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Flüssigkeitsdosierung in definierter Präzision
LEWA smart control: Der intelligente Dosierstrom-Regler für die Prozesstechnik
(PresseBox) (Leonberg, )
Dosiersysteme haben in der Prozesstechnik die Aufgabe, bei vorgegebenen Prozessbedingungen (Druck, Temperatur) eine Flüssigkeit entweder in definierter Menge oder in einem zeitbezogenen Durchsatz exakt zuzuführen bzw. zwei Flüssigkeiten nach Vorgabe zu mischen.
Das ist keine triviale Aufgabenstellung. Zur Lösung müssen mehrere Systemkomponenten perfekt aufeinander abgestimmt sein (Dosierpumpe, Durchflussmesser, Regler, Stellglieder) und die gesamte Technik muss in die Applikation integriert werden (sei es im Labor, im Technikum oder in der Produktionsanlage). Hier kann Lewa seine in 60 Jahren erworbene besondere Kompetenz beim Dosieren in der anspruchsvollen Prozesstechnik einbringen.
Um Dosiersysteme optimal zu überwachen, offeriert Lewa den Kleinrechner LEWA smart control: Er vergleicht die Stellgröße der Dosierpumpe (Motordrehzahl oder Hublänge) und das Messsignal des Durchflussmessers und prüft beide Werte ständig auf Plausibilität. Auf diese Weise sind Störungen zuverlässig identifizierbar, was eine hohe Systemverfügbarkeit sichert. Selbst ein Verschleiß der Dosierpumpe wird erkannt. Abweichungen regelt smart control sehr schnell aus, kann der Regler doch auf hinterlegte Pumpenkennlinien zugreifen. Die Lernfunktion - d.h. die adaptive Regelung - gewährleistet eine rasche Istwert-Anpassung, ohne wesentliches Einschwingen wie bei üblichen PID-Reglern. Mit smart control erreicht die Istwert-Anpassung bei Prozessstart bereits nach etwa 30 s eine maximale Abweichung von ± 1 %. Das verringert den Ausschuss, die Produktqualität bleibt auch bei Druckschwankungen im System gleichmäßig hoch.
Bei folgenden Applikationen kann smart control seine Vorteile besonders gut ausspielen:
- Regelung des Dosierstroms: Fordert der Prozess das Einhalten eines kontinuierlichen Masseoder Volumenstroms, muss dieser flexibel und verlässlich geregelt sein - beispielsweise beim Zuführen von Treibmitteln bei Extrusionsprozessen. Hier ist die Geschwindigkeit des Extruders Führungsgröße der Dosier-Membranpumpe. Mit Hilfe von smart control wird das Treibmittel mengenproportional zur Extruderdrehzahl der Kunststoffschmelze zugeführt.
- Batch-Dosierung: Dieser Fall tritt bei allen Abfüll- oder Befüllvorgängen auf, wenn gemäß Füllstand beispielsweise in einem Tank eine einstellbare Dosiermenge nachzuführen ist. Diese Regelung greift auch, wenn einem Reaktor nach Rezeptur eine bestimmte Menge eines chemischen Reaktionsmittels zudosiert werden soll.
- Mischprozesse (z.B. das Verdünnen von Natronlauge) sind in der Prozesstechnik mit die häufigsten Einsatzfälle für Dosiersysteme. Smart control übernimmt hier das Ausregeln zweier Dosierströme im richtigen Verhältnis.
Der Controller regelt einen oder auch zwei geschlossene Regelkreise und greift dafür auf bis zu vier Stellglieder zu. So kann der Betreiber ein redundantes System oder zwei völlig unabhängige Dosiersysteme mit einem einzigen Regler steuern.
Der Kleinrechner arbeitet mit Dosierpumpen und Messsystemen nahezu jeden Typs.
Das ist keine triviale Aufgabenstellung. Zur Lösung müssen mehrere Systemkomponenten perfekt aufeinander abgestimmt sein (Dosierpumpe, Durchflussmesser, Regler, Stellglieder) und die gesamte Technik muss in die Applikation integriert werden (sei es im Labor, im Technikum oder in der Produktionsanlage). Hier kann Lewa seine in 60 Jahren erworbene besondere Kompetenz beim Dosieren in der anspruchsvollen Prozesstechnik einbringen.
Um Dosiersysteme optimal zu überwachen, offeriert Lewa den Kleinrechner LEWA smart control: Er vergleicht die Stellgröße der Dosierpumpe (Motordrehzahl oder Hublänge) und das Messsignal des Durchflussmessers und prüft beide Werte ständig auf Plausibilität. Auf diese Weise sind Störungen zuverlässig identifizierbar, was eine hohe Systemverfügbarkeit sichert. Selbst ein Verschleiß der Dosierpumpe wird erkannt. Abweichungen regelt smart control sehr schnell aus, kann der Regler doch auf hinterlegte Pumpenkennlinien zugreifen. Die Lernfunktion - d.h. die adaptive Regelung - gewährleistet eine rasche Istwert-Anpassung, ohne wesentliches Einschwingen wie bei üblichen PID-Reglern. Mit smart control erreicht die Istwert-Anpassung bei Prozessstart bereits nach etwa 30 s eine maximale Abweichung von ± 1 %. Das verringert den Ausschuss, die Produktqualität bleibt auch bei Druckschwankungen im System gleichmäßig hoch.
Bei folgenden Applikationen kann smart control seine Vorteile besonders gut ausspielen:
- Regelung des Dosierstroms: Fordert der Prozess das Einhalten eines kontinuierlichen Masseoder Volumenstroms, muss dieser flexibel und verlässlich geregelt sein - beispielsweise beim Zuführen von Treibmitteln bei Extrusionsprozessen. Hier ist die Geschwindigkeit des Extruders Führungsgröße der Dosier-Membranpumpe. Mit Hilfe von smart control wird das Treibmittel mengenproportional zur Extruderdrehzahl der Kunststoffschmelze zugeführt.
- Batch-Dosierung: Dieser Fall tritt bei allen Abfüll- oder Befüllvorgängen auf, wenn gemäß Füllstand beispielsweise in einem Tank eine einstellbare Dosiermenge nachzuführen ist. Diese Regelung greift auch, wenn einem Reaktor nach Rezeptur eine bestimmte Menge eines chemischen Reaktionsmittels zudosiert werden soll.
- Mischprozesse (z.B. das Verdünnen von Natronlauge) sind in der Prozesstechnik mit die häufigsten Einsatzfälle für Dosiersysteme. Smart control übernimmt hier das Ausregeln zweier Dosierströme im richtigen Verhältnis.
Der Controller regelt einen oder auch zwei geschlossene Regelkreise und greift dafür auf bis zu vier Stellglieder zu. So kann der Betreiber ein redundantes System oder zwei völlig unabhängige Dosiersysteme mit einem einzigen Regler steuern.
Der Kleinrechner arbeitet mit Dosierpumpen und Messsystemen nahezu jeden Typs.
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