توزین در صنایع

ARC_2008

مدیر بازنشسته
چگونه مي توانم وزن يک مخزن را اندازه بگيرم ؟ (توزين در صنايع )
در صنايع مختلف نياز به اندازه گيري وزن احساس مي شود . " توزين " ادواتي چون باسکول ها ، مخازن ، بين ها و سيلوها و ... از جمله موارد معمول در صنعت هستند . جهت توزين اين تجهيزات ، از سنسورهاي اندازه گيري وزن ( لودسل ) ، مانتينگ يا همان نگهدارنده لودسل ، نمايشگر مقدار اندازه گيري شده( شايد کنترلر ) و ساير تجهيزات جانبي استفاده مي گردد. حال بايد اين ادوات را به هم اتصال داد و مقدار وزن را از روي نمايشگر مشاهده کرد ! .
چگونه ؟
1- اول اينکه شکل بندي تجهيزي که قرار است توزين رويش انجام گيرد ، مهم است . نحوه قرار گرفتن لودسل ها زير تجهيز ، زاويه قرار گيري آن ، تعداد لودسل ها و ...
- فرض مي کنيم مي خواهيم يک مخزن استوانه اي شکل را توزين کنيم . مي بايست از سه لودسل هم سان با زاويه 120 درجه نسبت به هم استفاده کنيم . وزن مخزن نهايي مخزن ( وزن مخزن خالي + حداکثر مواد قرار گرفته در آن ) را n بگيريم . مقدار وزني که هر لودسل در اين پروژه مي بايست بتواند اندازه بگيرد ، برابر n/3 است. البته از 10 الي 40 درصد بيشتر از اين مقدار را براي لودسل ها انتخاب مي کنند . اين درصد بسته به رنج استاندارد لودسل ها يا احساس نياز مجري به اين نياز مي باشد . يک مثال ، وزن کل مخزن 4 تن است . با انتخاب سه لودسل 2 تني يا چها لودسل 1.5 تني ( در باسکول ها با شکل سطح مربعي يا در ساير ادوات )توزين صورت مي پذيرد . يک نکته :
- سطح پايداري قرارگيري مخزن
معمولا در مورد اندازه گيري سطح مخازن ، سيلوها و بين ها ( بين کوچکتر از سيلوها بوده و در واقع به سيلوي کمتر از 3 تن مي گويند : bin ) مي آيند مثلا سه پايه از سطح زمين تا کمر سيلو به گونه اي تعبيه مي کنند که لودسل ها در ناحيه يک سوم از ارتفاع سيلو قرار بگيرند . ممکن است به دلايلي چون نامتقارن بودن شکل ظاهري سيلو يا وجود عوامل جوي اين ارتفاع بيشتر گردد. لکن از جمله نکاتي که به هيچ وجه نمي توان از کنار آن بي اعتنا گذشت ، پايداري بالاي مخازن پس از توزين است.
دسته بندى لودسل ها در حالت كلى به دو دسته فشارى و كششى تقسيم مى شود كه با توجه به مكان مورد استفاده، هندسه و فيزيك خاص خود را نيازمند مى باشد.

2- مانتينگ به معناى پايه يا نگهدارنده مى باشد كه به وضوح مى بينيم يكى از موارد مهم و جدا نشدنى ايجاد سيستم توزين پايدار، وجود مانتينگ هاى مناسب براى لودسل هاى به كاربرده شده مى باشد، كه به جرات مى توان تاثير مانتينگ يك سيستم توزين را در حدود ٤٠ درصد كل سيستم در نظر گرفت. طراحى، ساخت و انتخاب نوع مانتينگ براى يك لودسل بنا به محل مورد استفاده آن، تغيير مى كند و چه بسا در بسيارى از كارخانجات ديده شده است كه خريد لودسل با جنس مناسب را انجام داده اند ولى نتيجه مطلوبى دستگيرشان نشده است و پس از نصب و راه اندازى به دقت مورد نياز دست پيدا نكرده اند. با كمى دقت و بررسى به اين نتيجه مى رسيم كه شرط لازم براى وجود يك سيستم توزين خوب داشتن لودسل با كيفيت بالا مى باشد، اما شرط كافى انتخاب و طراحى مانتينگ مناسب براى سيستم توزين مذكور مى باشد و چه بسا در بسيارى از كارخانجات كه از نقدينگى كمى برخوردار مى باشند، اما به دليل بهينه استفاده كردن از وسائل موجود، با يك لودسل كيفيت پايين اما انتخاب مانتينگ مناسب جواب بسيار مطلوبى گرفته مى شود. اينها يعني اين که در انتخاب مانتينگ پروژه خود بيشتر به فکر مهندسي شکل بندي آن باشيد تا جنس و ساختارش !

3- جانکشن باکس :
خوب اين کانکشن باکس يا جي باکس فقط از يک مدار ساده جمع کننده ولتاژِ خروجي لودسل هاي سيستم و در نهايت يک مدار تقويت کننده ولتاژي براي ارسال به نمايشگر ساخته شده است . همين يک جعبه کوچک .

4- نمايشگر :
حال خروجي جانکشن باکس را به ورودي نمايشگر وصل کنيد . با استفاده از صفحه کليد نمايشگر تنظيمات خود را انجام دهيد و مقدار توزين را بخوانيد . ممکن است نمايشگر شما اين توانايي را داشته باشد که دو يا بيشتر لودسل به طور مستقيم بپذيرد . شايد اين توانايي را داشته باشد که بر حسب مقدار وزن اندازه گيري شده خروجي رله اي بدهد ( يعني اينکه شما يک مقدار سطح در نمايشگر ذخيره مي کنيد . به محض اينکه مقدار وزن به سطح تنظيمي رسيد ، رله فعال مي گردد و شما مي دانيد مثلا وزن داخل تجهيز بيشتر از آنچه مي خواستيد شده است و ... ) . ممکن است اين توانايي را داشته باشد که خروجي آنالوگ بدهد ( يعني بر حسب تغيير وزن قرائت شده ، مقدار خروجي ولتاژي ياجرياني استاندارد 0-10 ولت يا 0/4-20 ميلي آمپر دهد . بنده هميشه از اين راه مقدار خروجي نمايشگر را مي گيرم و به ورودي آنالوگ PLC وصل مي کنم . هم مطمئن است . نه نيازي به تنظيمات زياد دارد . نگران نويز يا مسائل خطاي قرائت هم نيستم .توضيح بيشتر اينکه مي دانيم لودسل بر حسب تغيير وزن ، خروجي ولتاژي اش در حد ميلي ولت تغيير مي کند ( مدار داخلي لودسل خيلي شيرين است ! ) . اين مقدار ميلي ولت را نمي توان به PLC يا ساير ادوات وصل نمود . چرا که بايد مقدار استاندارد باشد . اگر در پروژه تان فقط يک لودسل داشتيد ، برويد يک مبدل ميلي ولت به ولتاژ استاندارد مخصوص لودسل از بازار بخريد . وگرنه از همان کانکشن باکس استفاده کنيد و بياورید روی نمایشگر و .... ) . ممکن است بتواند به پرينتر LPT Port متصل شود . ممکن است بتواند با استفاده از يک پورت سريال به pc متصل گردد . حتي شايد توانست اين پورت سريال، پروتکل سريال را هم پشتيباني کند و اصلا با همين پورت بتوان آن را به plcو ساير ادوات متصل نمود . اصلا شايد روزي توانست بيشتر از يک مقدار توزين را نمايش دهد .یعنی شما اگر سه سيلو داشتيد ، فقط يک نمايشگر بخريد و سه خروجي متفاوت از jb ها بگيريد و بدهيد به اين نمايشگر.

انواع سيستم هاي توزين و کاربرد آن:
توزين استاتيک:
که مي توان به موارد ذيل اشاره کرد:
::: توزين مخازن سيال که مي توان به مخازن آب، مخازن روغن، مخازن شير و ... اشاره کرد.
::: توزين سيستم هاي مولتي بچينگ (سيلو هاي چند تايي) که مي توان در صنايعي مانند صنعت لاستيک، روغن هاي صنعتي و ... اشاره نمود که به نوعي کليه سيلوهاي کنار هم در حين پر و خالي شدن با هم مرتبط با شند که با اين سيستم گامي مهم در راستاي کنترل اتوماتيک مواد مختلف برداشته مي شود و به راحتي کل پروسه توليد در دست اپراتور سيستم قرار خواهد گرفت.


توزين ديناميک (ويفيدر - بلت وير):
توزين پيوسته مواد عبوري در نوارهاي نقاله،عمده اجراي اين سيستم در صنايع کاني فلزي و غير فلزي انجام پذير خواهد بود. بدين صورت که هر زمان نياز به کنترل دبي عبوري مواد باشد، به راحتي اپراتور مربوطه بر روي صفحه کنترلر ميزان مواد عبوري را با عبارت " تن در ساعت " مشاهده مي کند و قابل توجه اينکه اين سيستم قابليت کنترل مواد عبوري بنا به فرمول انتخاب شده توسط دپارتمان توليد کارخانه را خواهد داشت که در توزين ديناميک به دو صورت
Weigh feeder و Belt Scale قابل انتخاب مي باشد که در سيستم اول ميزان مواد عبوري به همراه کنترل دبي عبور مواد قابل دسترسي بوده، اما در سيستم دوم تنها ميزان مواد عبوري به اپراتور نشان داده خواهد شد و هيچگونه احاطه اي بر کم يا زياد کردن مواد نخواهد داشت.
Belt Weigher - بلت وير:
در سيستم توزين نواري که با نام
Belt Weigher
مشخص مي شود تنها يک فريم تعليق است که بر روي نوارهاي حامل مواد نصب و راه اندازي مي گردد و هيچ گونه کنترلي در ارتباط با سرعت و حجم مواد عبوري از روي نوار را انجام نداده و تنها مجموع مواد عبوري در ساعت و يا در يک شيفت کاري و يا ... را نشان مي دهد.
مثال هايي از اين موارد عبارتند از :
1 – نصب سيستم هاي مذکور بر روي نوار هاي حامل مواد خام به داخل سنگ شکن.
2 – نصب بر روي نوار هاي اتصالي بين دو بخش فراوري مواد.
3 – نقاله هاي خروجي به سيلوهاي ذخيره دپارتمان پاکت پر کني و يا پرکن فله اي.

Weigh Feeder - ويفيدر:
سيستم کنترلر هوشمند توزين نواري که اساس کار آن کنترل ميزان عبور مواد مصرفي در حجم و مقدار خاص مي باشد که به عنوان مثال مي توان از موارد ذيل نام برد:

1- در بخش ورودي مواد به آسياب ها، کوره ها و ...
2- استفاده از
Weigh Feeder در بخش افزودني ها جهت ورود به آسياب با درصد و مقدار مشخص بر اساس Feed Rate عبوري مواد بر روي نوار نقاله.
3- کنترل هم زمان دو يا چند سيستم تغذيه نواري جهت اختلاط وزني مواد مختلف در بخش پخت، آسياب و نيز هموژن سازي طرح اختلاط مواد.

سربلند و رستگار بمانيد .









 
بالا