Steuersystem Hohe Dosiergüten auch im Konti-Betrieb dank moderner Steuersysteme

Die zunehmende Verbreitung kontinuierlicher Prozesse beeinflusst die Gestaltung der Feststoff-Dosierprozesse. Kontinuierliche Dosiersysteme umgehen elegant den in Batchanlagen vorherrschenden, taktweisen Materialfluss und ermöglichen so kompaktere Anlagen. Damit solche Prozesse zuverlässig funktionieren, sind ausgeklügelte Steuersysteme notwendig.

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HIMA Paul Hildebrandt GmbH

Edwards GmbH

Gericke AG

In der Theorie ist das gravimetrische Dosieren ein ganz einfacher Regelkreislauf. Eine Messzelle misst die Gewichtsabnahme über eine definierte Zeitspanne, während das Dosiergerät Schüttgüter aus dem Dosierbehälter in den Prozess übergibt. Die Steuerung regelt die Dosierleistung so, dass die gemessene Gewichtsveränderung mit dem geforderten Sollwert übereinstimmt.

In der Praxis wirken aber verschiedenste Effekte auf den Dosierprozess und fordern von der Steuerung mehr als eine bloße Regelungsfunktion. Schon unter Laborbedingungen kann es vorkommen, dass der Produktfluss ins Stocken gerät oder die Last auf der Messzelle beeinflusst wird. Das Resultat wäre eine große Dosierschwankung und damit die Gefahr einer Fehlproduktion. Steht die Dosieranlage in einem industriellen Betrieb kommt zusätzlich eine Vielzahl von Einflüssen und Störungen dazu:

• externe Störeinflüsse: Überlast, Zugluft, Druckschwankungen, Kraftnebenschlüsse, elektromagnetische Störungen, mechanische Erschütterungen und Vibrationen

• produktbezogene Effekte: Fluidisierung, Anhaften, Brückenbildung, ungleichförmiges Abwurfverhalten, „Durchschießen“, schwankende Schüttdichte

Teilweise sind solche Einwirkungen planbar, beispielsweise beim Wiederbefüllen des Dosiergerätes im kontinuierlichen Dosierbetrieb. Meistens sind sie jedoch willkürlich und nicht vorhersehbar.

Eine Steuerung, die vorausschaut

Um im industriellen Umfeld zu dosieren, ist eine Steuerung notwendig, die fähig ist, Umwelteinflüsse und Störquellen zu erkennen und von den echten Messwerten zu unterscheiden. Die Gericke-Dosiersteuerung Easydos Pro beinhaltet für diese Zwecke den eigens entwickelten TrendTec-Algorithmus. Die Steuerung erfasst die Messwerte während einer gravimetrischen Dosierphase und erstellt daraus ein Dosierleistungsprofil über den gesamten Wägezyklus. Darin enthalten sind u.a. produktbezogene Schwankungen, wie Veränderung des Schüttgewichts oder Füllhöheneffekte, und externe Einflüsse, solange diese sich kontinuierlich wiederholen. Bei jedem weiteren Entleerungsvorgang wird das Profil verfeinert, sodass nach einigen Durchgängen eine zuverlässige Darstellung der durchschnittlichen Dosierkurve entsteht.

Anhand dieses Profils ist die Steuerung in der Lage, Störungen, wie Vibrationen, Schläge und andere externe Einflüsse, von den effektiven Messwerten zu unterscheiden. Vereinfacht erklärt, lernt die Waagenelektronik, welche Umdrehungsfrequenz für welche Dosierleistung mit welchem Schüttgut verwendet wird. Wird die Steuerung mit einer Gericke-Differenzialdosierwaage eingesetzt, erreicht diese unter normalen, stabilen Bedingungen eine Genauigkeit, die durchaus mit Dosierwaagen im Chargenbetrieb vergleichbar ist. Einflüsse von der Wiederbefüllung und Aspiration haben dank der Steuerung keine merkbaren Auswirkungen auf die Dosiergenauigkeit.

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