8 kluczowych zasad automatyzacji systemu ważenia

Kontrola na podstawie masy to doskonały wybór dla konstruktorów maszyn i integratorów systemów, ponieważ zapewnia większą produktywność i spójność w porównaniu z innymi metodami kontroli. Ponadto czujniki masy lub wagi nie mają fizycznego kontaktu z mierzonymi produktami. Zmniejsza to wymagania dotyczące czyszczenia i zapobiega zanieczyszczeniom krzyżowym.
Mimo że metoda ta może być stosowana w przypadku procesów mierzonych w ciągu minut lub godzin, oferuje ona również znaczące korzyści dla systemów o wysokiej wydajności produkcyjnej, w których pomiary są wykonywane w ciągu kilku sekund lub krócej. Oto 8 aspektów idealnej automatycznej kontroli opartej na masie, które należy wziąć pod uwagę podczas tworzenia maszyn działających w dowolnym punkcie łańcucha pomiarowego automatyzacji.

1. Łączność z przemysłowymi sieciami Ethernet
Z biegiem lat przemysłowe sieci Ethernet (IE) zyskały ogromną popularność w automatyzacji fabryk ze względu na szybkość transmisji i deterministyczny charakter. IE ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia dobrej jakości produktów i wysokiej wydajności produkcyjnej w zautomatyzowanych procesach ważenia. Ponadto urządzenia IE pomagają w łatwej i bezproblemowej integracji ze sterownikami PLC i rozproszonymi systemami sterowania (DCS). W przeciwieństwie do protokołu TCP/IP Ethernet, wiele specyfikacji dla IE jest definiowanych przez firmę zajmującą się automatyką lub sponsora. Najlepszym rozwiązaniem jest inteligentny system automatycznego ważenia, który obsługuje wiele standardów IE i jest wystarczająco elastyczny, aby łączyć się z różnymi sieciami IE. Zastosowanie terminala, takiego jak METTLER TOLEDO IND360, zapewnia tę elastyczność, umożliwiając jednocześnie niezawodną standaryzację funkcji łączności i sterowania.

2. Komunikacja typu „podłącz i waż"
Inteligentny, przyszłościowy system automatycznego ważenia powinien umożliwiać komunikację zarówno z technologią operacyjną (OT), jak i z sieciami informatycznymi (IT) oraz usługami w chmurze. Krytyczne czasowo i deterministyczne dane kontrolne z monitorowaniem stanu są przesyłane w sieci technologii operacyjnych, a dane analityczne są jednocześnie przesyłane w sieciach IT. Sieci hybrydowe umożliwiają przesyłanie danych technologii operacyjnych i IT w tej samej sieci IE. Dane różnego typu są wykorzystywane przez poszczególne funkcje analizy biznesowej, które koncentrują się na poprawie wydajności produkcyjnej i jakości. Dane ważenia przesyłane w sieciach technologii operacyjnej muszą być zgodne z przetestowanym i zoptymalizowanym protokołem, który usprawnia komunikację ze sterownikiem PLC lub rozproszonym systemem sterowania (DCS). Dlatego firma METTLER TOLEDO opracowała standardowy interfejs automatyzacji (SAITM). SAI ułatwia klientom szybkie łączenie się z urządzeniami automatyki przemysłowej METTLER TOLEDO, takimi jak terminale, przetworniki masy i „inteligentne" automatyczne czujniki precyzyjnego ważenia. Obsługuje szybką łączność IE, w tym protokoły EtherNet/lP, PROFINET, EtherCAT i CC-Link Field Basic. Korzystając z tego samego programu ze sterownikiem PLC lub rozproszonym systemem sterowania (DCS), SAI umożliwia użytkownikom podłączenie wag tensometrycznych i inteligentnych urządzeń METTLER TOLEDO jak precyzyjne wagi stołowe, wagi podłogowe i moduły wagowe, które ułatwiają zintegrowane ważenie w zakresie od 11 gramów do 1000 ton. SAI obsługuje również monitorowanie stanu i alarmy Smart5™, które automatycznie powiadamiają system automatyki, gdy czujnik lub waga nie mogą przesyłać dokładnych danych ważenia.

3. Raportowanie zdarzeń i alarmów
Ilość informacji o stanie zainstalowanych czujników i systemów może przytłaczać operatorów w Twoich obiektach, utrudniając im szybkie reagowanie w przypadku awarii lub nadchodzącego problemu. Niestety zwiększa to ryzyko wystąpienia poważnych problemów, które mogą doprowadzić do dłuższych przestojów. Aby zminimalizować obciążenie operatora, system alarmowy Smart5™ jest zgodny z globalnym standardem branżowym NAMUR NE107. Zapewnia natychmiastowy wgląd w stan procesu, dzięki czemu można uniknąć produktów niezgodnych ze specyfikacją, wyeliminować nadmiar odpadów, zwiększyć produktywność i zaoszczędzić materiały. Krótko mówiąc, daje pewność co do ogólnej wydajności maszyny. Protokół SAI przekazuje status alarmu Smart5 do sterownika PLC lub rozproszonego systemu sterowania (DCS) w czasie rzeczywistym, a terminal IND360 zapewnia konkretne wskazówki dla operatorów w przypadku wystąpienia problemu, dzięki czemu mogą oni szybko wyeliminować jego przyczynę. Dzięki temu zyskujesz pewność, że wszelkie nieoczekiwane problemy zostaną szybko zgłoszone w celu uzyskania natychmiastowej reakcji lub przeprowadzenia zaplanowanej konserwacji, w zależności od priorytetu alarmu.

4. Funkcje zgodności
Twoje urządzenia wagowe powinny spełniać zarówno międzynarodowe, jak i lokalne standardy zgodności, aby umożliwić sprawniejsze zaopatrzenie, szybsze wdrożenie i wydajniejsze uruchamianie transgraniczne bez typowych problemów związanych z eksportem urządzeń. Wiele zainstalowanych wag musi spełniać przepisy dotyczące miar i wag oparte na standardach OIML (na całym świecie) i NTEP (w USA). Każdy kraj może wymagać specjalnych certyfikatów zgodności z przepisami, dlatego ważne jest, aby skonsultować się z dostawcą przed określeniem systemu. Inne certyfikaty związane ze zgodnością obejmują te dotyczące stref niebezpiecznych,
takich jak ATEX, IECEx lub FM, oraz standardy łączności, w tym Profibus International (Pl), Open Device Vendors Association (ODVA) i EtherCAT Technology Group (ETG). METTLER TOLEDO spełnia te globalne standardy zgodności z przepisami i dysponuje rozległą siecią personelu na całym świecie, aby zapewnić, że Twój sprzęt zostanie zainstalowany zgodnie z nimi, umożliwiając szybkie i bezproblemowe uruchomienie.

5. Integracja systemu sterowania
Integracja systemu sterowania z zatwierdzonymi sterownikami urządzeń Zastosowanie certyfikowanego interfejsu automatyki jednej z powyższych organizacji pozwala zaoszczędzić cenne godziny pracy inżynierów, testowania i rozwiązywania problemów z uruchamianiem. Ponadto sprawdzone sterowniki urządzeń wskazane w tabeli 1.0 zapewniają najszybszą integrację z systemem. Należy uważać na konwertery protokołów z uniwersalnymi sterownikami, które nie są testowane ani certyfikowane, ponieważ może być konieczne usunięcie wszelkich niezgodności przed odbiorem w zakładzie lub obiekcie, co opóźni uruchomienie. Aby jeszcze bardziej uprościć integrację, METTLER TOLEDO dostarcza przykładowy kod programowania, który pozwala lepiej zrozumieć podstawowe dane urządzenia i funkcje sterowania. Dostępny jest przykładowy kod programowania dla systemów sterowania Rockwell i Siemens.

6. Inteligentniejszy terminal
Konstruktorzy maszyn i integratorzy systemów sterowania zwykle poświęcają mnóstwo czasu i wysiłku na programowanie sterowników PLC, aby stworzyć w pełni funkcjonalny i skuteczny system ważenia w ramach kontroli procesu. Wbudowany interfejs internetowy zapewnia lepszą wizualizację procesu, co ułatwia konfigurację i konserwację, niezależnie od tego, czy odbywa się na miejscu, czy procesy są monitorowane zdalnie. Ponadto ogranicza liczbę wciskanych przycisków i błędów oraz oferuje przydatne funkcje tworzenia kopii zapasowych, przywracania i klonowania. Zespół ds. konserwacji ma mniej zastrzeżonych narzędzi programowych do obsługi, a członkowie zespołu mogą zarządzać monitorowaniem i kalibracją przy użyciu ulubionego urządzenia z dostępem do Internetu. Korzystanie z terminala do systemu automatyzacji, takiego jak METTLER TOLEDO IND360, zapewnia korzyści w postaci ograniczenia czasu programowania i konserwacji. Dzięki specjalnym aplikacjom wbudowanym w urządzenie w celu zapewnienia optymalnego działania i wydajności inżynierowie mogą skoncentrować się na optymalizacji procesu, ponieważ terminal przejmuje większą część podstawowego nakładu pracy związanego z ważeniem. Zastosowania ważenia, które można w pełni kontrolować i znacznie przyspieszyć za pomocą IND360, obejmują monitorowanie wagi zbiornikowej, ważenie dynamiczne, kontrolę dawki i napełnianie/dozowanie. Na przykład w zastosowaniach związanych z napełnianiem/dozowaniem można zaprogramować zaawansowany przepływ pracy, kierując dostępne informacje o stanie napełnienia do sterownika PLC. System sterowania inicjuje operację napełniania, zarządza zadaniami takimi jak umieszczanie kolejnego pojemnika w odpowiednim miejscu oraz monitoruje wszystkie istotne parametry i tworzy raporty. Jednocześnie terminal automatyki bezpośrednio steruje siłownikami i obsługuje krytyczne czasowo zadania związane z napełnianiem. Taka konfiguracja maksymalizuje zalety zarówno sterownika PLC, jak i terminala automatyki. W rezultacie system napełniania działa szybciej, a wielu klientów może zastąpić podawanie z dwiema prędkościami podawaniem z jedną prędkością dzięki szybkości działania wbudowanej aplikacji. Ta zmiana upraszcza konstrukcję maszyny i pozwala znacznie ograniczyć koszty. Te wstępnie zaprogramowane aplikacje prowadzą do poprawy wydajności procesów, a jednocześnie standaryzacji konserwacji za pomocą jednego terminala automatyki.
7. Wyjątkowa szybkość i precyzja
Zastanów się, ile czasu potrzebuje Twoje urządzenie lub system, aby zareagować na zmianę wagi. Jeśli jesteś projektantem, który oczekuje wysokiej wydajności i szybkości, urządzenia o ultraszybkiej częstotliwości aktualizacji mogą zapewnić najwyższą dokładność i powtarzalność w najkrótszym czasie, dzięki czemu system sterowania może podejmować precyzyjne decyzje we właściwym momencie. Oznacza to, że urządzenie ważące musi nie tylko szybko obliczać masę, ale także być w stanie udostępniać dane zarówno wbudowanym aplikacjom, jak i sieci automatyki z bardzo dużą częstotliwością. Bardzo wysoka prędkość konwersji/sieci pozwala profilować przepływ materiału tak precyzyjnie, że można dostosować zmienne sterujące i algorytmy do niespotykanych wcześniej poziomów. Dzięki ultraszybkiej, cyklicznej częstotliwości aktualizacji 960 Hz zapewnianej przez terminal IND360 sterownik PLC będzie w stanie podejmować decyzje dotyczące sterowania w ciągu kilku milisekund. Mniejsza liczba urządzeń, takich jak podajniki lub zawory, umożliwia zautomatyzowanie maszyny, a jednocześnie pomaga klientom osiągnąć najwyższy poziom jakości przetwarzania.
8. Wydajność i łatwość serwisowania
Po zainstalowaniu terminala z czujnikiem tensometrycznym lub „inteligentną" wagą należy udokumentować parametry konfiguracji i wartości adiustacji (kalibracji). Najłatwiej można to zrobić za pomocą interfejsu internetowego, który umożliwia tworzenie kopii zapasowych urządzenia na komputerze lub serwerze. Jeśli urządzenie ważące ulegnie uszkodzeniu, wartości konfiguracji i adiustacji można łatwo przywrócić do nowej jednostki, eliminując długi czas przestoju, który zwykle wymaga konfiguracji i pełnego cyklu wzorcowania/adiustacji. O ile sama waga nie jest uszkodzona, wartości adiustacji z początkowej instalacji zwykle wystarczają do przywrócenia sprawności. Jeśli jednak zostanie zauważona różnica między wartościami adiustacji początkowej i przywróconymi, może to oznaczać, że nagromadzony materiał przesunął wartość zerową lub
nadal znajduje się w wadze lub na niej. Oczywiście najlepszą praktyką jest dodanie znacznej liczby odważników wzorcowych w celu sprawdzenia poprawności działania przed włączeniem systemu, aby potwierdzić, że waga nadaje się do użytku. Podczas pracy ważne jest również, aby rutynowo testować wagę w celu zapewnienia prawidłowego działania i potwierdzenia, że żadne nieprzewidziane zdarzenia nie wpłynęły negatywnie na jej dokładność. Liczba i rodzaj przeprowadzanych rutynowych testów zależy od wagi, krytyczności procesu oraz znaczenia dokładności ważenia w punkcie, w którym waga jest zintegrowana. Rutynowe testy potwierdzają, że żadne wyjątkowe zdarzenia nie wpłynęły negatywnie na dokładność wagi. Niektórzy twierdzą, że standardy miar i wag określają rutynowe cykle testowania, jednak korzystanie z tego rodzaju porad nie pomoże zapewnić bieżącej dokładności i jakości. Zalecenia lub weryfikacja w ramach programu Good Weighing Practice (GWP®) firmy METTLER TOLEDO to lepszy wybór, ponieważ na podstawie tolerancji procesu i ryzyka pozwala określić, jak często należy wykonywać testy.

www.mt.com/IND360

Czy urządzenia są testowane dostatecznie często?
Więcej informacji o rutynowych testach i dokładności - Ściągnij poradnik

Obejrzyj film IND 360

Miłego dnia

METTLET TOLEDO