie van het batchnummer (kwantitatieve analyse)); FluxFactor (hoofdparameters voor de aanpassing van de totale flow); ProportionFactor (hoofdparameters voor de aanpassing van de grondstofverhouding). 4. Een veelvoorkomend probleem bij het ontwerpen van een meerkoppige weegmachine is het verbeteren van de lineariteit. De volgende aspecten moeten in overweging worden genomen bij het ontwerpen van de oplossing: 1) Kies een geschikte toepassingsfrequentie, bij voorkeur tussen 35 Hz en 40 Hz. Een lagere frequentie leidt tot een slechte betrouwbaarheid van de systeemsoftware; 2) Kies een geschikt meetbereik voor de sensor, waarbij 60% tot 70% van het meetbereik wordt gebruikt en een breed conversiebereik voor het datasignaal, wat de lineariteit ten goede komt; 3) Het ontwerp van het mechanische systeem moet een goede circulatie van grondstoffen garanderen, evenals een korte invoertijd en een niet te frequente invoer. Over het algemeen is een invoertijd van 5 tot 10 minuten vereist; 4) De transmissie-inrichting van de ondersteunende apparatuur moet een stabiele werking en een goede lineaire vorm garanderen. 5. Veelvoorkomende problemen tijdens de installatie en het gebruik van een meerkoppige weegschaal: Om de nauwkeurigheid van een meerkoppige weegschaal te garanderen, moet tijdens de installatie en het gebruik aandacht worden besteed aan de volgende belangrijke punten: 1) Het weegplatform moet stevig bevestigd zijn. De sensor is een elastisch onderdeel dat niet kan vervormen en kan worden beïnvloed door externe trillingen. De praktijkervaring leert dat trillingen in de omgeving de grootste boosdoener zijn bij het gebruik van een meerkoppige weegschaal; 2) Er mogen geen wervelingen in de omgeving aanwezig zijn, omdat deze de nauwkeurigheid van het wegen verbeteren. De gekozen sensor is zeer gevoelig, dus elke beweging heeft invloed op de sensor; 3) De geleidende, flexibele verbindingen tussen de boven- en onderkant moeten licht en soepel zijn om te voorkomen dat de onderliggende apparatuur de meerkoppige weegschaal beïnvloedt en schokken veroorzaakt.

Het meest ideale ruwe materiaal voor deze fase is glad, zacht en zijdeachtig; 4) Hoe kleiner de verbindingsafstand tussen de grote trechter en de toevoersilo, hoe beter, vooral voor materialen met een relatief sterke hechting. Hoe groter de verbindingsafstand tussen de grote trechter en de toevoersilo in het midden van de silo, hoe meer ruw materiaal aan de wand hecht. Wanneer het ruwe materiaal zich tot een bepaald niveau aan de wand hecht, zal een val ervan een zeer grote impact hebben op de meerkoppige weegschaal; 5) Probeer contact met externe materialen te vermijden. Het doel is om de schade door externe interactiekrachten aan de weegschaal te verminderen; 6) De toevoersnelheid moet hoog zijn, dus moet ervoor gezorgd worden dat het hele toevoerproces soepel verloopt. Voor grondstoffen met een slechte circulatie is het toevoegen van mechanisch roeren aan de grote trechter de beste oplossing om ophoping te voorkomen. Het grootste taboe is het breken van de cycloonboog, maar het roeren kan niet continu draaien. Het meest ideaal is dat het mengen en het hele toevoerproces consistent verloopt, dat wil zeggen, hetzelfde als bij de toevoerklep. 7) De ondergrens en bovengrens van het toevoermateriaal moeten op de juiste manier worden ingesteld. De schijnbare dichtheid in de silo is in principe gelijk. Dit kan worden vastgesteld door de frequentieovergang van de softstarter nauwlettend te observeren. Wanneer de schijnbare dichtheid van de grondstoffen in de silo in principe gelijk is, is de frequentieovergang van de softstarter meestal niet groot.

De ondergrens en bovengrens van de toevoer zijn geschikt om de lineariteit van het gehele toevoerproces te verbeteren. Zoals eerder vermeld, werkt de meerkoppige weegmachine tijdens het toevoerproces met statische gegevens. Als de toevoer constant kan worden gehouden, zal de frequentie van de voorste, achterste, linker en rechter softstarters niet veranderen, waardoor de meetnauwkeurigheid van het gehele toevoerproces grotendeels gegarandeerd is. Bovendien moet, onder de voorwaarde dat de schijnbare dichtheid in principe gelijk blijft, geprobeerd worden om de toevoerfrequentie te vermijden, dat wil zeggen om niet telkens meer materiaal toe te voegen. Deze twee zaken zijn tegenstrijdig en moeten in overweging worden genomen.

Dit vormt ook de basis voor het waarborgen van de precisie van het gehele toevoerproces; 8) De toevoertijd moet correct worden ingesteld. De richtlijn voor de instelling is ervoor te zorgen dat alle grondstoffen al op de weegschaal zijn gevallen. Hoe korter de insteltijd, hoe beter. Zoals al eerder vermeld, voert de meerkoppige weegschaal statische gegevensverwerking uit tijdens de toevoertijd, dus hoe korter de tijd, hoe beter. Deze tijd kan ook worden verkregen door zorgvuldige observatie. In de afstellingsfase kan de tijd eerst langer worden ingesteld en kan worden geobserveerd hoe lang het totale gewicht op de weegschaal na elke toevoer niet meer fluctueert (niet snel toeneemt) en stabiliseert (het totale gewicht op de weegschaal neemt gestaag af).

Dan is dit het juiste moment om de ingrediënten toe te voegen. 6 Resultaten Het artikel introduceert het principe van de meerkoppige weegmachine in detail en bespreekt enkele aandachtspunten tijdens het ontwerp- en toepassingsproces. Met name deze cruciale punten in het hele toepassingsproces vormen een waardevolle ervaringsuitwisseling, die ik graag met iedereen deel. Met behulp hiervan kan de meerkoppige weegmachine effectiever worden ingezet. Alleen door aandacht te besteden aan dit cruciale probleem kan de lineariteit van de meerkoppige weegmachine worden gewaarborgd, zodat producten die aan de normen voldoen, kunnen worden geproduceerd.

Auteur: Smartweigh– Fabrikanten van meerkoppige weegmachines

Auteur: Smartweigh– Lineaire weegschaal

Auteur: Smartweigh– Lineaire weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Meerkoppige weeg- en verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Tray Denester

Auteur: Smartweigh– Clamshell verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Combinatieweegschaal

Auteur: Smartweigh– Doypack verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Voorgevormde zakverpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Roterende verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– Verticale verpakkingsmachine

Auteur: Smartweigh– VFFS-verpakkingsmachine