Elektronika wagowa

pomost_PRM-A_m

Pomost PRM-A. Źródło: Introl

 

Nowoczesne wagi przemysłowe nie obejdą się bez odpowiednich urządzeń elektronicznych. Wśród nich są przede wszystkim czujniki tensometryczne, w tym cyfrowe, oraz terminale wagowe, które niejednokrotnie pełnią funkcje sterowników procesowych. Wiele urządzeń tego typu bazuje na ekranach dotykowych i zaimplementowanym systemie operacyjnym Windows.

Oferowane na rynku mierniki wagowe, sterujące procesem ważenia i dozowania, niejednokrotnie wyposaża się w multimedialne panele dotykowe: rezystancyjne, IR i pojemnościowe. Należy podkreślić, że mierniki tego typu realizują wiele funkcji związanych z nadzorowaniem procesów technologicznych, takich jak automatyczne dozowanie, recepturowanie, a także kontrolowanie masy towarów paczkowanych. W nowoczesnych terminalach wagowych coraz częściej uwzględnia się system operacyjny Windows. Istnieje przy tym możliwość wgrania własnych, autorskich aplikacji. Ważne są podwyższone rozdzielczości wskazań wag. Przykładem w tym zakresie mogą być komparatory masy o rozdzielczości 1 ppm (ang. parts per million). Możliwe jest więc zważenie 1 tony z dokładnością 1 g. W wielu zakładach przemysłowych z pewnością przydadzą się terminale wagowe przeznaczone do stref zagrożonych wybuchem.

pomost PMA_m

Pomost PMA. Źródło: Introl

 

Mierniki wagowe pozwalające na budowanie wag dostępne są również w wersji wykonanej ze stali nierdzewnej. Przydatne rozwiązanie stanowi możliwość rozbudowania urządzenia o dodatkowe moduły wagowe zapewniając obsługiwanie do kilku platform jednocześnie. W niektórych modelach do wymiany danych z przemysłowymi sieciami przewidziano interfejs Profibus DP.

Nowoczesne terminale wagowe łączą w sobie funkcjonalność komputera PC i wagi. Za nadzorowanie pracy urządzenia odpowiada system operacyjny Windows. Tym sposobem jest możliwe instalowanie odpowiedniego oprogramowania. Możliwości mierników pozwalają na stosowanie wielu platform wagowych z jednoczesnym dozowaniem i całkowitym kontrolowaniem procesu np. dozowania i recepturowania. Należy podkreślić, że powstała w ten sposób aplikacja nie wymaga dodatkowego komputera PC, a edycję danych można prowadzić za pomocą panelu dotykowego lub klawiatury PC.

Podstawowe oprogramowanie implementowane w terminalu obejmuje aplikację, która pozwala na obsługiwanie modułu ważącego pełniącego funkcję wyświetlacza wagi i pulpitu obsługi. Np. w terminalach Radwag PUE 5 standardowo uwzględniane jest oprogramowanie Terminal E2R Ewidencja pozwalające na realizowanie prostej ewidencji ważeń a w zależności od potrzeb urządzenie można wyposażyć w program Terminal E2R Transakcje lub Terminal E2R Receptury.

 

Czujniki tensometryczne

W czujnikach tensometrycznych istotną rolę odgrywają rozwiązania w zakresie hermetyczności. Zamknięcia wykorzystują najnowsze technologie połączenia szkla z metalem co pozwala na pracę w najtrudniejszych warunkach. Specjalne czujniki zaprojektowano z myślą o pracy w środowisku kwasowym. Opcjonalnie zastosować można modele ze zmienną długością kabla, z konektorem/bez konektora oraz z większą rozdzielczością.
Mówiąc o czujnikach tensometrycznych trzeba wspomnieć o czujnikach tensometrycznych z wbudowanym mikroprocesorem, który odpowiada za monitorowanie oddziaływania czynników zewnętrznych i wewnętrznych. Bez wątpienia mają one wpływ na dokładność pomiarów. W przypadku czujników analogowych nie jest możliwe skuteczne zrównoważenie oddziaływania czynników negatywnie wpływających na pracę czujnika. W szczególności chodzi o czynniki w postaci histerezy, nieliniowości, temperatury, wahania napięcia, zmiany zera, pełzania czujników oraz niestabilności. Dzięki specjalnym konwerterom sygnał wyjściowy z czujnika ma postać cyfrową.

przetwornik tensometryczny GPA-NF_w zabudowie_m

Przetwornik tensometryczny GPA-NF w zabudowie. Źródło: Introl

 

Czujniki tensometryczne poddawane są ciągłym udoskonaleniom, zarówno pod względem konstrukcji, parametrów metrologicznych i elektrycznych, jak i materiałów wykonania. Obecnie produkowane są one z aluminium, ze stali cynkowanej galwanicznie oraz stali szlachetnej. Ciągle ta sama pozostaje jedynie zasada działania przetwornika, wykorzystująca teorię tensometrii oporowej. Tensometr cechuje się zmianą rezystancji wraz ze zmianą jego wymiarów. Element ten naklejany jest w specjalnej szczelinie czujnika. Przy doborze liczby oraz typów przetworników tensometrycznych w wadze ważne jest uwzględnienie takich czynników jak konstrukcja mechaniczna wagi oraz jej rodzaj i przeznaczenie, a także minimalne i maksymalne obciążenie.

Przewody sygnałowe i zasilające przetworników tensometrycznych łączone są w sposób elektrycznie równoległy a sygnał zwrotny w postaci napięcia o wartości zazwyczaj od 0–20 mV przesyłany jest do urządzenia odpowiedzialnego za dalszą obróbkę wielkości elektrycznej.

W zależności od modelu wybrać można urządzenie pracujące na ściskanie lub ściskanie i rozciąganie. Niektóre czujniki ze względu na niewielkie rozmiary znajdują zastosowanie w małogabarytowych maszynach i mechanizmach. Zmiany temperatury otoczenia są kompensowane w układzie elektrycznym czujnika. Specjalne czujniki zaprojektowano z myślą o pomiarze sił ściskających. W szczególności chodzi o pomiar napięć śrubowych oraz do pomiaru napięcia lin i cięgieł.

przetwornik tensometryczny GPA-NT_w zabudowie_m

Przetwornik tensometryczny GPA-NT w zabudowie. Źródło: Introl

 

Linie ważąco-pakujące

Na rynku oferowane są kompletne linie zarówno automatyczne jak i półautomatyczne pozwalające na ważenie i pakowanie z uwzględnieniem wag porcjujących typu netto lub brutto. Na typowy system tego typu składa się waga porcjująca (netto lub brutto), próżniowe urządzenia odsysające powietrze z produktu, układ formowania górnej części worka, a także kompaktowa konstrukcja wsporcza dla wagi oraz urządzeń peryferyjnych. Nie mniej ważny jest przy tym układ przeznaczony do automatycznego zakładania worków na ustnik wagi oraz taśmociąg, który odpowiada za transportowanie worków. Dla prawidłowej pracy linii ważąco-pakującej niezbędny jest wózek uszczelniający górną część worka. Warto zwrócić uwagę na zgrzewarkę impulsową z funkcją czyszczenia miejsca zgrzewu i prasowania worka, a także układ obcinania górnej części worka przed zaszyciem. Na końcu worek jest zaszywany za pomocą zszywarki.

tn_P1080538_m

Surowiec ważony jest w zbiorniku wagopakarki i naważona porcja zostaje zrzucona do przygotowanego worka. Bogatsza wersja takiego rozwiązania jest wyposażona w system prowadzenia worka i zaszywarkę z głowicą Fischbein (Empress 100) (wydajność 6 t/godz.). Źródło: Przedsiębiorstwo Prywatne „KAJA”

 

W razie potrzeby linię można wyposażyć w systemy przeznaczone do znakowania opakowań, automatyczne układy zawijania górnej części worki, dodatkowe przenośniki do transportu opakowań, detektory zanieczyszczeń metalowych w pakowanym produkcie czy też zespoły zmieniające układania worków na taśmociągach. Niejednokrotnie linie są projektowane z uwzględnieniem indywidualnych potrzeb procesów technologicznych.

tn_071_m

Worek jest ważony, a do niego zasypywany jest surowiec (wydajność 3 t/godz.). Źródło: Przedsiębiorstwo Prywatne „KAJA”

 

 

Co na rynku?

Miernik wagowy Disomat Opus może być stosowany w prostych układach sterowania procesami technologicznymi. Urządzenie jest dostępne w trzech wersjach. Disomat w wersji podstawowej ma port szeregowy i wyjście analogowe. Wersja rozszerzona Disomat Opus Maxi VKG 20700 ma większą ilość portów szeregowych, wejścia/wyjścia cyfrowe oraz szeroką gamę magistrali komunikacyjnych.

Terminal wagowy Radwag PUE 5.15 jest przeznaczony do budowy wag o maksymalnej rozdzielczości 6000 e. Podobnie jak poprzednik, został wyposażony w szczelną obudowę ze stali nierdzewnej.
Terminal można rozbudować o 3 dodatkowe moduły wagowe, co pozwala na obsługę do 4 platform wagowych jednocześnie. Opcjonalne zastosowanie interfejsu Profibus DP umożliwia współpracę z przemysłowymi sieciami ProfiBus.

Firma HBM w kontekście trudnych aplikacji przemysłowych obejmujących pomiar masy w zbiornikach lub określenie ich poziomu napełniania metodą grawimetryczną oferuje kompletne moduły ważące. Konstrukcja ma za zadanie zapewnienie ochrony przed negatywnym wpływem procesu technologicznego oraz czynników zewnętrznych. Chodzi przede wszystkim o zakłócenia pochodzące od mieszadeł, podajników, drgań, wiatru itp. oraz innych czynników wpływających na dokładność ważenia. Istotną cechą modułów są odpowiednie parametry wytrzymałościowe niezbędne na etapie posadowienia zbiornika. Właściwe łożyskowanie zapewnienia bezpieczeństwo eksploatacji zbiornika i właściwą pracę przetwornika tensometrycznego.

terminal D 440 IS1_m

Terminal D 440 IS1. Źródło: Introl

Rynek przemysłowych urządzeń ważących cechuje się dużą konkurencją a więc dystrybutorzy prześcigają się w obniżaniu cen. Efektem niejednokrotnie jest bankructwo słabszych podmiotów. Prawidłowość ta jest nie tylko domeną wag przemysłowych ale również całej tzw. branży wagarskiej w Polsce. Pamiętać należy, że rynek obejmuje nie tylko dystrybutorów wag. Na szczególną uwagę zasługują także polscy producenci urządzeń, bazujący na własnych biurach konstrukcyjnych i niejednokrotnie na autorskiej myśli technicznej.

Wiele firm wyspecjalizowało się w produkcji wag określonego rodzaju. W kontekście poszanowania energii, oszczędności czy też racjonalnego gospodarowania zasobami, istotną rolę odgrywają systemy dozujące i porcjujące. Właśnie w tym zakresie producenci i dystrybutorzy odnotowują ciągły wzrost sprzedaży.

 

Autor: Damian Żabicki

 

Artykuł pochodzi z dodatku Ważenie, Odmierzanie, Dozowanie, który ukazał się z czasopismem Główny Mechanik 2/2015

Okladka GM2 i Dodatek 600x417

Authors
Tagi

Related posts

Góra
English