Корзина
12 отзывов
УкрВесСервис
+380504730797
  • УкрВесСервис
  • Статьи
  • Бункерные весы и дозаторы. Классификация. Выполняемые учетные функции. Опыт эксплуатации.

Бункерные весы и дозаторы. Классификация. Выполняемые учетные функции. Опыт эксплуатации.

Бункерные весы и дозаторы. Классификация. Выполняемые учетные функции. Опыт эксплуатации.
В статье описываются конструкции и принцип действия бункерных весов и бункерных весов дозаторов.

22.12.14

Бункерные весы – это весы, грузоприемное устройство которых выполнено в виде бункера (емкости), в который помещается взвешиваемый сыпучий или жидкий продукт. Для этого взвешиваемая емкость устанавливается на один или несколько тензодатчиков.

            Бункерные весы, встраиваемые в технологические линии и использующиеся для автоматического перевешивания и суммарного учета взвешенного продукта, называются порционными.

            Весовые автоматические дозаторы дискретного действия могут быть устройствами с постоянной и переменной массами доз. Дозаторы постоянной массы, как правило, представляют собой автоматические порционные весы, которые используются при производстве материалов с постоянной рецептурой, при перевеске продукта для его учета, а также при однокомпонентном и многокомпонентном дозировании. Бункерные дозаторы и бункерные порционные весы конструктивно очень похожи и отличаются только выполняемыми задачами. Основная задача дозаторов - отдозировать продукт с заданной точностью. В то время как задача порционных весов - точное взвешивание продукта, а также его загрузка в бункер и выгрузка из бункера за короткий промежуток времени с целью поддержания заданной производительности технологического процесса. Поэтому устройства подачи продукта в бункер и выпускные затворы в порционных весах выполняются, как правило, проще.

            Наиболее важными характеристиками, определяющими, в основном, конструкцию весов и дозаторов (объем весового бункера при заданной дозе, а, следовательно, и габариты), является объемная масса материала и его сыпучесть, характеризуемая размерами и формой частиц.

            Как правило, конструкция порционных весов и однокомпонентных дозаторов включает (рисунок 1): бункер накопительный, устройство подачи продукта (питатель), установленное на тензодатчиках грузоприемное измерительное устройство (бункер) с выпускным затвором, устройство управления питателем и выпускным затвором (пнефмошкаф, шкаф управления электроприводами), весовой контроллер, управляющий процессом дозирования, подачей и выгрузкой материала, и осуществляющий учетные функции. Для увеличения точности дозирования применяются двухходовые (двухскоростные) питатели с возможностью грубого и точного дозирования.

            Тип устройства подачи продукта зависит от вида и характеристик дозируемого продукта и необходимой точности дозирования. Существуют следующие виды питателей:

            - ленточный питатель;

            - шнековый питатель с асинхронным электродвигателем (в случае, когда необходима высокая точность дозирования, устанавливаются два шнековых питателя, один из которых используется для тонкой засыпки, а для плавного изменения подачи материала управление его электродвигателем осуществляется частотным преобразователем);

            - гравитационный питатель (затвор поворотный, секторный, челюстной, челюстной двойной и другие) с электро- или пневмоприводом. Для более высокой точности дозирования затворы выполняются двухходовыми, обеспечивающими грубое и тонкое дозирование;

            - прочие.

            Выпускные затворы взвешивающих бункеров также могут быть различных типов и выполняются одноходовыми.

            В случае использования гравитационных затворов их положение контролируется конечными выключателями, которые подключаются к весовому контроллеру.

            Кроме того, на накопительных бункерах для исключения залипания продукта могут устанавливаться вибраторы, управление которыми осуществляется от весового контроллера в случае прекращения подачи продукта во взвешивающий бункер.

 

В настоящее время бункерные весы очень широко применяются для учета первичного продукта в незавершенном технологическом цикле производства, что позволяет контролировать учет производства основного продукта на всех стадиях производства.

            Бункерные весы в зависимости от технологического процесса могут состоять из одного, двух или трех бункеров.

            Бункерные весы выпускаются, как правило, в соответствии с требованиями ДСТУ OIML R 61-1:2008 «Дозатори дискретної дії вагові автоматичні. Частина 1. Загальні технічні вимоги та методи випробування» и ДСТУ OIML R 61-2:2008 «Дозатори дискретної дії вагові автоматичні. Частина 2. Форма звіту про випробування».

            Принцип действия весов и дозаторов основан на использовании в качестве весо чувствительных элементов тензометрических датчиков силы, сигналы которых, пропорциональны массе взвешиваемого груза. Эти сигналы преобразуются аналого-цифровым преобразователем весового контроллера в цифровую форму и обрабатываются весовым индикатором, который по записанной в нем программе обрабатывает другие входные сигналы (от магнитных датчиков и клавиатуры), управляет работой приводов и выдает сообщения на индикатор.

            Перед началом эксплуатации дозатора и по мере необходимости производится его юстировка контрольными грузами. При этом производится запись масштабных коэффициентов в энергонезависимую память весового контроллера

            Перед началом работы производится ввод следующих параметров дозирования по каждому компоненту: ДОЗА, ПРЕДВАРЕНИЕ, УПРЕЖДЕНИЕ, ДОПУСТИМЫЙ ОСТАТОК и другие при необходимости.

            Параметр ДОЗА задает массу дозируемого материала.

            Параметр ПРЕДВАРЕНИЕ определят момент перехода на тонкое дозирование.

            Параметр УПРЕЖДЕНИЕ – параметр позволяющий исключить систематическое пересыпание.

            ДОПУСТИМЫЙ ОСТАТОК – это параметр, устанавливающий допустимое количество материала остающегося после разгрузки бункера.

            Другие параметры – это параметры необходимость наличия, которых устанавливается индивидуально для каждой конкретного дозатора в зависимости от специфики технологического процесса.

            На весовом контроллере также находится переключатель режима работы РУЧНОЙ-АВТОМАТ. В режиме АВТОМАТ управление затворами осуществляется от весового контроллера, а в режиме РУЧНОЙ управление затворами осуществляется с помощью кнопок управления, управление от весового контроллера при этом блокируется.

      Контроллер дозатора имеет 4 кнопки управления:

            ПУСК - предназначена для запуска процесса дозирования;

            ПР. ЦИКЛА (ПРОДОЛЖЕНИЕ ЦИКЛА) – предназначена для продолжения процесса дозирования, приостановленного по кнопке СТОП;

            СТОП – предназначена для временной остановки процесса дозирования по

технологическим причинам (прекращение подачи продукта, устранение мелких неполадок и т.п.);

            АВ. ОСТАНОВ (АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ) - предназначена для срочного прекращения процесса дозирования из-за возникновения аварийной ситуации.

            Дозирование осуществляется по массе НЕТТО. Для запуска процесса дозирования необходимо перевести переключатель режима работы в положение АВТОМАТ и нажать кнопку ПУСК. Происходит полное открытие затвора и начинается грубое дозирование. При достижении массы материала в таре значения ДОЗА-ПРЕВАРЕНИЕ происходит переход на тонкое дозирование, затвор прикрывается, оставляя небольшую щель. Когда масса материала в таре становиться равной значению ДОЗА-УПРЕЖДЕНИЕ происходит полное закрытие затвора, затем производится контрольное взвешивание.

            Данные о массе отдозированного продукта и количестве доз сохраняются в энергонезависимой памяти весового контроллера, а также могут передаваться на персональный компьютер.

            В энергонезависимой памяти весового контроллера производится архивирование в реальном времени почасовых данных взвешивания за последние 45 суток (1080 записей) с возможностью просмотра результатов взвешивания на индикаторе контроллера. При этом на индикатор контроллера выводятся следующие отчеты: «Часовые итоги», «Сменный», «За период», «Особые случаи». Просмотр отчетов может выполняться во время работы весов.

            Для более широкого осуществления учетных функций применяется персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением, в котором создается архив по всем взвешиваниям (дозированиям).

            В объем передаваемой на компьютер информации входят следующие данные:

- дата и время включения питания контроллера весов;

- режим работы (ручной или автомат);

- номер взвешивания в течение смены;

- дата и время взвешивания;

- установленная доза;

- фактическая доза (масса нетто);

- дата и время аварийного останова с указанием кода аварийного останова.

            Информация о результатах взвешивания с весового контроллера передается на ПК по его запросу. Для обмена информацией между контроллерами и ПК используется стандартный протокол обмена “Modbus”. ПК не должен выключаться на время свыше шести часов.

После приема информации от контроллера и получения подтверждения о достоверности принятой информации ПК посылает команду на обнуление памяти контроллера без дополнительной команды пользователя.

            ПО ПК обеспечивает прием, хранение, обработку всего объема информации, полученной от весового контроллера, а также проводит диагностику канала связи.

            ПО ПК также обеспечивает выполнение следующих функций:

            -организовывает в ПК базу данных по всем отвесам за весь срок эксплуатации весов;

            - обеспечивает вывод на монитор ПК и на печать в виде таблицы часовых, сменных, суточных, месячных, годовых отчетов, включая суточные полные (т.е. каждый отвес в отдельности), а также пункт "Итого".

            Для примера рассмотрим несколько образцов бункерных порционных весов и дозаторов, разработанных и внедренных нашим предприятием.

            1 Весы ВБ-100П.

            На предприятии Polimin, группы "Фомальгаут" компанией "УкрВесСервис" внедрены весы электронные тензометрические бункерные порционные ВБ-100П, предназначенные для статического взвешивания сыпучих материалов, поступающего в накопительный бункер, управления загрузочным устройством (нория) и выпускным затвором, а также для учета взвешенного сырья, пропущенного через бункер.

            Весы (см. рис.2) состоят из весового бункера объемом 2,0 м куб., снабженного приводным выпускным затвором и установленного над приемным бункером с помощью четырех узлов встройки с тензодатчиками, соединенными с весовым контроллером. Весовой контроллер соединен со шкафом управления электроприводом затвора, с конечными выключателями, контролирующими положение затвора и с датчиком контроля уровня наполнения приемного бункера. Аппараты контроля переполнения приемного бункера (излучатель и фотодатчик) были устанавлены по месту на стенках приемного бункера.

            Шкаф весового контроллера снабжен клавиатурой управления и дополнительными кнопками управления ПУСК, СТОП, АВАРИЙНЫЙ ОСТАНОВ и жидкокристаллическим индикатором.

Контроллер имеет выход на персональный компьютер по интерфейсу RS-232 (через адаптер). На двери шкафа управления установлены аппараты ручного управления приводом выпускного затвора.

 

Рисунок 2

            2 Весы ВБ-1тП.

            Компанией "УкрВесСервис" на комбикормовом заводе ЗАО «Бахмутский аграрный союз» внедрены весы бункерные порционные ВБ-1тП, предназначенные для взвешивания и определения массы продукта, поступающего в бункер, для управления впускным и выпускным затворами, а также для учета взвешенного продукта, пропущенного через бункер.

            Весы состоят из следующих основных узлов : опорная рама, на которой последовательно (сверху вниз) установлены приемный бункер объемом 0,9 м куб., весовой бункер и накопительный бункер объемом 1,6 м куб. каждый. Весовой бункер установлен на 4-х тензодатчиках с узлами встройки. Бункер приемный и бункер весовой оборудованы выпускными затворами с пневмоприводом. На каждом пневмоцилиндре смонтирован магнитный датчик, контролирующий положение затвора. Тензодатчики весов соединены кабелями связи с весовым контроллером, который в свою очередь соединяется с пневмошкафом управления пневмоцилиндрами затворов.

            Контроллер снабжен  клавиатурой управления, кнопками управления «Пуск», «Стоп», «Ав. останов» и 4-х рядным жидкокристаллическим индикатором. Контроллер имеет выход на персональный компьютер по интерфейсу RS-232.

 

3 Весы ВБ-700П.

            Компанией "УкрВесСервис"  на предприятии  "Бунге Украина"  проведена модернизация трех существующих бункерных порционных весов типа ДВД-10 в весы тензометрические бункерные порционные типа ВБ-700П (см. рис.4).

            Целью разработки являлось создание электронного оборудования, выполняющего следующие функции:

- автоматическое управление загрузкой и выгрузкой весового бункера;

- автоматическое взвешивание и учет продукта, прошедшего через весовой бункер;

- передача информации на компьютер и создание базы данных по учету продукта.

            В комплект поставки вошли следующие изделия:

- датчики тензорезисторные с узлами встройки - 3 шт.;

- весовой контроллер - 1 шт.;

- пневмошкаф с блоком подготовки воздуха, аппаратурой управления - 1 шт.

- пневмоцилиндры встроенными магнитными датчиками положения - 2 шт.

- коробка соединительная - 2шт.

- комплект соединительных кабелей;

- комплект технической документации.

            В энергонезависимой памяти весового контроллера производится архивирование в реальном времени почасовых данных взвешивания за последние 45 суток (1080 записей) с возможностью просмотра результатов взвешивания на индикаторе контроллера. При этом на индикатор контроллера выводятся следующие отчеты: «Часовые итоги», «Сменный», «За период», «Особые случаи». Просмотр отчетов может выполняться во время работы весов.

            Для более широкого осуществления учетных функций применяется персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением, в котором создается архив по всем взвешиваниям (дозированиям).

            В объем передаваемой на компьютер информации входят следующие данные:

- дата и время включения питания контроллера весов;

- режим работы (ручной или автомат);

- номер взвешивания в течение смены;

- дата и время взвешивания;

- установленная доза;

- фактическая доза (масса нетто);

- дата и время аварийного останова с указанием кода аварийного останова.

4 Весы ВБ-2тП.

            Компанией "УкрВесСервис" разработаны и изготовлены весы бункерные тензометрические типа ВЭТ-2тБП для группы компании "Кернел", предназначенные для взвешивания и учета растительного масла в технологическом потоке.

            Весы состоят из вертикальной опорной рамы (металлоконструкции), на которой последовательно (сверху вниз) установлены емкость накопительная и емкость взвешивающая объемом 2,3 м³ каждая. Емкость взвешивающая установлена на 3-х тензодатчиках с узлами встройки. Емкость накопительная и емкость взвешивающая оборудованы выпускными задвижками типа «Баттерфляй» с пневмоприводом. Емкость накопительная снабжена датчиком уровня, который контролирует верхний допустимый уровень масла в емкости.

            ПО весового контроллера обеспечивает запоминание результатов каждого взвешивания в энергонезависимой памяти для передачи данных на персональный компьютер.

            В объем передаваемой на компьютер информации входят следующие данные:

- дата и время включения питания контроллера весов;

- режим работы (ручной или автомат);

- номер взвешивания в течение смены;

- дата и время взвешивания;

- установленное значение массы порции (доза);

- фактическое значение массы порции (масса нетто);

- дата и время аварийного останова с указанием кода (причины) аварийного останова.

            Информация о результатах взвешивания с весового контроллера передается на ПК по его запросу. Для обмена информацией между контроллерами и ПК используется стандартный протокол обмена “Modbus”. ПК не должен выключаться на время свыше шести часов.

После приема информации от контроллера и получения подтверждения о достоверности принятой информации ПК посылает команду на обнуление памяти контроллера без дополнительной команды пользователя.

            ПО ПК обеспечивает прием, хранение, обработку всего объема информации, полученной от весового контроллера, а также проводит диагностику канала связи.

            ПО ПК также обеспечивает выполнение следующих функций:

            -организовывает в ПК базу данных по всем отвесам за весь срок эксплуатации весов;

            - обеспечивает вывод на монитор ПК и на печать в виде таблицы часовых, сменных, суточных, месячных, годовых отчетов, включая суточные полные (т.е. каждый отвес в отдельности), а также пункт "Итого".

            Сменные отчеты создается с учетом трехсменной работы, причем смена 1 - 8.00-15.59, смена 2 - 16.00-23.59, смена 3 - 00.00-07.59. Третья смена относится к предыдущей дате. В случае простоя весового контроллера (нахождения в выключенном состоянии более суток), появившиеся данные по 3-й смене считаются, относящимися к суткам, когда был простой.

 

            5 На ГПО «Артемсоль» компанией "УкрВесСервис" внедрены двое бункерных весов АД-10Б с функцией дозирования. Весы предназначены для отгрузки соли в автомобили заказчиков.

            Весы состоят (см. рис. 6) из бункера накопительного, бункера взвешивающего, установленного на четырех тензодатчиках с узлами встройки, и весового контроллера. Бункеры оборудованы выпускными затворами с приводами моторновинтовыми.

Перед началом отгрузки оператор вводит необходимую дозу и при закрытом нижнем затворе нажатием кнопки «Дозирование» дает команду на полное открытие верхнего затвора (грубое дозирование). Соль начинает поступать во взвешиваемый бункер. Её масса в процессе наполнения бункера отображается на индикаторе контроллера. При достижении массы соли в бункере, соответствующей параметру «Доза-Предварение», контроллер выдает управляющий сигнал на закрывание верхнего затвора до величины соответствующей тонкому дозированию. Производится тонкое дозирование. Далее при достижении величины «Доза-Упреждение» контроллер выдает управляющий сигнал на полное закрытие верхнего затвора. При наличии емкости под бункером (например, кузова автомобиля), в которую необходимо насыпать заданную дозу соли, оператор нажимает кнопку «Выгрузка». При этом контроллер дает команду на открытие нижнего затвора и соль начинает высыпаться в емкость. После достижения массы соли значения равного параметру «Допустимый остаток» происходит закрывание нижнего затвора. Цикл окончен.

            Значения величин «Предварение», «Упреждение» и «Допустимый остаток» определяются в процессе наладки дозатора и вводятся в энергонезависимую память контроллера с его клавиатуры.

            Программное обеспечение контроллера весов обеспечивает:

- контроль и обработку сигнала тензодатчиков;

- выдачу сигналов управления верхним и нижним затвором;

- ввод величины дозы, предварения и упреждения вручную с клавиатуры контроллера;

- ввод величины допустимого остатка, времени частичного и полного открытия верхнего затвора;

- тест весоизмерительного устройства;

- индикацию фактического значения массы отдозированного продукта;

- подсчет количества доз и суммарного значения массы отдозированного продукта за время от обнуления памяти до момента просмотра, например за смену или месяц (две базы);

- просмотр результатов дозирования;

- обнуление результатов дозирования.

            Для примера рассмотрим весовые системы, внедренные на ГП «НПО «Химический завод», вошедшие в состав в АСУ ТП . Выполнением данного заказа предусматривалось объединение 13-и бункерных весов (НПВ от 10т до 60т) в единую систему весоизмерения и учета, которая позволяет отслеживать изменение текущего значения массы продукта каждой весовой системы в режиме реального времени.           Дополнительные условия весовых систем:

            -взрывозащищенное исполнение;

            -удаленное расположение от компьютера высшего уровня (на базе интерфейса RS485);

            -выполнение функции рецептурных емкостей для создания продукта по заранее заданному рецепту (температура, масса, время закладки) из различных составляющих в режиме реального времени.

            Данные весовые системы позволяют осуществлять и контролировать технологический процесс производства продукта сложного состава с высокой точностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предыдущие статьи