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[Die Industrie der Steine + Erden]






Messen, regeln und dosieren

Die Zeiten, in denen die Zusammensetzung von Baustoffen nach Augenmaß festgelegt wurde, sind lange vorbei. Heute verlangt der Markt nach hochwertigen und wirtschaftlich hergestellten Produkten, die die in Bauvorschriften und Normen festgelegten Anforderungen in jeder Beziehung erfüllen. Dabei kommt einer konstanten Produktqualität und vollständigen Dokumentation der Produktzusammensetzungen eine große Bedeutung zu. Anforderungen, die nur durch eine innovative und zuverlässige Mess-, Regel- und Dosiertechnik zu erfüllen sind.




Visualisierung vereinfacht Verfahrenstechnik

Bei Schüttgüteranlagen sind im Chargenbereich oder im kontinuierlichen Prozess Mengen abzuwiegen, Flüssigkeiten abzumessen und je nach Anlage verschiedene Zutaten zusammenzumischen. Diese Arbeiten lassen sich mit Hilfe von volumetrischen Flüssigkeitsdosierungen oder gravimetrischen Waagen gut automatisieren. Da Stillstandzeiten der Maschinen teuer sind, sollte man sie möglichst vermeiden oder aber eine Störung schnell beheben. Daher bieten sich Visualisierungen an, die den Ablauf der Anlage transparent machen und Störungen sofort weitermelden, beispielsweise direkt auf das Handy des Servicetechnikers.
Zur Prozessvisualisierung bietet ASP, Buchen, das SCADA-System Webfactory an. Dieses System hat einen wesentlichen Vorteil: Es lässt sich auch in die Internettechnik einbinden. Es basiert auf moderner Webtechnologie und stellt beliebige Prozessinformationen auf einem Web-Browser dar.
Bei Webfactory wird mit Standardkomponenten wie Browsern und grafischen Tools gearbeitet. Der gesamte Betriebsablauf wird als Prozessabbild auf einem Bildschirm grafisch wiedergegeben; man sieht ob Antriebe, Schalter oder Ventile in Aktion sind. Bei Störungen wechseln die Statusanzeigen z. B. von grün auf rot. Das Programm unterstützt ActiveX-Control; übertragen werden nur die Änderungen. So ist das Bild auch bei Fernübertragung schnell auf dem Bildschirm aktualisiert. Der Servicetechniker kann direkt auf dem Handy über Störungen im Prozessablauf informiert werden und sich dann über das Internet in den Prozessablauf einschalten. Andere Informationsmöglichkeiten wie Telefon, Fax oder SMS sind ebenso denkbar wie das voll vernetzungsfähige GSM (Global System Mobilphone). Da keine zusätzlichen Lizenzgebühren anfallen, ist die Anzahl der Arbeitsplätze beliebig, von denen auf die Prozessdaten zugegriffen werden kann.


SCADA-System Webfactory
SCADA-System Webfactory





Differenzialdosierwaagen in Einblassystemen

In vielen Industriezweigen erfüllen kontinuierliche Wäge- und Dosiersysteme problemlos die gestellten Aufgaben. Doch es gibt eine Reihe von Produktionsprozessen, bei denen ein kontinuierlicher, dosierter Eintrag von Zuschlagstoffen über ein pneumatisches Einblassystem erforderlich ist. Dabei muss besonders Augenmerk auf die Waagenbeeinflussung gelegt werden, die durch Druckeinflüsse vom pneumatischen Fördersystem erzeugt werden. Kontinuierliches Dosieren mit Differenzialdosierwaagen heißt, eine vorgegebene Produktmenge aus einer in einer Waage befindlichen Vorlagemenge zu entnehmen und dem nachfolgenden Prozess kontinuierlich zu zuführen. Dabei können Differenzialdosierwaagen nicht als von anderen verfahrenstechnischen Prozessen isolierte Geräte betrachtet werden. Diese beinhalten vielmehr auch die Bereiche - Lagern - Austragen - Dosieren - Fördern.
Die auf diesem Gebiet spezialisierte Systemtechnik GmbH, Landsberg am Lech, hat eine Produktionsanlage mit neuen Differenzialdosierwaagen ausgerüstet. Im vorliegenden Fall stehen zur Versorgung der Produktionsanlage Lagersilos mit einem Inhalt von 70 m³ bis 20 m³ zur Verfügung. Von den Silos werden die Zuschlagstoffe über insgesamt drei Differenzialdosierwaagen an Dünnstromförderungen übergeben, die die Produkte dem Produktionsprozess zuführen. Dabei sind Dosierleistungen bis zu 520 kg/h notwendig mit Stellbereichen bis zu 1:70. Durch die Kopplung des Dosierleistungs-Sollwerts mit verschiedenen Prozessparametern ergeben sich im Sekundentakt wechselnde, voneinander unabhängige Sollwerte, die mit hoher Genauigkeit nachgefahren werden müssen.
Die beiden Dosierbehälter der Differenzialdosierwaagen mit 290 l Inhalt werden wechselseitig über eine pneumatisch betätigte Umschaltklappe und einer Räumradschleuse aus dem Vorratssilo mit Belüftungsbahnen als Austragshilfe befüllt. Der Dosierbehälter mit einem Volumen von 140 l wird direkt über eine Zellenradschleuse aus dem Silo mit einem Volumen von 20 m³ befüllt. Als Dosierorgan sind drehzahlgeregelte Mikrodosierschleusen eingesetzt, da das fluidisierte Produkt zum Schießen neigt. Eine vollständige Entleerung der Taschen sorgen Räumeinrichtungen im Auslaufbereich. Diese Räumeinrichtungen sind notwendig, da die Produkte zur Bildung von Agglomeraten und Ansätzen neigen. Zur Sicherung der optimalen Befüllung der Rotorkammern sind den Schleusen Vertikalrührwerke. Die Waage wurde als Hybridwaage mit mechanischem Taraausgleich aufgebaut. Dies war notwendig wegen des relativ hohen Taragewichts von Dosierbehälter, Rührwerk und Mikrodosierschleuse im Verhältnis zur minimalen Dosierleistung (6,5 kg/h). Mit dieser Maßnahme wird eine höhere Auflösung des Gewichtsignals und somit eine höhere Dosiergenauigkeit erreicht, da dann der Wägebereich der Waage nur geringfügig größer sein muss als das maximale Nettogewicht des Behälterinhalts.
In der beschriebenen Anlage ist schnelles Reagieren auf Sollwertänderungen ohne lange Einschwingzeiten auch bei kleinen Dosierleistungen zur Ausregelung der Prozessparameter notwendig. Bei dem eingesetzten Wäge- und Dosierprozessor erfolgt die Austragsleistung auch während des Nachfüllzeitraumes sofort der Sollwertvorgabe. Bei Auftreten von Waagenstörungen werden Störmeldungen abgegeben und ggf. automatisch in den volumetrischen Betrieb umgeschaltet. Um eine relativ problemlose Integration der Differenzialdosierwaage in das bauseitige Prozessleitsystem sicherzustellen, wurde für den Signalaustausch der Soll- und Istwerte eine analoge Standardschnittstelle 4 - 20 mA gewählt. Der Datenaustausch des Auswertegerätes z. B. mit einer übergeordneten SPS mit Kommunikationsprozessor kann auch über ein standardisiertes serielles Datenprotokoll realisiert werden. Am Vorort- oder am Schaltschrank angeschlossenen PC können sämtliche Betriebszustände der Waage überprüft werden.
Die bei der Projektierung der Anlage berechneten Dosierleistungen; -zeiten und -genauigkeiten wurden im Vorfeld durch Versuchsreihen mit Originalprodukten auf der betriebseigenen Technikumsanlage überprüft und bestätigt. Diese Überprüfung zeigte dem Kunden die Eignung des Dosiersystems für den entsprechenden Anwendungsfall.


Differentialdosierwaage
Differentialdosierwaage


Pneumatisches Einblassystem mit Differentialdosierwaagen
Pneumatisches Einblassystem mit
Differentialdosierwaagen





Präzisionsdosiergerät mit langer Dosierspirale

Gericke Dosiergeräte zeichnen sich durch ihre Langlebigkeit aus sowie der Fähigkeit, auch schwerfließende Produkte zuverlässig einem Prozess zuzuführen. Jetzt hat Gericke die Einsatzmöglichkeiten von Dosiergeräten erweitert: Die Dosierspirale kann in ganz unterschiedlichen Längen geliefert werden!
Der Anwender profitiert von diesen Vorteilen:
  • Einfachere und bessere Integration der Geräte in die Anlagen.
  • Überbrücken von Distanzen (bis ungefähr 3 m).
  • Mittels der speziellen Ausführung des Dosierrohres kann eine breite Fläche - zum Beispiel ein Förderband - gleichmäßig mit einem Produkt bestreut werden.
  • Das verlängerte Dosierrohr kann für die punktgenaue Zuführung der Produkte - beispielsweise in Öfen oder Reaktoren - eingesetzt werden.
  • Die Geräte eignen sicher hervorragend für den Einbau in räumlich knappe Verhältnisse.

Diese Flexibilität, gepaart mich der hohen Dosiergenauigkeit und der Möglichkeit, verschiedenste Dosierwerkzeuge einzusetzen, schaffen einen Mehrwert für den Anlagenbetreiber und machen die Anlagenplanung einfacher.



Rezeptgesteuerte Mischung mit Dosierbandwaagen

Auf der diesjährigen Powtech zeigte Bitzer interessante Neuigkeiten aus dem Bereich der Wiege- und Datentechnik. Mit dem gravimetrischen Bitzer-Dosiersystem können in verschiedenen Silos gelagerte unterschiedliche Schüttgüter marktgerecht und präzise verschnitten werden. Eine Bandstraße unter den Silos wird mit Dosierbandwaagen ausgerüstet. Die Waagen steuern den jeweiligen Siloverschluss direkt an und sichern zusammen mit der Rezeptursteuerung die vorgegebene Produktqualität. Über Bus-Schnittstellen sind Anbindungen an Rezeptur- und Verladesteuerungen vorgesehen. Das Dosiersystem lässt sich mit der Versandautomation und dem Selbstbediensystem koppeln, so dass ein bedienloser 24-Stunden-Betrieb ermöglicht wird.
Die bedienerlose Verladung von Schüttgütern soll u. a. dazu beitragen, dass auch nach Geschäfts- oder Büroschluss ohne in Inanspruchnahme von Betriebspersonal geladen und transportiert werden kann. Der Lkw-Fahrer kann über Selbstbedienstationen mit Ausweislesern und Touch-Screen-PC's die ordnungemäße und sortengerechte Verladung steuern. Über automatische, eichfähige Wägungen wird ein kompletter Lieferschein mit allen relevanten Daten erstellt. Grundsätzlich kann vordisponierte und vorgebunkerte Ware verladen werden. Durch eine Vernetzung mit der Rezeptursteuerung ist es auch möglich, online zu mischen und zu verladen.
Weitere interessante Merkmale sind:
  • Internet-Technologie: Vernetzung von z. B. Zentrale, Werken und Speditionen
  • Transportoptimierung
  • modernste Ausweisleser mit berührungslosen read an write Chipkarten
  • Client-Server Architektur
  • Betriebssystem Windows NT/2000 und SQL Datenbank



Big-Bag-Befüllstation
Big-Bag-Befüllstation




Grenzstanderfassung in Schüttgütern

Von Endress und Hauser, Weil am Rhein, wurde eine neue Baureihe von Messgeräten zur Grenzstandserfassung in Schüttgütern auf den Markt gebracht. Die Grenzschalter der Minicap- und Solicap M-Baureihe arbeiten nach dem kapazitiven Messprinzip und sind speziell für die Grenzstanderfassung in Schüttgütern geeignet. Solicap M besteht als kompakte Einheit aus Sonde und Elektronikeinsatz. Diese Konzeption gewährleistet einen einfachen Einbau, niedrige Installationskosten und die Anpassung an Automatisierungssysteme und Steuerungen. Die Solicap M-Baureihe im Detail:
Solicap M FTC 51:
Stabsonde Durchmesser 25 mm, Sondenlänge bis 4 m. Zum Einbau von oben und von der Seite geeignet. Vorwiegend zur Maximum-Detektion in grobkörnigen oder stückigen Schüttgütern bis 50 mm. Zur Minimum-Detektion in kleinen Silos mit leichten Schüttgütern.
Solicap M FTC 52:
Seilsonde Durchmesser 10 mm, Sondenlänge bis 22 m. Einbau von oben. Vorwiegend zur Maximum- und zur Minimum-Detektion in körnigen Schüttgütern. Abrissfest bis 3 t.
Solicap M FTC 53:
Seilsonde Durchmesser 16 mm, Sondenlänge bis 22 m. Einbau von oben. Zur Maximum- und Minimum-Detektion in schweren Schüttgütern. Abrissfest bis 6 t.
Das Markenzeichen der Minicap-Baureihe ist die integrierte „aktive Ansatzkompensation". Damit ist ein sicherer Schaltpunkt zur jeder Zeit gewährleistet. Ansätze durch z. B. feuchte Schüttgüter beeinflussen die Messungen nicht. Die Sonden aus der Minicap-Familie stehen in zwei Varianten zur Verfügung:
Minicap FTC 260:
Stabsonde, Sondenlänge 140 mm. Einbau von oben oder seitlich möglich. Vorzugsweise für pulvrige bis feinkörnige Schüttgüter.
Minicap FTC 262:
Seilsonde, Sondenlänge bis 6 m. Einbau von oben zur Maximum- oder Minimumdetektion. Abrissfest bis 300 kg.
Die Kompakte und robuste Bauart dieser Sonden, ohne bewegte Teile im Silo, gewährleistet eine lange Lebensdauer, keinen Verschleiß und ein hohes Maß an Wartungsfreiheit.


Messgeräte zur Grenzstandserfassung in Schüttgütern
Messgeräte zur Grenzstandserfassung
in Schüttgütern





Druckdichte Flachschieber von SST-Schüttguttechnik

Absperrarmaturen für Schüttgüter mit Betriebsdrücken über 0,5 bar müssen ab Mai 2002 die neue Druckgeräterichtlinie 97/23/EG erfüllen. Dazu zählen auch druckdichte Flachschieber ab Nennweite 150 mm, die sowohl einen runden als auch einen quadratischen oder rechteckigen Durchflussquerschnitt haben.
SST-Schüttguttechnik , Landsberg, liefert seit vielen Jahren druckdichte Flachschieber Typ FSP-D, die nun auch vom TÜV nach der Druckgeräterichtlinie als druckhaltende Absperrarmaturen mit Betriebsfunktion zugelassen sind. Eine CE-Kennzeichnung und die Konformitätserklärung des Herstellers sind obligatorisch. Die druckdichten Flachschieber dienen zum staubdichten und druckdichten Absperren von Schüttgutbehälter-Ausläufen oder Reaktor-Einläufen. Alle beliebigen Nennweiten und Querschnitte sind nach Kundenwunsch herstellbar. Das erhöht die Flexibilität bei der Einplanung auch in bereits vorhandene, vorgegebene Durchflussöffnungen. Durch die geringe Einbauhöhe von nur 145 mm ist diese Armatur an den erforderlichen Stellen problemlos einsetzbar. Bei schwierigen Schüttgütern sorgt bei geöffnetem Schieber der vollständig freie Durchflussquerschnitt ohne Hindernisse für störungsfreien Materialtransport. Das Schieberblech wird per Pneumatikzylinder horizontal bewegt. Nach dem Zufahren der Schieberplatte in die Schließstellung wird durch Betätigung der pneumatisch anpressbaren Hohlprofildichtung aus Spezial-Elastomer, geeignet für Dauertemperatur bis 240 °C, die Druckdichtheit bis 3 bar erreicht. Vor dem Öffnen des Schiebers wird die Dichtung entlastet, nach dem Schließen wird diese angepresst. Die Schieberdurchführung ist durch nachstellbare Stopfbuchspackungen abgedichtet.
Die angebaute elektropneumatische Installation benötigt nur einen elektrischen Kontakt (Umschalter). Zylinder und aufblasbare Dichtung werden pneumatisch zwangsgesteuert. Das erhöht die Betriebssicherheit und senkt die Kosten bei der übergeordneten Prozesssteuerung. Der Schieber ist stromlos geschlossen.


Druckdichter Flachschieber
Druckdichter Flachschieber





Die Waage geht ins Netz

Computer-Netzwerke nutzen weltweit den führenden Verkabelungsstandard Ethernet und den einheitlichen Protokollstandard TCP/IP. Computer, Server, Drucker und Router sind bereits in ein solches Netzwerk eingebunden. In den meisten Gebäuden ist heute eine komplette Ethernet-Verkabelung vorhanden. Warum also nicht auch die Waage und deren Peripherie direkt in das Netzwerk einbinden? Um die Integration dieser Netzwerktechnologie für die Wägetechnik zu forcieren wurde von HE Wägetechnik, Horst Eßmann, Hamburg, die Wägeelektronik „EWS-W" entwickelt. Damit ist der HE Wägetechnik als erstem Hersteller die Verschmelzung von eichfähiger Messsignalverarbeitung und Ethernet-TCP/IP-Netzwerktechnologie gelungen. Das Gerät verarbeitet das Signal aller herkömmlichen Waagen mit DMS-Wägezellen. Aufgrund der schnellen Verarbeitungsgeschwindigkeit eignet sich EWS-W auch hervorragend für zeitkritische Prozesse, wie z. B. das Dosieren auf der Waage.
Das Gerät wird mit einem handelsüblichen RG 45-Patchkabel mit dem hauseigenen Netzwerk verbunden. Die Kommunikation erfolgt mit allen TCP/IP-Protokollen wie http, FTP, UDP, Telnet und E-Mail. Der interne Webserver stellt eine dynamische HTML-Bedienoberfläche zur Verfügung, auf die mit jedem üblichen Web-Browser zugegriffen werden kann.
Für die direkte Anbindung bzw. für die Integration in eine vorhandene Anwendung bietet HE Wägetechnik den Waagentreiber EWP-COM an. Das Programm erlaubt die Kommunikation mit beliebig vielen angeschlossenen Waagen. Zu dem Waagentreiber ist das Programm Scale99 erhältlich. Hier wird der aktuelle Messwert in Echtzeit sowie verschiedene Statusinformationen des Auswertegeräts angezeigt. Außerdem kann ein Nullstellen sowie Tarieren des Auswertegerätes durch einfachen Mausklick vorgenommen werden.


EWS-W
EWS-W







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