Принцип работы и типичные проблемы многоголовочных весовых дозаторов в промышленном производстве.

Автор: Smartweigh– Многоголовочный весовой дозатор

В связи с усовершенствованием правил непрерывного и точного метрологического контроля сырья, особенно твердого сырья, на протяжении всего процесса промышленного производства, в 1990-х годах был создан новый тип метрологического контрольного оборудования, способного учитывать эти правила, — многоголовочные весы (англ. Loss-in-weight). Многоголовочные весы основаны на изменении чистого веса сырья на корпусе весов для осуществления непрерывного и точного измерения и проверки сырья. Появление многоголовочных весов постепенно заменило первоначальные электронные ленточные весы, спиральные весы и даже накопительные весы, став новым усовершенствованным методом измерения и проверки, все более широко используемым в металлургии, горнодобывающей промышленности, химической промышленности и производстве химического волокна и энергии. 1. Многоголовочный весовой дозатор (как показано на рисунке 1). Рисунок 1 показывает многоголовочный весовой дозатор компании Mettler·Toledo, состоящий из весовой платформы (датчик закреплен на основании весовой платформы), двигателя с регулируемой частотой вращения (который может дополнительно приводить в движение транспортировочный шнек и горизонтальный смеситель), загрузочного бункера, вертикального смесителя и электропроводящего устройства. Он состоит из гибкого соединения и прибора управления многоголовочным весовым дозатором (IND560CF).

Для обеспечения непрерывного измерения и проверки, на площадке также необходимо установить большой бункер, полностью автоматический задвижной клапан (функция которого заключается в непрерывном пополнении силоса для подачи многоголовочных весов) и приемное оборудование (функция которого заключается в непрерывном приеме подачи многоголовочных весов) и т. д. 2. Блок-схема работы 3. Принцип работы Весовая платформа, бункер подачи и все механизмы и оборудование, функционирующие на весовой платформе, используются в качестве всего корпуса весов, а датчик непрерывно передает изменение чистого веса на корпусе весов на контрольный прибор многоголовочных весов (контрольный прибор является ключевой частью многоголовочных весов, все функции управления и расчета выполняются им). Контрольный прибор вычисляет коэффициент упругости чистого веса корпуса весов за единицу времени в качестве удельного мгновенного общего расхода в соответствии с сигналом данных, а затем сравнивает его с заданным целевым общим расходом. После выполнения расчета ПИД-регулятора, на выходе формируется сигнал данных о текущем расходе 4-50 мА для изменения выходной частоты плавного пуска двигателя подающего механизма, а затем изменяется передаточное отношение двигателя, чтобы обеспечить максимально точное и заданное количество подаваемого материала. Для достижения цели точной подачи материала, необходимо обеспечить непрерывную подачу материала многоголовочным весовым дозатором и точность измерений. Верхняя часть подающего бункера должна быть оборудована большим бункером, обеспечивающим непрерывную подачу материала, и полностью автоматическим задвижным клапаном для управления подачей.

В контрольном приборе установите верхний предельный уровень пополнения (Refill_Stop) и нижний предельный уровень пополнения (Refill_Star). Когда контрольный прибор взвесит чистый вес на весах до достижения нижнего предельного уровня пополнения, будет отправлен сигнал об открытии предельного уровня пополнения. Сигнал данных от задвижки откроет задвижку, сырье из большого бункера будет поступать в загрузочный бункер через проводящее мягкое соединение, и чистый вес на корпусе весов увеличится. Когда будет достигнуто предельное значение, будет отправлен сигнал о закрытии задвижки. На протяжении всего этого процесса подающий двигатель работает непрерывно. Для сырья с плохой циркуляцией, относительно легкого и относительно тонкого, в течение короткого времени после закрытия задвижки часть чистого веса не будет добавлена ​​на корпус весов. В это время, если многоголовочный весовой дозатор разработан на основе данных, передаваемых датчиком, и ПИД-регулирование успешно, поскольку изменение чистого веса, ощущаемое датчиком, будет уменьшено в этом временном диапазоне, это приведет к потере кадра данных и запретит работу, поэтому время подачи (таймер 2) также устанавливается в управляющем приборе, которое запускается для закрытия задвижки.

В начале процесса пополнения ожидается, что время подачи закончится. В течение этого периода двигатель подачи будет поддерживать частоту, заданную до подачи, и не будет изменяться. Другими словами, многоголовочные весы работают на фиксированной частоте на протяжении всего процесса. Работа — обработка статических данных. Когда время подачи заканчивается, многоголовочные весы автоматически переходят в режим управления в реальном времени, то есть управляют двигателем подачи в соответствии с сигналом данных, передаваемым датчиком. Таким образом, весь процесс работы многоголовочных весов повторяется.

Для обеспечения линейности многоголовочного весового дозатора, помимо указанных выше основных параметров, в управляющем приборе также присутствуют следующие основные параметры: SetP (значение коэффициента пропорциональности P); SetI (значение времени интегрирования I); SetD (дифференциальное время); Caltime (текущее время отбора проб общего потока); Calcount (текущая частота отбора проб общего потока); Target-F (целевое значение контроля потока); Limit-E (диапазон допуска контроля потока); Hig_Weight (значение высокого уровня материала); Low_Weight (значение низкого уровня материала); Load-Max (заданное значение частоты); Load-Min (минимальное значение частоты); SampleFlux1 (значение общего потока динамической калибровки 1); SampleFlux2 (значение общего потока динамической калибровки 2); SampleFlux3 (значение общего потока динамической калибровки 3); WorkMode (выбор режима работы); BatchSelect (выбор роли номера партии (количественный анализ)); FluxFactor (основные параметры регулировки общего потока); ProportionFactor (основные параметры регулировки соотношения сырья). 4. Распространенной проблемой при проектировании многоголовочных весов является повышение их линейности. При разработке решения следует учитывать следующие аспекты: 1) Выбор подходящей рабочей частоты, оптимальной из которых является частота 35–40 Гц. Низкая частота приводит к снижению надежности программного обеспечения системы; 2) Выбор оптимального диапазона измерения датчика, при котором используется 60–70% диапазона измерения, а диапазон преобразования сигнала данных достаточно широк, что способствует повышению линейности; 3) Схема проектирования механической системы должна обеспечивать хорошую циркуляцию сырья, а также короткое время подачи и не слишком частую подачу. Обычно требуется подача каждые 5–10 минут; 4) Передающее устройство вспомогательных устройств должно обеспечивать стабильную работу и хорошую линейную характеристику. 5. Распространенные проблемы на протяжении всего процесса установки и эксплуатации многоголовочных весов: Для обеспечения точности многоголовочных весов необходимо учитывать следующие ключевые моменты на протяжении всего процесса установки и эксплуатации: 1) Весовая платформа должна быть надежно закреплена, а датчик должен быть эластичным и деформироваться, поскольку внешние вибрации будут влиять на него. Опыт эксплуатации показывает, что наиболее опасным фактором на протяжении всего процесса эксплуатации многоголовочных весов является вибрационная опасность окружающей среды; 2) В окружающей среде не должно быть циклонных колебаний, поскольку для повышения точности взвешивания выбирается очень интеллектуальный датчик, и все его движения будут оказывать на него влияние; 3) Верхние и нижние проводящие мягкие соединения должны быть легкими и мягкими, чтобы предотвратить воздействие нижнего оборудования на многоголовочные весы.

На данном этапе наиболее идеальным сырьем является гладкое, мягкое и шелковистое; 4) Чем меньше расстояние между большим бункером и подающим силосом, тем лучше, особенно для материалов с относительно сильной адгезией. Чем больше расстояние между бункером и подающим силосом в середине бункера, тем больше прилипает сырье к стенкам. Когда прилипание сырья к стенкам достигает определенного уровня, его падение может оказать очень сильное воздействие на многоголовочные весы; 5) Старайтесь избегать контакта с внешними материалами. Цель состоит в том, чтобы лучше уменьшить вредное воздействие внешних сил на корпус весов; 6) Скорость подачи должна быть высокой, поэтому необходимо обеспечить плавность процесса подачи. Для сырья с плохой циркуляцией, чтобы избежать образования «железнодорожных мостиков», лучшим решением является добавление механического перемешивания в большой бункер. Самым большим препятствием является разрушение циклонной арки, но перемешивание невозможно осуществлять постоянно. В идеале смешивание и весь процесс подачи должны быть согласованными, то есть такими же, как и при работе задвижки подачи; 7) Настройка нижнего и верхнего предельных значений подаваемого материала должна быть подходящей. Кажущаяся плотность в силосе должна быть в основном одинаковой. Этого можно добиться, внимательно наблюдая за изменением частоты плавного пускателя. Когда кажущаяся плотность сырья в силосе в основном одинакова, большинство изменений частоты плавного пускателя невелики.

Нижний и верхний предельные значения подачи материала подходят для повышения линейности всего процесса подачи. Как упоминалось ранее, многоголовочный весовой дозатор работает в статическом режиме во время процесса подачи. Если подача поддерживается на постоянном уровне, частота срабатывания переднего, заднего, левого и правого плавных пускателей не изменяется, точность измерения всего процесса подачи также в значительной степени гарантируется. Кроме того, при условии обеспечения практически неизменной кажущейся плотности следует избегать частоты подачи, то есть стараться добавлять больше материала каждый раз. Эти два подхода противоречат друг другу и должны быть учтены.

Это также является основой для обеспечения точности всего процесса подачи; 8) Время установки подачи должно быть соответствующим. Рекомендация по установке заключается в том, чтобы убедиться, что все сырье уже попало на весы, и чем меньше время установки, тем лучше. Как уже говорилось, многоголовочные весы находятся в статическом режиме обработки данных во время подачи, поэтому чем меньше времени, тем лучше. Это время также можно определить путем тщательного наблюдения. На этапе настройки можно сначала установить большее время и наблюдать, как долго общий вес на весах не колеблется (не увеличивается) после завершения каждой подачи, стремясь к стабилизации (общий вес на весах неуклонно уменьшается).

Тогда настало подходящее время для добавления ингредиентов. 6 Результаты В статье подробно описан принцип работы многоголовочных весов и некоторые моменты, на которые следует обратить внимание на протяжении всего процесса проектирования и применения, особенно ключевые моменты всего процесса применения. Это ценный опыт, которым я с нетерпением жду возможности поделиться со всеми. С его помощью многоголовочные весы можно применять более эффективно. Только уделяя внимание этой ключевой проблеме, можно обеспечить линейность многоголовочных весов, чтобы производить продукцию, соответствующую стандартам.

Автор: Smartweigh– Производители многоголовочных весовых устройств

Автор: Smartweigh– Линейный весовой коэффициент

Автор: Smartweigh– Линейный весовой упаковочный автомат

Автор: Smartweigh– Многоголовочный весовой упаковочный автомат

Автор: Smartweigh– Поддон Денестер

Автор: Smartweigh– Машина для упаковки в блистеры

Автор: Smartweigh– Комбинированный весовой коэффициент

Автор: Smartweigh– Упаковочная машина для дойпаков

Автор: Smartweigh– Машина для упаковки готовых пакетов

Автор: Smartweigh– Роторная упаковочная машина

Автор: Smartweigh– Вертикальная упаковочная машина

Автор: Smartweigh– Упаковочная машина VFFS