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使用供水管道流量计实现流体自动混合解决方案

发布时间:2020-08-24   点击次数:

加工行业的各个部门都需要混合操作。除许多其他领域外,这主要包括化学和制药工业以及矿物油工业。这可以是成品的生产,也可以是添加剂或辅助材料的加工。该方法的共同基础是要求使用定义的配方进行高精度混合。所定义配方中的任何不符合项都会直接影响产品的质量以及制造过程的效率。
因此,符合规范是资源高效运行的关键。此外,遇到的流体非常多样。它的范围从液体添加剂,水和浓缩物到油,油漆,石蜡,清漆,以及用于清漆制造的成分或各种粘性流体。在混合过程中,区分准连续过程或面向批处理的过程。选择合适的技术取决于混合过程和产品进一步加工的原因。但是,混合和反应特征在这里也很重要。
ABB的混合应用自动化解决方案包括流量计和AC500-eCo小型控制系统,以及适用于混合过程的BatchControl软件解决方案。
流量的测量原理的选择基本上取决于流体的特性。供水管道流量计是导电流体的理想选择。具有法兰连接的标准设备属于ProcessMaster系列,而用于卫生应用的设备则来自HygienicMaster系列。当然,也可以混合导电率低或其他关键特性的流体。例如高糖度的浓缩饮料和果汁,高酒精含量的液体,高脂肪或油性液体以及形成导电或绝缘薄膜的液体。
关于高粘度,传输是在加热的管道中进行的。在某种程度上,这些类型的流体很昂贵,因此从经济角度出发,以与配方尽可能接近的方式处理所需的数量是明智的。
为此,供水管道流量计特别适合。基本版本使用CoriolisMaster类型FCB100。FCH100型CoriolisMaster非常适合卫生应用。它由卫生的连接器组成,具有经过电抛光的仪表管,并通过了EHEDG认证。因此,它可以用于食品领域的任何过程。CoriolisMaster通过Modbus通讯连接到小型控制系统。任何需要的开关输出或输入都通过控制器进行。控制器直接通过Modbus从供水管道流量计读取混合所需的测量值。关于电磁测量技术,高分辨率脉冲输出用于流量传输。
批量混合过程
在批量混合过程中,注意到两种类型的应用:在混合过程中从混合罐中不间断提取的应用和在整个混合操作完成后进行提取的应用。两种批处理方法都可以使用合适的混合程序进行。
混合操作中连续提取
操作员使用触摸屏显示器输入总混合量和各个步骤的数量。然后,通过触点或在显示屏上开始混合操作。然后由控制系统的BatchControl软件自动启动泵和阀门。整个混合操作完成后,安装会自动停止。
混合操作完成后提取
在该变型中,操作者仅需要输入总混合量。然后,所有其他步骤将自动开始。不管选择哪种变体,混合比例都由操作人员在进行混合之前直接输入。其他可能性包括在受密码保护的区域中输入数据,或通过通信链接从更高级别的系统进行传输。
混合阀可以在一个步骤中启动,也可以在两个步骤中通过预接触启动。两步激活可以使配方成分的加入速度变慢。
在控制系统中执行的超限校正可提高混合精度。校正参数可以由操作员调整。混合系统需要具有可重复关闭时间的快速截止阀。阀门必须由客户提供,不包括在ABB的供货范围内。当然,该系统也可以基于供水管道流量计用于体积混合。在此过程中,将测量设备记录的密度用于计算目的。操作员屏幕已在控制系统中配置为调试监视器,用供水管道流量计的参数设置。该设备的参数设置超出了基本混合操作的范围。
组件配置
可以使用不同的安装布局完成混合。下面给出两种类型。
通过中央泵送将两种成分混合
使用泵将要混合的流体从两个缓冲罐中转移出来。
泵上的阀门和油箱出口由控制器操作。通过供水管道流量计后面的混合阀可实现混合操作以及配方精度。

使用室内给水泵从多个储罐混合
也可以使用系统执行此变体。混合操作和组分的引发是自动进行的。控制系统的触点和信号输出的数量可以适当修改。
各种测量设备以及各种类型的流量计的组合也是可能的。例如,如果必须定量,则这是有道理的。根据测量设备的选择,还可以通过脉冲信号或Modbus与控制系统建立连接。可以设想出额外的单个变型,并且可以根据项目实施。
客户利益
使用ABB系统解决方案使混合操作自动化可为用户带来一系列好处。不再需要对过程进行个人监视。该系统是完全自给自足的。这样可以大大提高工艺效率。由于精确遵守混合比例,因此提高了产品质量。同时,将原材料浪费降至最低。这是通过使用精度高达流量的0.1%的测量设备来实现的。这样,使用标称直径为DN 25的设备就可以实现超过0.02升的体积混合配方精度。
而且,通过使用供水管道流量计作为测量装置,可以忽略由于质量百分比混合中的气穴而导致的测量误差。此外,与其他设备类型相比,CoriolisMaster中的计量管特殊形式可提供更低的压力损失。这也使浓稠和高粘度的流体能够混合。
系统组件的标准化和易于实现的单独编程提供了许多优势。基于小型控制系统的实施可经济地适应特定要求,从而易于与当前生产流程集成。这也适用于轻松实现与更高级别系统的连接。
即使在运行期间,该系统也具有智能使用和易于操作的特点。显示屏上的功能特定视图为操作员提供了快速清晰的概览。可选地,单个批次的记录可以合并到控制器系统中。混合过程数据以表格形式保存为csv文件,并为众多过程评估提供了基础。除了与业务相关的任务,该系统还可以用于过程优化,质量保证或产品质量的可追溯文档。

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