Návod k plnění nádob. Úspěšná integrace vážení pro rychlé a přesné plnění

Návod k plnění nádob

Úspěšná integrace vážení pro rychlé a přesné plnění

Obsah

Obsah Celkové shrnutí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Proč číst tohoto průvodce? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Gravimetrické a volumetrické plnění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Výběr vhodné metody plnění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Plnění čisté hmotnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plnění s měřením úbytku hmotnosti materiálu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plnění hmotnosti brutto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Shrnutí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 2 3 4

Plnicí stroje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Plnění vaků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Plnění vaků hmotností brutto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Plnění kbelíků, barelů a kádí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Plnění kbelíků, barelů a kádí hmotností brutto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Plnění velkých vaků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Plnění velkých vaků hmotností brutto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Náročnější aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Vliv plněného materiálu na přesnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Obsah

Rychlost a přesnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Zvyšování průchodnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Plnění a regulace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Plnění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rychlé plnění a doplňování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ztráty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Impulz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kontrola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19 20 21 21 22

Nejdůležitější součásti plnicího stroje . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Plnicí zařízení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Snímače hmotnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Váhové přístroje se senzory MFR s vysokým rozlišením . . . . . . . . . . . . . . . . . Váhové přístroje s tenzometrickými snímači . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Terminály . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Důležitost A/D konverze a filtrování . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digitální vstup/výstup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Přípojky pro ovládací systémy a zpracování dat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specializované váhové terminály pro plnění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Moderní ovladač plnění IND780 Q.iMPACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24 25 25 26 31 31 31 32 32 34

Váhové přístroje do prostředís nebezpečím výbuchu . . . . . . . 35 Obchodní/právní požadavky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Požadavky platné v USA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Požadavky v Evropské unii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Odkazy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4

METTLER TOLEDO © 05 / 2014

Průvodce plněním

Celkové shrnutí Plnění na základě hmotnosti se proti volumetrickému plnění, které využívá průtokoměry a podobná zařízení, vyznačuje celou řadou výhod, mezi které se řadí například přesnost, jednoduchá kalibrace a snazší průběh statistické kontroly procesů a zajišťování návaznosti. Do různých nádob se plní široké spektrum materiálů a k plnění se používají různá plnicí zařízení. Vážení představuje univerzální technologii, kterou lze používat bez ohledu na vlastnosti nádoby a plněného materiálu.

Široký sortiment váhových systémů METTLER TOLEDO s celosvětovou certifikací, založených na dvou různých technologiích senzorů, si snadno poradí se všemi požadavky a nároky na plnění. Tento průvodce se zabývá různými současnými technologiemi a jejich výhodami a nevýhodami. Čtenářům tak umožňuje lépe posoudit možnosti zvyšování výkonu plnicí technologie i celého provozu.

METTLER TOLEDO

Průvodce plněním ©

05 / 2014

5

Proč číst tohoto průvodce? 6


Proč číst tohoto průvodce? Průvodce je určen koncovým uživatelům, kteří se chystají investovat do plnicího stroje, i strojním konstruktérům, kterým pomůže posoudit kvality plnicího zařízení a zvážit veškerá hlediska alternativních řešení.

Koncoví uživatelé v tomto průvodci najdou přehled obvyklé terminologie a technologií plnění, jakož i informace o jejich výhodách a nevýhodách. Díky tomu budou moci s dodavatelem systému jednat informovaněji a sestavit profesionální žádost o cenovou nabídku.

Strojní konstruktéři zde najdou užitečné informace, které mohou využít k optimalizaci výkonu svých plnicích strojů. Průvodce současně pomáhá osvětlit vztah mezi rychlostí, přesností a dalšími faktory, které ovlivňují plnění.

Průvodce plněním

Gravimetrické a volumetrické plnění Většina dávkových i průběžných výrobních postupů se v určitém okamžiku přerušuje plněním nádob. Nádoby se mohou plnit z důvodu vnitropodnikové přepravy materiálů, avšak plnění se zpravidla využívá zejména před expedicí zboží. Při prodeji baleného zboží je třeba dodržovat přísné předpisy, které stanovují nejvyšší přípustné odchylky čisté hmotnosti zboží.

Výrobci proto potřebují plnicí systém, který plní nádoby v souladu s právními předpisy, ale současně předchází přeplňování, které pro výrobce znamená nepříjemné ztráty. Dosažení takové rovnováhy vyžaduje, zejména s ohledem na proměnné, které lze ve výrobním prostředí očekávat, přesný a robustní systém.

Obrázek 1: Typická aplikace plnění kapaliny

Obrázek 2: Plnění kádě

METTLER TOLEDO


05 / 2014

7

Gravimetrické a volumetrické plnění 1


Plnicí stroje využívají k plnění stanoveného množství materiálu volumetrické nebo gravimetrické metody. Volumetrické plniče se v případě změny vlastností materiálu, jako jsou viskozita, hustota a pěnivost, potýkají s řadou potíží. Gravimetrické metody, které při plnění materiálů využívají váhy, se naproti tomu vyznačují řadou výhod: 1. Vlastnosti materiálu a nádoby nikterak neovlivňují vážení. 2. Vážení lze používat k plnění všech materiálů, včetně korozivních, které mohou nepříznivě ovlivňovat volumetrické plniče. 3. Vážení je přesnější a umožňuje využívat užší toleranční rozmezí, které je zárukou správného množství plněného materiálu, bez zbytečného přeplňování nádob. 4. Údaje o každé zvážené dávce jsou ihned k dispozici pro účely 100% statistické kontroly procesů a sledovatelnosti. 5. Vážení může představovat jediný způsob měření, kterým výrobce zjišťuje, zda jednotlivá balení a výrobní šarže vyhovují platným předpisům. 6. A konečně, váhové přístroje lze kalibrovat a kontrolovat přímo v místě použití pomocí zkušebních závaží. Není je třeba odesílat do laboratoří k nákladné kalibraci. Tento průvodce se zaměřuje na velké a středně velké aplikace plnění a na způsoby, kterými lze váhovou technologii využít v různých situacích. Současně obsahuje i užitečné informace o krocích, které je třeba podniknout, aby přesnost a rychlost plnění zůstaly zachovány za všech okolností.

Průvodce plněním

Výběr vhodné metody plnění Plnicí stroje lze rozdělit na stroje plnící čistou hmotnost, hrubou hmotnost a na stroje s technologií úbytku hmotnosti materiálu. Každý z uvedených systémů má jisté výhody a omezení, která je před zakoupením třeba pečlivě promyslet. Níže uvádíme stručný popis jednotlivých metod a souhrnnou tabulku.

Plnění čisté hmotnosti Při plnění čisté hmotnosti, uvedeném na obrázku 3, se materiál nejprve odváží do nádoby na váze a poté je převeden do cílové nádoby. Čistá hmotnost náplně se stanovuje mimo nádobu. Jednu z výhod této metody představuje rychlost: vážení a manipulace s nádobou mohou probíhat současně.

Systémy plnící čistou hmotnost se zpravidla uplatňují při dávkování volných materiálů, které musejí volně a beze ztrát proudit do cílové nádoby.

Jestliže předpokládáme, že jeden přístroj bude plnit nádoby různého objemu, je vhodné, aby byl přístroj pro plnění čistého objemu navržen tak, aby umožňoval naplnit největší používanou nádobu jediným cyklem. Lze samozřejmě používat i méně dimenzovaný přístroj, který větší nádoby naplní ve dvou nebo více cyklech. Váha může být například dimenzovaná na plnění 5kg (10lb) nebo 10kg (20lb) nádob v jediném cyklu a 20kg (40lb) nádob ve dvou cyklech.

Plnění s měřením úbytku hmotnosti materiálu Plnění s měřením úbytku hmotnosti materiálu, jak je uvedeno na obrázku 4, funguje na podobném principu jako plnění čisté hmotnosti: i v tomto případě je materiál umístěn ve své nádobě na váze a je odsypáván do nezvážených nádob. Zde však zásobní nádoba zpravidla pojme dostatek materiálu k naplnění několika

Vstupní potrubí

Hromadné skladování

Váha

Snímač hmotnosti

Podložka senzoru

Snímače hmotnosti Váha Plnicí tryska

Nádoba Nádoba

Obrázek 3: Červené komponenty aktivní z hlediska vážení

Obrázek 4: Červené komponenty aktivní z hlediska vážení METTLER TOLEDO


05 / 2014

2

Výběr vhodné metody plnění

cílových nádob a čistá hmotnost náplně se stanovuje odpočtem úbytku hmotnosti materiálu v zásobní nádobě. Odtud také pochází název technologie.

Tuto metodu lze použít u kapalných i pevných materiálů. Často se uplatňuje v provozech, kde je materiál uskladněn ve váze, například bezprostředně po dávkování nebo míchání v nádrži s váhou.

Eventuální potrubí vždy ovlivňuje přesnost (viz odkaz 1). Přesnost tohoto systému je celkově omezená, protože váživost váhy je třeba zvolit na základě celkové hmotnosti dávky, nikoli na základě hmotnosti naplněné cílové nádoby. Je-li například ve váze umístěna dávka s hmotností 5 t, je vhodné takovou dávku plnit do 5 menších kádí, ale nikoli do 5 000 plechovek s hmotností 1 kg (2 lb).

Plnění hmotnosti brutto Při plnění hmotnosti brutto, jak je znázorněno na obrázku 5, je cílová nádoba umístěná na váze. V provozech, kde se využívají relativně lehké nádoby nebo nádoby se shodnou hmotností, lze využívat plnění hmotnosti brutto bez nutnosti vážit jednotlivé nádoby. Obvyklejším postupem však je nejprve zjistit skutečnou hmotnost nádoby, tuto „vytárovat“ a poté do nádoby plnit čistou hmotnost. Tento způsob práce je přesnější a je uveden i v souhrnné tabulce níže.

Hmotnost se stanovuje přímo v cílové nádobě, takže provozovatel má nejvyšší jistotu, že odvažovaný materiál byl skutečně přepraven do cílové nádoby. V aplikacích kritické důležitosti lze například načíst čárový kód cílové nádoby a uložit jej do systému včetně informací o táře a čisté hmotnosti náplně. Tyto informace lze následně využít ke kontrole kvality a k zajištění dokonalé sledovatelnosti.

Plnicí tryska

Nádoba

Váha

Obrázek 5: Plnění hmotnosti brutto; červené komponenty fungují aktivně z hlediska vážení

3


Průvodce plněním

Shrnutí Výhody a nevýhody všech tří metod uvedených výše jsou shrnuty v následující tabulce: Parametr

Metoda plnění Čistá hmotnost

Úbytek hmotnosti

Hmotnost brutto*

Stanovení čisté hmotnosti nezávisle na táře cílové nádoby

Ano

Ano

Ne, zajišťuje odečet na váze

Jistota, že nádoba byla skutečně naplněna

Ne

Ne

Ano, nejvhodnější metoda z hlediska sledovatelnosti a kontroly kvality.

Riziko kontaminace

Vyšší, vyžaduje další zařízení

Nižší

Nižší

Přesnost ovlivňuje rozlitý/ rozsypaný materiál**

Ano

Ne

Ano

Celková přesnost

Nejvyšší, váživost váhy se stanovuje dle hmotnosti náplně

Nižší, váživost váhy je vyšší než hmotnost náplně

Nejvyšší, váživost váhy se stanovuje dle hmotnosti náplně

Vhodnost dle materiálu

Volně sypané pevné materiály

Kapalné a pevné materiály

Kapalné a pevné materiály

Rychlost

Nejvyšší, souběžné vážení a manipulace s nádobou

Nižší, manipulace s nádobou a plnění probíhají postupně

Nižší, manipulace s nádobou, vážení táry a plnění probíhají postupně

Ano

Ne

Plnění je třeba pozastavit Ne po dobu naplnění skladovací nádoby

* Za předpokladu, že nádoba je před zahájením plnění vytárována. ** Informace o rozsypání/rozlití materiálu jsou uvedeny níže. Tabulka1: Výběr vhodné metody dle potřeb zákazníka

METTLER TOLEDO


05 / 2014

4

Plnicí stroje

Plnicí stroje V průběhu doby průmysl vyvinul několik typů plnicích strojů. Společně s vývojem nových druhů nádob se samozřejmě nezastavuje ani vývoj plnicích strojů. Popis nejdůležitějších z nich je uveden v této kapitole.

Plnění vaků Stroje pro plnění vaků se používají zpravidla k dávkování zrnitých nebo práškových pevných látek. Vaky vždy vyžadují nějaký typ podpěry. Například vaky s otevřeným hrdlem se zpravidla navlékají na plnicí hubici, přičemž k plnění lze využít kteroukoli ze tří výše uvedených metod. U těchto vaků se obvykle používá plnění čisté hmotnosti a plnění s měřením úbytku hmotnosti, které jsou uvedeny na obrázcích 3, 4, 13 a 21. Při plnění hrubé hmotnosti bývá vak nedílnou součástí plnění. Popisu tohoto postupu jsou věnovány následující odstavce.

Plnění vaků hmotností brutto Na obrázku 6 je znázorněno plnění vaku s otevřeným hrdlem. Vak je při plnění připevněn k plnicí hubici. Hubice je zavěšena na jednobodovém snímači, takže hubice, součásti k upevnění vaku i samotný vak jsou „živými“ součástmi váhy. Jestliže vak při plnění spočívá na podložce, musí být i podložka součástí váhy. Materiál je ze skladování dopravován do horní části hubice vhodným přívodním potrubím a mezera mezi váhou a konstrukcí nad váhou je zpravidla utěsněna pryžovou nebo látkovou manžetou, která soustavu chrání proti vnikání prachu. Manžeta musí být pružná, protože v opačném případě ovlivní přesnost váhy.

Plnicí hubice Skladování/přívod

Ventil

Vstup materiálu

Flexibilní manžeta Plnicí hubice

Jednomístný snímač

Jednomístný snímač

Svorkové uchycení vaku Vak

Obrázek 6: Plnění vaku s otevřeným hrdlem

5


Průvodce plněním

Vak

Obrázek 7: Plnění ventilového vaku

Obrázek 7 znázorňuje obvyklé uspořádání systému s ventilovým vakem. Tento systém se skládá z kónické hubice, která je vodorovně připevněna k jednobodovému snímači, a ventilový vak se na hubici nasouvá ve vodorovném směru. Vak plně spočívá na hubici, takže aktivní součástí váhy jsou, stejně jako v předchozím případě, hubice i samotný vak. I zde je důležité, aby přívod materiálu a systém sběru prachu byly opatřeny flexibilními přípojkami, které minimalizují možné dopady na přesnost vážení. Jednobodové snímače představují u vah tohoto typu ideální řešení. METTLER TOLEDO nabízí certifikované L snímače s váživostí od 3 kg (7 lb) do 2 000 kg (4 000 lb) v provedení z různých materiálů a v různých třídách ochrany.

Jednomístný snímač, model SLP845

Plnění kbelíků, barelů a kádí Kbelíky, barely a kádě lze plnit čistou hmotností nebo metodou s měřením úbytku hmotnosti. Plnění hmotností brutto však i zde nabízí nejvyšší variabilitu uspořádání systému, a proto jsou jeho popisu věnovány následující odstavce.

Plnění kbelíků, barelů a kádí hmotností brutto K plnění kbelíků, barelů a kádí lze používat i metodu plnění hmotnosti brutto, jak je znázorněno na obrázcích 9 a 10. Zde nádoba spočívá na váhové plošině vhodných rozměrů a plnění nádoby zajišťuje tryska přes plnicí otvor. Plnicí tryska může být umístěna nad plnicím otvorem, nebo může být ponořená přímo do nádoby, a tak předcházet rozstřikům, vnikání vzduchu a pěnění. Váhou může být standardní stolní nebo podlahová váha, umístěné na podlaze nebo nad montážní jámou, jak je znázorněno na obrázku 10. Součástí váhy může být i válečková dráha, takže váha může být integrována do rozsáhlejšího dopravníkového systému.

Plnicí tryska

Káď

Barel Váha Váha

Obrázek 9: Plnění barelu

Obrázek 10: Plnění kádě na zapuštěné podlahové váze

METTLER TOLEDO


05 / 2014

6

Plnicí stroje 7


Na obrázku 11 je znázorněn typický způsob horního plnění kbelíků nebo barelů. Stejně jako při plnění kapalin nádoba spočívá na váze, která reguluje plnění. Způsobuje-li materiál tvorbu prachu, může být materiál plněn přes plastový trychtýř. Trychtýř musí být po celou dobu plnění zcela volný, aby neovlivňoval přesnost vážení.

Obrázek 11: Plnění barelu pevným materiálem

Obrázek 12: Plnění barelů na paletě

Podlahová váha Vertex, model 2158

METTLER TOLEDO PBA429 je celonerezová, hygienická stolní váha do mokrého a jinak náročného prostředí

Průvodce plněním

V některých případech je na váhu umístěno hned několik prázdných nádob, které se plní postupně. Tento postup je uveden na obrázcích 12 a 17. Typickým příkladem jsou aplikace, kde se na váhu k plnění umísťuje paleta obsahující čtyři barely. Barely mohou být nehybné, v takovém případě se k plnění používá pohyblivá plnicí tryska, nebo mohou být umístěny na otočném stole, který barely postupně přivádí pod plnicí hlavu, což bývá případ plnění pevných materiálů. Tento případ je příkladem aplikace, kde pro přesnost hraje základní roli správné nastavení posunu. Nastavení posunu váze umožňuje dosahovat stejné výsledky bez ohledu na to, na které části plošiny je umístěna zátěž. U plošinových vah METTLER TOLEDO je posunutí správně nastaveno již z výroby. Jestliže pracujete na konstrukci váhy s vyšším počtem snímačů nebo váhových modulů, MettlerToledo nabízí široký sortiment slučovacích skříněk, které lze k tomuto účelu použít.

Plnicí stroje jsou často víceúčelové, takže například jediný plnicí stroj se může používat k plnění kádí a barelů na paletách.

METTLER TOLEDO nabízí široký sortiment certifikovaných stolních vah s váživostí až 600 kg (1 000 lb) a podlahových vah s velkými rozměry plošiny a váživostí až 12 t (20 klb). K dispozici je i řada doplňků, například válečkové dráhy pro snadnou integraci do dopravníkových systémů, nebo rámy do montážních jam pro případ, že povrch váhové plošiny musí být na úrovni podlahy, jak je uvedeno na obrázku 10. Pro individuální konstrukci vah Mettler-Toledo nabízí sortiment jednobodových snímačů do menších vah a kompresní snímače a váhové moduly, například moduly MultiMount, do vah libovolné velikosti.

Váhový modul MultiMount

METTLER TOLEDO


05 / 2014

8

Plnicí stroje

Plnění velkých vaků Řádně zavěšený vak lze plnit metodou čisté hmotnosti, uvedenou na obrázku 13, nebo metodou s měřením úbytku hmotnosti. Ke konstrukci tohoto typu váhy lze použít tři nebo čtyři kompresní váhové snímače nebo moduly, například moduly Mettler-Toledo MultiMount.

Je-li opora vaku připevněna k váze, jedná se z podstaty o plnění hrubé hmotnosti, které umožňuje různá uspořádání váhy, jak je uvedeno v následující kapitole.

4 váhové moduly

Vážení čisté hmotnosti

Velký vak

Obrázek 13: Plnění velkého vaku, metoda plnění čisté hmotnosti

9


Průvodce plněním

Plnění velkých vaků hmotností brutto Na obrázku 14 je znázorněna váhová soustava, která se skládá z plošinové váhy a vzpřímeného rámu, na kterém je zavěšen velký vak. Při plnění vaku jeho hmotnost spočívá zejména na plošině váhy, na které se může a nemusí nacházet i paleta. Před zahájením plnění se vytáruje hmotnost váhy a případně i palety, takže vak se plní na čistou cílovou hmotnost. Je důležité zmínit, že háky, na kterých je velký vak zavěšen, je součástí váhy, takže při vážení nezáleží na rozložení zatížení mezi háky a plošinu váhy. Toto uspořádání lze zkonstruovat umístěním podpěrného rámu na standardní podlahovou váhu, případně lze pohodlně zkonstruovat i individuální váhu s využitím váhových modulů, například modulů MultiMount. Celý systém mohou obsluhovat i váhové snímače, například model 0745A, u kterého lze využít i široký sortiment montážního příslušenství, například sady nosných ploch a sad EVK pro přenos zatížení.

Háky na popruhy

4 váhové moduly

Velký vak

Nosný rám – není „živou“ součástí váhy

Váha

Háky na popruhy Velký vak

Obrázek 14: Plnění velkého vaku spočívajícího

Obrázek 15: Plnění velkého vaku zavěšeného na váze

na plošinové váze

individuální konstrukce

METTLER TOLEDO


05 / 2014

10

Na obrázku 15 je znázorněna váha, u které je velký vak při plnění volně zavěšený. Zde je aktivní váha poměrně malá a spočívá na rámu, který je z hlediska vážení neaktivní. Vak se během plnění nesmí dotýkat palety, na kterou je spuštěn teprve po dokončení plnění. Tato metoda vyžaduje zvedací mechanismus, ale umožňuje použití jednoduššího dopravníkového systému. Z hlediska přesnosti je důležité, že v systémech používajících vibrační zařízení ke zhutnění náplně odděluje váhu od zdroje vibrací. Na obrázku 15 je znázorněn velký vak s plnicí hubicí, která se používá při plnění prašných materiálů. Hubice je připevněna k plnicímu zařízení, které je z hlediska vážení neaktivní, a musí zůstat po celou dobu plnění volná, protože v opačném případě může dojít k odvodu zatížení mimo váhu a následně k přeplnění vaku. Tento typ vah je zpravidla zkonstruován na míru a Mettler-Toledo k jejich konstrukci nabízí váhové moduly, například MultiMount, a kompresní snímače včetně montážního příslušenství.

0745A Load Cell

Plnicí stroje

Váhu lze navrhnout tak, aby umožňovala odběr vaků pomocí vysokozdvižného vozíku, nebo může být součástí dopravníkového systému.

Global Usage Fully Approved for Accuracy and Safety Floor Scales

Use the 0745A load cell in platform and floor scales. Due to the hermetic welded design the 0745A is ideal for harsh environments in process and food applications. The full set of approvals provides maximum applicability and safety in these applications.

Tank Weighing

The capacity range from 110kg to 4.4t allows the weighing of tanks and silos. The stainless steel design, hermetic sealing and IP68 protection provides the best reliability in tank and hopper weighing applications in harsh environments in process and food applications.

Model METTLER TOLEDO 0745A je celosvařovaný nerezový Váhový modul METTLER TOLEDO MultiMount z nerezové MultiMount Weigh 0745A Loadprůmyslového Cell snímač určený Beam do náročného prostředí. Zde oceli obsahující samozvedací vahadlo RockerPin, které je Module zobrazen včetně montážního příslušenství EVK. společně s funkcí SafeLockTM zárukouThe přesnosti a snadné optional METTLER TOLEDO Every 0745A beam load cell features: MultiMount weigh module allows one montáže. to convert an existing system into a • OIML C3 and NTEP III M 5.000d approvals precise weighing system. It is ideal for (except 110kg) applications such as tanks scales, belt • ATEX Zone1/2 and 21/22 approvals scales and conveyor scales. Available in zinc plated steel or stainless steel. • FM Class I,II,III Div 1&2 approvals for USA & Canada • Stainless steel • Hermetically sealed design • IP68 protection class The 0745A is approved for use in various applications in Europe, Asia, America and almost everywhere else in the world. If an approval is required, the 0745A probably already complies. Even if needed for hazardous areas later, the 0745A is already prepared.

11


Průvodce plněním

Náročnější aplikace Dobrým ukazatelem potřeby přesného plnění je cena plněného materiálu. Například plnění chemikálií do 5 kg (10 lb) kbelíků bude vyžadovat vyšší přesnost než plnění písku do velkých vaků. U procesních požadavků, které kladou vyšší nároky na váhové přístroje, již situace tak zřejmá není. Níže proto rozvádíme několik důležitých požadavků.

Obrázek 16: Linka pro plnění barelů různých velikostí

Jeden ze složitějších úkolů při plnění barelů představuje nutnost plnění barelů různého objemu na jedné lince, jak je uvedeno na obrázku 16. Váživost váhy musí být zvolena tak, aby vyhovovala nejobjemnějšímu barelu, ale rozlišení a požadovanou přesnost váhy diktuje naopak barel s nejmenším objemem. Možným řešením je použití dvou vah, z nichž jedna je přizpůsobena požadavkům na nižší váživost a druhá požadavkům ostatních velikostí.

Barely

Paleta Váha

Obrázek 17: Plnění barelů na paletě pomocí plošinové váhy METTLER TOLEDO


05 / 2014

12

Náročnější aplikace

Dalším příkladem, který je vhodné zmínit, je situace uvedená na obrázku 17, kde se na váze nachází několik nádob, které se plní postupně. Zde je problematika obdobná: váživost váhy musí vyhovovat celkové vážené hmotnosti, nikoli hmotnosti jednotlivých barelů.

Další aplikací je plnění společného základního materiálu, ke kterému se následně dávkuje menší množství jedné nebo několika dalších přísad. Dobrým příkladem takové aplikace je výroba barev, kde lze ze společného základu a přimícháním různých kapalných pigmentů na výrobní lince vytvořit nepřeberné množství barevných odstínů, jak je znázorněno na obrázku 18. Váživost váhy musí být přizpůsobená hmotnosti celé nádoby, ale požadavek na přesnost je určen dávkováním vedlejší složky. Poměr k hlavní složce může být 50 i 100:1, takže přesnost vážení zde hraje nezastupitelnou roli.

Vynikající řešení všech náročných aplikací představuje použití odolné průmyslové nebo podlahové váhy osazené senzory Mettler-Toledo s technologií obnovení elektromagnetické síly (MFR), jak uvádíme níže. Vhodnými produkty jsou zejména základny WMH nebo K-Line s rozměry od 20 cm2 (8 in2) s váživostí 3 kg (6 lb) až 1,5 m2 (60 in2) a váživostí 3 000 kg (6 000 lb). S úřední certifikací OIML a NTEP až třídy II 32000e si tyto produkty snadno poradí i s nejvyššími nároky na přesnost plnění.

Obrázek 18: Aplikace s plněním a dávkováním

13


Průvodce plněním

Váha s plošinou METTLER TOLEDO K-Line nabízí v mokrém prostředí a náročných podmínkách nejvyšší úroveň přesnosti.

Vliv plněného materiálu na přesnost

control technology ng stations have been ine box filling station based eighing terminal IND560 g precision of +/-10 g in a 45 seconds for 25 kg boxes offee powder.

ng station including, a EDO process terminal and y PLC, reaches a precision 200 kg drums in a filling n 60 seconds.

rtner for weighing ng METTLER TOLEDO has weighing systems with weighing terminals and weigh modules. In the ical instruments such as meters, RE40 RefractomeS Halogen Moisture Balping to assure constant ality.

Vlastnosti materiálu diktují mnoho rozhodnutí při konstrukci nebo výběru plnicích strojů, ale v této kapitole se budeme zabývat pouze některými z nich, a to zejména těmi, která ovlivňují přesnost plnění.

Kapalné i sypké materiály lze snadno rozdělit do plnicích množství, která jsou pro průmyslové aplikace typická. Při větší zrnitosti pevných materiálů roste s velikostem zrn i důležitost rozhodování. Třicet zrnek typické dlouhozrnné rýže váží přibližně 1 g, takže jestliže chceme sáčky rýže plnit do hmotnosti 1 kg s přesností ± 1 g, pak je třeba množství rýže regulovat s přesností ± 30 zrnek, což je rozumný požadavek. Budeme-li však chtít s přesností ± 1 g plnit sáčky obsahující 20 brambor, pak se s pravděpodobností úspěchu dostáváme čistě do teoretické roviny. Jestliže hmotnost zrna kolísá, lze kombinací různých druhů zrna (jako v kombinačním vážení) snížit objem přeplňování a současně nedojde k ovlivnění dosažitelné přesnosti při vážení kapalných IND560 provides a filling precision of +/-10 g. a sypkých materiálů. Existují též komodity s poměrně velkou a stabilní jednotkovou hmotností, které se zpravidla prodávají na počet. Například vejce se třídí dle hmotnosti a jednotlivá plata vajec se mohou vážit pro účely kontroly kvality, ale vejce se prodávají dle počtu kusů. První krok tedy spočívá ve stanovení vlastností materiálu a možností jeho dělení při zohlednění požadované hmotnosti náplně a přesnosti plnění.

www.mt.com/filling www.mt.com/analytical

ww.mt.com/tank-weighing Obrázek 19: Linka na plnění krabic

Double box filling station based on IND560 process weighing terminal.

METTLER TOLEDO


05 / 2014

14

Vliv plněného materiálu na přesnost 15


Vlastnosti materiálu navíc určují typ zvoleného přívodního zařízení. Některá přívodní zařízení jsou ze své podstaty přesnější než jiná. Níže uvádíme několik hledisek, která doporučujeme zvážit s ohledem na vyšší přesnost plnění:

1. P roudění materiálu z hromadného skladování k plnicí lince by mělo být stabilní a nepřetržité. To znamená, že pro případ přerušované výroby by mělo být k dispozici vždy dostatečné množství pojistných zásob. 2. P lnění na základě hmotnosti neovlivňují vlastnosti materiálu v kombinaci s dalšími technologiemi, například průtokoměry. K dosažení nejvyšší úrovně přesnosti se však doporučuje snížit změny těchto vlastností, například viskozity, hustoty a zrnitosti, na nezbytné minimum. Tam, kde teplota a obsah vlhkosti výrazně ovlivňují průtokové vlastnosti materiálů, doporučujeme regulaci těchto parametrů. 3. Z ajistěte regulaci tlaku kapalin před plnicí tryskou. Regulace pomocí technických prostředků je obtížná, snazší je udržovat ve skladovací nádrži stabilní tlak. 4. U držujte stabilní zásobu pevných materiálů nad úrovní přívodu, například pomocí kluzného nebo čelisťového uzávěru. 5. J akmile dojde k přerušování průtoku materiálu, zastavte plnění. Obnovte je teprve po opětovném vytvoření dostatečné pojistné zásoby

Průvodce plněním

Rychlost a přesnost Plnění je dynamická činnost, které vládne nepřímá úměrnost mezi rychlostí a přesností, jak je uvedeno na obrázku 20. Při vysoké rychlosti je přesnost nízká a naopak. Přesné tvar a velikost křivky závisí na řadě konkrétních okolností, zejména na použité váze a přívodním systému, celkové konstrukci, vlastnostech materiálu a okolním prostředí. Pamatujte, že jak se rychlost plnění blíží nule, přesnost vážení se blíží výkonu statického vážení.

Jakmile je známa tato vlastnost, lze začít hledat kompromis vedoucí k výběru provozního bodu, při kterém bude poměr mezi vysokou přesností a minimálním přeplňováním obalu na straně jedné a rychlost plnění / minimální kapitálové výdaje na straně druhé nejvyváženější. Ačkoli tento dokument poskytuje čtenářům celou řadu užitečných rad ke zvyšování přesnosti, níže uvádíme několik bodů, které je třeba důkladně promyslet při zvažování rychlosti a přesnosti plnění:

Přesnost

Vysoká

Nízká Nízká

Vysoká

Rychlost plnění

Obrázek 20: Rychlost a přesnost plnění

METTLER TOLEDO


05 / 2014

16

Rychlost a přesnost

1. V yberte si terminál s kvalitním převodníkem analogového signálu na digitální (A/D) a vysokou interní rychlostí obnovení. Jinými slovy, budete potřebovat vysoce přesné informace o hmotnosti a tyto informace budete potřebovat rychle, zejména jestliže potřebujete včas reagovat na důležité okamžiky v plnicím cyklu. Pamatujte, že vysoká rychlost obnovení při odesílání pouhých primárních údajů má nižší význam než pomalejší rychlost obnovení dat zpracovaných filtračními algoritmy, například algoritmem TraxDSP od METTLER TOLEDO, které jsou přizpůsobené konkrétnímu váhovému systému. Všeobecně lze tvrdit, že filtrační algoritmy vyvinuté výrobci váhových systémů jsou kvalitnější než algoritmy regulátorů s programovatelnou logikou (PLC) a jiných regulátorů. (Další informace jsou uvedeny na straně 31.) 2. V yberte terminál s vysokou rychlostí obnovení vstupně-výstupní sběrnice (I/O) a přívodní systémy, které reagují a pracují rychle a opakovatelně. 3. R egulujte prostředí (mechanický a elektrický šum) a vyberte si terminál s vyspělým filtrováním, které lze přizpůsobit konkrétnímu prostředí. 4. N a obrázku 20 je znázorněn jeden ze způsobů řešení rozporu mezi rychlostí a přesností plnění. Většinu nádoby lze plnit vysokou rychlostí při nízké přesnosti a ke konci plnění přejít na nižší rychlost a vyšší přesnost plnění. Jinými slovy, v provozu lze používat dvourychlostní plnění, jak je podrobněji popsáno níže. Za používání vyšší rychlosti při plnění většiny nádoby není žádný postih, tedy za předpokladu, že včas zatáhnete za brzdu a plnění dokončíte s vyšší přesností. Tento přístup k dosažení rovnováhy mezi rychlostí a přesností váhy byl v plnění hojně používán v minulosti a stejně hojně je používán i dnes. 5. L ze používat ovladač s vyspělými regulačními algoritmy, které v reálném čase vytvářejí matematický model ke každé náplni a který se automaticky učí a kompenzuje případné odchylky. S pomocí těchto velmi důmyslných ovladačů METTLER TOLEDO lze zvyšovat rychlost i přesnost při využití jediné rychlosti plnění.

Váha 2

Váha 1

Obrázek 21: Souběžné plnění čisté hmotnosti na dvou váhách

17


Průvodce plněním

Zvyšování průchodnosti Existuje několik způsobů zvyšování průchodnosti plnicí stanice, které neovlivňují přesnost a neznamenají ani výrazné zvýšení nákladů.

Jak jsme uvedli již dříve, metoda plnění čisté hmotnosti je nejrychlejší ze všech metod, protože manipulace s nádobou a plnění mohou probíhat souběžně. Uplatňuje se zejména v provozech, kde jsou doba plnění a doba manipulace s nádobou přibližně shodné. Trvá-li plnění poměrně dlouho, lze plnění čisté hmotnosti zrychlit použitím dvou vah, jak je uvedeno na obrázku 21. Během provozu se může jedna váha vyprazdňovat a druhá plnit. Naplněná váha je připravena k vyprázdnění, jakmile prázdná nádoba dorazí do pozice pro plnění.

Plnění hrubé hmotnosti, při kterém je před plněním třeba vytárovat cílovou nádobu, lze zrychlit použitím druhé váhy s nižší váživostí k vážení táry před plněním. Když nádoba dorazí na plnicí stanici, tára je již stanovena a uložena v paměti systému. Použití dvou vah v aplikacích s různými objemy nádob má i další výhody. Systém lze například používat i k plnění menších nádob.

Při použití konvenčních, dvourychlostních plnicích systémů lze přesnost i průchodnost procesu zvýšit použitím ovladače METTLER TOLEDO IND780 Q.iMPACT, který se vyznačuje vysokou rychlostí jednostupňového plnění, jak je uvedeno níže (viz stranu 34).

Nelze-li průchodnost zvýšit jinak, lze souběžně provozovat dvě a více plnicích stanic, které mohou využívat shodné příslušenství.

METTLER TOLEDO


05 / 2014

18

Plnění a regulace

Plnění a regulace Plnění Obrázek 22 obsahuje graf přesnosti a rychlosti plnění. Některé prvky znázorněné v grafu lze začlenit do typických plnicích provozů, a to v závislosti na požadované přesnosti. V horní části je uvedena cílová hmotnost s ± tolerančním pásmem. Jak je uvedeno, plnicí cyklus lze rozdělit do několika fází. Při aktivaci přívodu chvíli trvá, než průtok materiálu ve fázi rychlého plnění naběhne na stabilní průtočné množství. Tato fáze je z celého procesu nejdelší a současně zajišťuje i plnění největšího podílu cílové hmotnosti. Poté následují další fáze, které dokončí plnění tak, aby hmotnost náplně vyhovovala stanovené toleranci. Použitá terminologie je vysvětlena níže.

Cílová hmotnost Odpojení

Tolerance

Hmotnost náplně

Zahájení doplňování Ztráty Doplňování

Impulz Doba ustalování

Rychlé plnění

Čas Obrázek 22: Dvourychlostní plnění

19


Průvodce plněním

Rychlé plnění a doplňování Spojení rychlého plnění a doplňování představuje dvourychlostní plnění. Tuto technologii lze využít ke zvýšení rychlosti a současně i přesnosti plnění. U tohoto postupu se většina materiálu plní velmi rychle. Po fázi rychlého plnění následuje pomalejší fáze doplnění, která umožňuje účinnější regulaci závěrečné fáze plnění. Například 97 % náplně lze plnit ve fázi rychlého plnění a poté se rychlost plnění sníží na desetinu (doplňování). Sníženou rychlostí se doplní zbylá 3 % náplně.

Dvourychlostního plnění lze dosáhnout například proměnlivými otáčkami pohonu šneku nebo pomocí turniketového podavače. V případě kapalin může být účinnější umístit dva jednoduché uzavírací ventily vedle sebe, jak je znázorněno na obrázku 23. Hlavní vedení může mít desetkrát vyšší průtok než odbočka. Během rychlého plnění mohou být oba ventily otevřené a při doplňování může být ventil ve větším potrubí zavřený.

Vstupní potrubí

Ventil rychlého plnění

Ventil doplňování

Plnicí tryska

Obrázek 23: Uspořádání ventilů ve dvourychlostním plnění

METTLER TOLEDO


05 / 2014

20

Plnění a regulace

Ztráty Když plnicí zařízení uzavře průtok, je určité množství materiálu stále ještě v pohybu. Tento materiál již opustil plnicí nádobu, ale ještě nebyl zaregistrován váhou. Taková situace se označuje coby ztráta nebo „preaktivní množství“. Množství ztráty závisí na výšce plnicí hlavice nad hladinou již naplněného materiálu a na aktuální rychlosti plnění. Některé terminály dokáží tyto ztráty kompenzovat předčasným zastavením přívodu, ale ztráty jsou samozřejmě proměnlivé a případnou chybovost je třeba snížit na minimum.

Zde je několik návrhů k minimalizaci ztrát a zvýšení přesnosti: 1. Plnicí hlavici umístěte co nejníže nad hladinu náplně. 2. U systémů, které plní kapaliny, by délka otevřené trysky za ventilem měla být co nejkratší. 3. U kapalin používejte plnění pod hladinou. V ideálním případě se špička trysky nachází na hladině náplně, kde snižuje množství ztrát na minimum. 4. O dkapávání z trysky (a tedy ztráty) lze eliminovat kulovým zpětným ventilem nebo ventilem ve špičce trysky. 5. T rysky neponořujte pod hladinu, zejména v případě viskózních kapalin, protože pomalé odkapávání z vnější strany trysky zvyšuje objem ztrát. 6. P omocí dvourychlostního plnění snižte před odpojením přívodu průtok.

Obrázek 24: Typický příklad plnění barelů

Pamatujte, že při plnění s měřením úbytku hmotnosti je třeba počítat i s množstvím materiálu, který unikne, než se plnicí zařízení zcela uzavře. Ztráty však u této metody plnění nehrají roli.

Impulz Funkce impulzu na okamžik aktivuje plnič, aby zajistila doplnění malého množství materiálu do nedostatečně naplněné nádoby. V běžném provozu by se nádoba běžným způsobem naplnila a před porovnáním hmotnosti náplně s cílovou hmotností by se náplň nejdříve ustálila. Je-li hmotnost naplněné nádoby nižší než požadovaná hmotnost, lze k nápravě využít funkci impulzu. Tato metoda je účinná pouze v případě nedostatečného naplnění nádoby.

Obrázek 25: Provoz s manuálním plněním

21


Průvodce plněním

IND131 / IND331

Weighing Terminal for Blending ApplicationsKontrola

minal is capable of solving both basic and

pplications. It features standard

configurable to your specific needs.

Save money with advanced control Valves and feeders can be directly controlled from the IND560fill, eliminating the need for a costly PLC. Discrete inputs provide sequence control from local or remote locations. The SmartTrac™ graphical display provides visual guidance for target weight and tolerances. Fast filling: 366 updates/sec Filling and blending applications need speed. The extremely high A/D conversion rate of 366 readings per second is combined with proven TraxDSP™ filtering to make sure that you get fast, accurate weight information for target comparison. TraxDSP™ is a patented filter design that practically eliminates environmental noise and vibration to provide stable weights. The fast update rate keeps pace with your process speed, making it ideal for mixing, agitating or dynamic processes.

Weigh

V manuálním provozu váha snímá a zobrazuje hmotnost nádoby obsluze, která ovládá Theplnicí IND131zařízení, and IND331dle terminals deliver excellent accuracy, reliability potřeby upravuje cílovou hmotnost a rozhoduje, zda hmotnost nádoby vyhovuje stanoveným limitům a zda and efficiency for process weighing je nádoba připravená k expedici. Váha může odesílat závěrečnou váhovou hodnotu do jiného systému pro applications. účely kontroly zásob a zajištění sledovatelnosti. V této aplikaci lze využít libovolný jednoduchý terminál METTLER TOLEDO.

Weigh-in / weigh-outsequences • • • • • • •

Max Connect Easy Inte

Fill/Dump

Blend/Dose

Comply

These superior weighing terminals feature the performance and reliability V obvyklejších případech váha reguluje plnicí zařízení. Stupeň automatizace může být expected různý, of a to až po plně instruments designed to with Weights & Measures and automatický provoz, kde váha provádí i kontrolu tolerancí a rozhoduje, zda je nádoba comply připravená k expedici. product safety regulations. They include Na obrázku 26 je uvedena individuální dopravníková váha s analogovými váhovými moduly. Zde je kabeláž features and functionality never before offered in such a compact and versatile snímačů vedena do slučovací skříňky a kabeláž slučovací skříňky do terminálu. form factor.

Fill Fill/Dump Fill/Dose Dose Blend Blend/Dump Blend/Dose

Control

The inherent qualities of process weighing terminals from METTLER TOLEDO make it easier for OEMs and system integrators to build bestin-class weighing systems cost-effectively.

Your benefits Váhový terminál METTLER TOLEDO • Accurate, high-speed filling in harsh environments (IP69k) IND560fill s širokými • Easy configuration of standard and custom možnostmi připojení, včetně digitálních vstupů a výstupů filling/blending sequences • Directk ovládání control of valvesplnění. and feeders to eliminate a PLC • Easy to install, connect, and operate • Broad range of sensors – 8 load cells or platforms from < 0.1 g up to tons

Terminál METTLER TOLEDO IND131 do kolejnic DIN Connect v provedení k analogovým snímačům. K dispozici Easy integrationa širokými into process-based se stejnosměrným i střídavým napájením network architectures provides možnostmi připojení.

valuable plant-floor information to process owners to optimize production and reduce down-time.

Níže uvádíme tři možnosti regulace plnicího průtoku:

Fast facts InSite™ configuration software tool

• Online configuration: View and/or change real-time configuration of connected terminal from remote PC • Offline configuration: Perform device-free configuration work before hardware installation • Save configuration information locally on the PC for future use • Load a saved configuration file into other terminals • Restore configuration to a known state for service purposes • One tool for multiple models: supports IND130, IND135, IND560, IND560x, IND780 weighing terminals

Ventily

METTLER TOLEDO

Industrial News 2

Multiple PLC interfaces

PLC/PAC

All IND131 and IND331 terminals can be equipped with any of a wide array of PLC options.

11

Terminál

4 váhové moduly Slučovací skříňka Obrázek 26: Hybridní regulace plnění

METTLER TOLEDO


05 / 2014

22

Plnění a regulace

1. V samostatných systémech mohou terminály, jako jsou modely METTLER TOLEDO IND560 nebo IND690, ovládat jednoduchý nebo středně složitý systém, který jinak nevyžaduje ovladač s programovatelnou logikou/automatizací (PLC/PAC). Tyto terminály jsou vybavené volitelným aplikačním softwarem, který je navržen pro účely plnicích aplikací a který lze používat ve všech plnicích aplikacích uvedených výše. 2. L ze použít i jednoduchý terminál, například model IND131, který bude do systému PLC/PAC odesílat pouze údaje o hmotnosti. Systém PLC/PAC poté zajistí všechny ostatní regulační funkce. 3. N a obrázku 26 je znázorněn hybridní systém. Zde regulaci plnění zajišťuje terminál, například IND560, IND690 nebo IND780, a nadřazený systém PLC ovládá celý proces. Systém PLC rozhoduje o okamžiku zahájení plnění, o parametrech plnění, například cílové hmotnosti a tolerancích, ale tyto informace jsou odesílány do terminálu, který spouští samotné plnění. Po dokončení plnění terminál odešle protokol do systému PLC/PAC pro účely vedení záznamů, kontroly zásob apod.

Třetí uvedený přístup se vyznačuje několika výhodami. Zde jsou funkce terminálu vyhrazeny odečítání údajů o hmotnosti a ovládání plnicího zařízení, což jsou procesy, které představují jádro každého plnicího provozu. Důležité je zejména včasné uzavření přívodu a při použití této metody dokáže terminál tuto funkci vykonávat nejrychleji a bez zahlcení jinými pokyny. Terminály jsou navíc vybaveny softwarovými balíčky. Software bývá navržen se zvláštním ohledem na potřeby vyspělé kontroly plnění.

Přístup uvedený v bodu 2 obsahuje několik zařízení zapojených do smyčky. Zde existuje nebezpečí vzniku prodlev, a to zejména na úrovni systému PLC, jestliže se systém aktuálně věnuje jiné činnosti, například uzavírání přívodu.

23


Průvodce plněním

Terminál IND560

Nejdůležitější součásti plnicího stroje Plnicí zařízení Pojem „plnicí zařízení“ je zde používán v nejširším smyslu slova a označuje zařízení, která zajišťují přesun materiálu i regulaci jeho průtoku, např. šnekový podavač, a zařízení, která jednoduše regulují průtok, např. hradítko regulující gravimetrické plnění pevných látek. Způsob fungování těchto zařízení může mít výrazný vliv na konzistentnost a přesnost plnění.

V ideálním případě by tato zařízení reagovala a uzavřela přívod materiálu okamžitě. Minimální doba reakce a provozu by měla být konstantní a neměla by záviset na vlastnostech materiálu, jako jsou viskozita a velikost/ tvrdost částic. Níže uvádíme několik hledisek, která doporučujeme zvážit při výběru plnicího zařízení s ohledem na zajištění nejvyšší možné přesnosti vážení:

1. Z ařízení s motorovým pohonem se zastavují pomaleji. Délku zastavování navíc ovlivňují různé vlastnosti materiálu a stav zařízení. Stabilní rychlost zastavení lze dosáhnout použitím motoru s brzdou. 2. U zařízení s pneumatickým pohonem je třeba použít regulaci, která zajistí stabilní dobu reakce a provozu. 3. U některých kapalin je žádoucí ponořit špičku trysky během plnění do kapaliny. Hmotnost zobrazená na váze však bude v takovém případě vyšší než skutečná hmotnost v důsledku hmotnosti kapaliny vytlačené tryskou. Tuto skutečnost lze kompenzovat zvýšením cílové hmotnosti plnění, případně lze trysku ve fázích doplňování a impulzového doplňování vynořit nad hladinu náplně. 4. J e-li třeba použít dvourychlostní plnění, bývá zpravidla vhodné použít modulaci průtoku. V opačném případě je třeba souběžně používat plnicí zařízení s různými kapacitami a tato aktivovat selektivně. 5. J e-li třeba používat impulzové doplňování, plnicí zařízení musí být vhodné k opakované krátké aktivaci, aniž by došlo k jeho poškození.

Obrázek 27: Plnění kbelíků

METTLER TOLEDO


05 / 2014

24

Nejdůležitější součásti plnicího stroje

Snímače hmotnosti Senzory METTLER TOLEDO využívají dvě různé technologie První je založena na tenzometrických snímačích, druhá na funguje na principu obnovení elektromagnetické síly (MFR). Jak jsme uvedli výše, vážení s využitím tenzometrických snímačů je přesnější než kterákoli volumetrická metoda. Kromě toho najdete v sortimentu METTLER TOLEDO i snímače s technologií MFR, jejichž přesnost je v porovnání s tenzometrickými snímači desetkrát vyšší a které tak lze používat i v nejnáročnějších aplikacích. (Obrázek 28 znázorňuje součásti snímače s technologií MFR. Podrobné porovnání obou technologií najdete pod odkazem 2.)

Všeobecně lze konstatovat, že systémy pro plnění čisté hmotnosti a systémy pro plnění s měřením úbytku hmotnosti jsou vysoce individuální a často obsahují snímače nebo váhové moduly. To platí i o některých systémech pro plnění hmotnosti brutto, avšak zde existuje větší prostor k použití standardních plošinových vah. Tabulka 2 obsahuje přehled různých aplikací a senzorů, které lze v těchto aplikacích uplatnit. Následující odstavce jsou věnovány stručnému popisu jednotlivých sloupců tabulky.

Váhové přístroje se senzory MFR s vysokým rozlišením Tabulka 2 shrnuje aplikace, ve kterých se uplatňují váhy s vysokým rozlišením založené na technologii MFR (sloupce 6, 7, 8 a 10). Jak jsme uvedli výše, vhodnými produkty jsou zejména základny WMH nebo K-Line s rozměry od 20 cm2 (8 in2) s váživostí 3 kg (6 lb) až 1,5 m2 (60 in2) a váživostí 3 000 kg (6 000 lb). S certifikací OIML a NTEP až třídy II 32000e jsou tyto produkty přibližně desetkrát přesnější než váhy s tenzometrickými snímači a otevírají pro plnění na základě hmotnosti zcela nové možnosti. Jsou k dispozici v žárově zinkovaném nebo nerezovém provedení a jsou vybavené interním závažím pro potřeby rutinní kalibrace.

Stolní váha K-Line, rozměry od 20 cm (8 in)

25


Průvodce plněním

Podlahová váha K-Line, rozměry až 1,5 m (60 in)

Váhové přístroje s tenzometrickými snímači Sloupce 6 a 7 obsahují standardní stolní a podlahové váhy, které se uplatňují v konstrukci systémů pro plnění hmotnosti brutto. Je-li k dispozici standardní váha, jedná se zpravidla o nejsnazší přístup. Tyto váhy lze montovat v různých výškách a podlahové váhy jsou k dispozici i v provedení nad montážní jámu, takže váhovou plošinu lze zarovnat s podlahou provozovny. K dispozici je i široký sortiment příslušenství, například válečkové dráhy a rámy do montážních jam.

Stolní váha, model PBD655

Volitelná válečková dráha k plošině

Podlahová váha, model 2256 VLC

Sloupce 1, 4 a 5 obsahují malé váhy s jednobodovými snímači. Sloupec 5 představuje typické využití jednobodových snímačů, kde je snímač použit coby opora pro kruhový, čtvercový nebo obdélníkový povrch váhy nebo plošinu. Tyto snímače jsou navržené právě k tomuto způsobu použití a váží v rámci stanovené tolerance bez ohledu na to, na kterém místě povrchu váhy se nachází zátěž. V jejich technických údajích je uvedena informace „maximální rozměry plošiny“, která předpokládá, že snímač je umístěn uprostřed pod plošinou. Je-li snímač použit tak, jak je znázorněno ve sloupcích 1 a 4, je nejvhodnější umístit těžiště zatížení rovnoběžně s podélnou osou, jak je uvedeno na obrázcích 3, 6, 7 a 21.

METTLER TOLEDO


05 / 2014

26


Na obrázku 29 představuje rozměr L vzdálenost mezi středem snímače a těžištěm zatížení. Tato vzdálenost by měla činit nejvýše polovinu nejdelšího rozměru plošiny, jak je uvedeno v technických údajích snímače. Například u snímače MT1241 jsou uvedeny maximální rozměry plošiny 40 × 40 cm ( 6 × 16 in), což znamená, že hodnota L by měla u tohoto snímače činit nejvýše 20 cm (8 in). Jestliže se hodnota L příliš blíží tomuto omezení, doporučujeme vybírat snímač spíše konzervativněji. Snímač by měl být vybaven zarážkou proti přetížení, která předchází poškození snímače.

Těžiště Jednobodový snímač, model MT1241

Obrázek 29: Umístění zatížení, jednobodový snímač

Jestliže je váha větší než toto omezení nebo jestliže vhodná standardní váha není k dispozici, lze použít kompresní snímače nebo váhové moduly, jak je uvedeno ve sloupcích 2, 8, 9 a 10. V takovém případě je třeba použít alespoň tři snímače nebo moduly, které váhu stabilizují. U čtvercových a obdélníkových vah se zpravidla používají čtyři snímače či moduly. Při použití snímačů je třeba věnovat zvýšenou pozornost konstrukci uchycení a správnému přenosu zatížení i s ohledem na tepelnou roztažnost materiálů. K dispozici je montážní příslušenství, které tento úkon usnadňuje, avšak veškeré vodorovné a svislé omezovače je třeba zkonstruovat ke každé váze individuálně. Jednodušší alternativu představuje použití váhového modulu, protože zde jsou vodorovný omezovač, ochrana proti zvednutí apod. již součástí konstrukce modulu.

Snímač, model SLB215 Montážní příslušenství ke snímači SLB215

Váhový modul RingMount Tenzometrický váhový modul SWS310

27


Průvodce plněním

Sloupec 3 obsahuje popis situací, kdy je vhodné váhu zavěsit na nadzemní konstrukci. V takovém případě se používají závěsné tenzometrické snímače nebo moduly. K zavěšení váhy zpravidla postačí dva snímače nebo moduly, avšak je třeba počítat též s vodorovnými stabilizátory, které zamezí kývání. Obvykle se proto používají tři závěsná místa a více. Úroveň přesnosti, kterou lze u závěsného řešení dosáhnout, je shodná jako v případě kompresních systémů. Jedná se o vhodné řešení v případech, kdy již nadzemní konstrukce existuje nebo kdy je třeba prostor pod váhou využít jinak. I zde lze využít přímo snímače, nebo rovnou celé váhové moduly, například SWS310, které poskytují ideální přenos zatížení, takže umožňují pohodlnější integraci do systému.

Take the Right Technology for Best Price-Performance Miska Ohyb

Cívka

Paprsek

Permanentní magnet Optický ukazatel

Regulátor PID

Signál

Páka

Aktivní konec

Teplotní čidlo

Pevný konec

Weighing Technologies

Typický MFR senzor po vybalení

Čep Táhlo Paprsek Zdroj světla Magnetický obvod

METTLER TOLEDO is a leading manufacturer and developer for Obrázek 28: Senzor fungující na principu obnovení magnetické síly (MFR) two weighing technologies. • Magnetic Force Restoration (MFR) Technology, high resolution, linearity, hysteresis and repeatability for weighing when milligrams or even micrograms are important • Strain Gauge (SG) Technology which has an excellent accuracy/cost relationship.

Magnetic Force Restoration – MFR

METTLER TOLEDO


05 / 2014

28


Tabulka 2

Plnění čisté hmotnosti a s měřením úbytku

Sloupec

1

2

3

Vážení se snímači MFR

Individuální jednobodové

Individuální kompresní

Individuální tenzometrické

Max. váživost: kg/lb

-

-

-

Max. rozměry váhy: cm/in

-

-

-

Certifikace: OIML/NTEP

-

-

-

Max. váživost: t/klb

-

-

-

Max. rozměry váhy: m/ft

-

-

-


-

-

-

1

-

-

1 / 2,2

-

-


Viz níže

-

-


C3 / IIIS 5

-

-

Počet snímačů na váhu

-

3+

-

-

200 / 440

-

-

Bez omezení

-


-

C10 / IIIM 10

-

Počet snímačů na váhu

-

-

2+


-

-

10 / 22


-

-

Bez omezení


-

-

C3 / IIIM 5

Max. váživost: kg/lb

-

-

-


-

-

-


-

-

-


-

-

-

Max. rozměry váhy: m/ft

-

-

-


-

-

-

Stolní váha, MFR

Podlahová váha, MFR

Vážení s tenzometrickými snímači Počet snímačů na váhu Jednobodový snímač


Kompresní snímač Max. váživost: t/klb nebo váhový modul Max. rozměry váhy: cm/in

Tenzometrický snímač nebo váhový modul

Stolní váha

Podlahová váha

29


Průvodce plněním

Plnění hmotnosti brutto

4

5

6

7

8

9

10

Individuální, plnění vaků

Individuální jednobodové

-

-

32/70

-

-

-

-

-

-

28 × 35 / 11 × 14

-

-

-

-

-

-

II 32, III 6.4 / II 32, III 10

-

-

-

-

-

-

-

3/6

3/6

-

3/6

-

-

-

1,5 × 1,5 / 5 × 5

1,5 × 1,5 / 5 × 5

-

1,5 × 1,5 / 5 × 5

-

-

-

III 6 / -

III 6 / -

-

III 6 / -

Standardní, malá Standardní, podlaIndividuální, Individuální, zavěplošina hová plošina podlahová plošina šený velký vak

Individuální dopravník

L

1

1

-

-

-

-

-

2,2

2,2

-

-

-

-

-

Viz níže

80 × 120 / 32 × 48

-

-

-

-

-

C3 / IIIS 5

C3 / IIIS 5

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4

4

4

-

-

-

-

200 / 440

200 L/ 440

200 / 440

-

-

-

-

Bez omezení

Bez omezení

Bez omezení

-

-

-

-

C10 / IIIM 10

C10 / IIIM 10

C10 / IIIM 10

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

600 / 1 000

-

-

-

-

-

-

60 × 80 / 24 × 32

-

-

-

-

-

-

III 6 / III 10

-

-

-

-

-

-

-

12 / 20

12 / 20

-

12 / 20

-

-

-

2 × 2 / 5 × 7

2 × 2 / 5 × 7

-

2 × 2 / 5 × 7

-

-

-

III 6 / III 5

III 6 / III 5

-

III 6 / III 5

L L

METTLER TOLEDO


05 / 2014

L

30

Formulation

Terminály Formula Table Stores 25 Custom Formulas

Reduces the amount of time needed to change from one formula to

another as the actual formulas can be pre-programmed and stored Terminál je klíčovou součástí každého váhového systému. for easy retrieval. This also reduces the chance of errors that can ocOdesílá budicí napětí do analogových a přijímá jejich cur when trying to continually createsnímačů formulas from scratch during the production day. analogový signál, převádí jej na digitální, zajišťuje filtrování a zpracováníFormula signáluRescaling a odesílá kalibrovanou váhovou hodnotu Formulas can be rescaled automatically based on percentage of prona displej, do řídicího systému a/nebo do dalších grammed target, percentage of the available amountzařízení. of one of the materials in the formula, or to a desired total formula weight.

Assignment of Auxiliary Output per Formula

DůležitostEach A/D konverze a filtrování of the 25 formulas can have the designated Auxiliary Output turned on and offsignálu based on na digitální the weight or production time requirePřevodník analogového představuje srdce ments of that particular formula. provozu. Konverze signálu musí být velmi rychlá, aby dokázala New User Screens sledovat průběh plněníInterface a ve správný okamžik odeslat signál Building on the user friendly interface of the Fill-560, the FillPlus-560 k uzavření přívodu Analogový bohužel adds new materiálu. softkeys and set up screens tosignál quickly bývá program, change and save formulas. kontaminován mechanickým šumem z jiných strojů, například Application-Specific Data míchadel, čerpadel, zhutňovačůShared nebo i ze samotného plnicího New available Shared Data fields include: Formula ID, Formula DeTerminál IND560 zařízení, jakož i elektrickým šumem v blízkých scription, Formula Units, Formula s původem Rescale Type, Formula Rescale Value, Total Formula Weight, ActualTraxDSP™ Total Formula Weight and Total přístrojích. Systém METTLER TOLEDO kombinuje ultrarychlou technologii A/D převoduCapabilities s rychlostí Enhanced Formulation Formula Variance. This data can be printed, collected or used to trigaž 366 Hz, ger nastavitelné, vícefázové digitální filtry a patentované kompenzační algoritmy. Tato kombinace For the IND560 additional actions. nepřetržitě a rychle sleduje část signálu, která obsahuje informaci o skutečné hmotnosti. Mechanický Totalization added advanced to thelze standard a elektrický Total šumformula jsou weight v každé instalaci odlišné frekvencíFill-560 a amplitudou). Systémfeatures TraxDSP™ proto target can be accumulated within (například the Formula Table. Totalization selections are All, Good (batches not aborted) or None. control capabilities (simple Tím fillinglze or dosáhnout dispensing) of the nastavit na konkrétní provozní podmínky, a tak optimalizovat rychlost, stabilitu a přesnost. IND560 weighing terminal; now the FillPlus-560 AppliFamiliar IND560 Target Table velmi vysokéUses rychlosti porovnávání 50 Hz a zajistit nejvyšší přesnost plnění. Systém TraxDSP™ je standardní Formulas are built by recalling material records that have been stored cation Module takes these features to the next level. This součástí procesních jako jsou například IND131, IND560 a IND780. in the Targetterminálů, Table. The Target Table in the Fill-560 canmodely store up to 99

Terminal Accessory


FillPlus-560 IND560fillplus Application Module

ARM100 Digital Input/Output Module

material records.

Auto Start Feature

Operational LEDs

Three large LEDs on top of the ARM100 inInitiates the filling process as soon as a formula is selected or redicate the module’s operating condition. A scaled and the operator exits to the home screen This eliminates the red ‘Power’ LED, a yellow ‘Running’ LED Vybavenějšíneed terminály jsou vybaveny širokou for an additional “Start Weigh-in” signal.řadou schopností and a green ‘Data OK’ LED are clearly visi-

Digitální vstup/výstup

ble to confirm correct operation. navázanýchRetains na digitální vstupyFeatures a výstupy. All Fill-560 andNěkteré Benefitsz těchto All existing features of theterminálu Fill-560 application remain funkcí jsou nedílnou součástí a lze jesoftware využívat při available with the FillPlus-560. Much of the performance of the jednoduchém plnění. isJiné funkce mohou využívat FillPlus-560 dependent on setup that occurs withinexterní the now-I/O familiar Fill-560 software. moduly, například METTLER TOLEDO ARM100, a uplatňují se Built-in I/O diagnostics ve složitějších provozech. The status of the inputs and outputs is

easily visible on the top of the module. A separate red LED is provided for each input and output. When the ARM100 turns an output ‘on’, the LED confirms the action. All LEDs work independently to display the condition of each input and output, providing constant feedback of the I/O system.

Flexible power options

The ARM100 module was designed to operate from a wide range of DC voltages. Whether you provide only 10 volts or as much as 32 volts, the ARM100 will operate properly. The module can be connected to an existing power supply or, if your system does not have DC power available, a separate, DIN rail-mounted supply is available from METTLER TOLEDO.

DIN rail-mounted

31


Průvodce plněním

application, which can be added to any IND560 running firmware 4.03 or higher, allows the storage, retrieval, and rescaling of up to 25 customer-specific formulas. This dramatically reduces the time spent reprogramming the terminal when a different multi-material formula is needed.

Typically, the ARM100 is mounted in a small equipment enclosure or a large control cabinet with other control devices. The ARM100’s rugged DIN rail mounting makes installation simple and fast. If your application requires that the ARM100 and its power supply be located in a harsh or hazardous environment, optional stainless steel or explosion-proof/flameproof enclo-

Externí I/O modul ARM100.

ARM 100 Digital I/O Expand scale terminal functionality The ARM100 digital I/O module extends the discrete input and output control of METTLER TOLEDO industrial terminals to remote locations. When the number of internal I/O connections available in a terminal is insufficient or if the actul control devices are located a long distance from the terminal, the ARM100 provides a solution. Multiple ARM100s can be connected in a network to increase the total number of inputs and outputs available for installations. The ARM100 is designed for simple DIN rail installation in cabinets or enclosures. An optional stainless steel enclosure permits its use in harsh environments, where protection from contami-

Přípojky pro ovládací systémy a zpracování dat Možnosti připojení jsou v dnešním světě vždy velmi důležité a naše terminály nabízejí široký sortiment standardních i volitelných sériových rozhraní, například RS232/422/485 i rozhraní Ethernet TCP/IP a PLC. Jejich přehled je uveden v tabulce 3.

4– 20 mA, analogový AB RIO ControlNet DeviceNet EtherNet/IP Modbus RTU Modbus TCP Profibus DP Profinet CC-Link

Terminál IND690

Tabulka 3: Rozhraní PLC

Specializované váhové terminály pro plnění Terminály METTLER TOLEDO IND560 a IND690 jsou vybaveny aplikačním softwarem, který je navržen pro potřeby konvenčního plnění. Typické funkce jsou uvedeny v tabulce 4. Software disponuje všemi potřebnými funkcemi, například dvourychlostním plněním, úpravou množství ztrát, automatickým nebo manuálním impulzovým provozem a dalšími funkcemi. Tyto terminály například obsahují:

• automatickou úpravu množství ztrát. Terminál dokáže automaticky vypočítat nové množství ztráty, jestliže plnicí systém opakovaně nedosahuje přesnou cílovou hmotnost náplně. • režim učení. Terminál dokáže automaticky stanovit, jaké hodnoty bude používat k doplňování a úpravě množství ztrát, jestliže tyto hodnoty nejsou známy odpočátku nebo jestliže se mění vlastnosti materiálů. Režim učení přispívá k optimalizaci rychlosti plnění tím, že snižuje objem doplňovaného materiálu na množství jen nezbytně nutné k dosažení požadované přesnosti. • kontrolu tolerance cílové hmotnosti. Na konci každého plnicího cyklu je provedena kontrola, zda jsou splněny hodnoty cílové hmotnosti a tolerance. Terminál lze naprogramovat tak, aby na porušení tolerance reagoval různými způsoby. • kontrolu táry nádoby. Tato kontrola zjišťuje, zda hmotnost plněné nádoby vyhovuje stanovenému rozmezí. Lze tak například zkontrolovat, zda se na váze nachází správná nádoba, která pojme předpokládaný objem náplně. • zabezpečení. Bezpečnostní zařízení využívají digitální vstupy a předcházejí spuštění plnicího systému, který není připraven k provozu.

METTLER TOLEDO


05 / 2014

32


Funkce

IND690Fill

IND560Fill

Max. počet vstupů/výstupů

8/8 interních vstupů/výstupů a 40/40 vzdálených vstupů/výstupů

4/6 interních vstupů/výstupů a 12/18 vzdálených vstupů/výstupů

Paměť táry

999 hodnot táry

99 hodnot táry

Kontrola táry nádoby

Lze nastavit ke každé pevné cílové hodnotě

Uložení 99 hodnot táry, které lze propojit se záznamy v tabulce tár

Sekvenční přírůstek hmotnosti – plnění

Ano

Ano

Směšování

Ne

Ano – automaticky, až čtyři výrobky

Vyprazdňování

Ano

Ano

Dávkování

Ano

Ano

Regulace trysky – plnění barelů

Ano

Ne

Dvourychlostní přívod

Ano

Ano

Třírychlostní přívod

Ano

Ne

Rychlé plnění a doplňování

Ano

Ano

Sekvence pozastavení

Ano

Ano

Automatické tárování

Ano

Ano

Prodleva před zahájením dávkování

Ano

Ano

Prodleva po dokončení dávkování Ano

Ano

Prodleva po vyprázdnění

Ano

Ano

Vstup „připraveno k navažování“

Ano

Ano

Automatická sekvence

Ano

Ano

Poloautomatická sekvence

Ano

Ano

Kontrola tolerance

Ano

Ano

Kontrola dávkování

Ano (dávkování a předdávkování)

Ano (jen dávkovací režim)

Pomocný výstup

Ano

Ano

Režim učení

Ano

Ano

Úprava množství ztráty

Ano

Ano

Předdávkování

Ano

Ne

Provoz s jedním plnicím zařízením

Ano

Ne

Dávkování přes analogový výstup Ano

Ne

Přednastavený počet cyklů

Ano

Ano

Součty

Součet pouze všech správných nebo Součet všech dávek – lze přiřadit všech dávek táře nádoby

Sloupcový graf

Ano

Tabulka 4: Souhrn funkcí plnicího softwaru

33


Průvodce plněním

Ano

cated material transfer control ptimum manufacturing practices

e material feed cy by model-

Moderní ovladač plnění IND780 Q.iMPACT

Terminál IND780 s vyspělým softwarem Q.iMPACT pro přenos materiálu představuje nejmodernější přístroj mezi ovladači plnění. Patentované algoritmy prediktivní a adaptivní regulace vytvářejí v reálném čase matematický model každého plnicího cyklu a režim učení automaticky kompenzuje přirozenou procesní variabilitu. Systém využívá jednoduché, jednorychlostní ovládání zapnuto/vypnuto, takže výrazně přispívá ke zjednodušení celého systému a k nízkým nákladům na jeho pořízení a údržbu. Jednorychlostní plnění je v tomto případě rychlejší a přesnější než konvenční systémy. Výrobce s ním proto může dosahovat vyšší průchodnost s nižšími celkovými náklady a současně snižovat nákladné přeplňování. Specializovaný počítačový konfigurační nástroj usnadňuje nastavení a konfiguraci systému.

mpensating for cess variability h material feed. Q.i e accuracy of your d on a continuous e maintaining or hroughput.

e manug capacity

control algorithms ditional multi-speed optimize the use in the material duce your material hile maintaining g material feed

Terminál IND780 Q.iMPACT

ze production cost

tly product over-fills, product rework and scrap, decrease of operator touches and maintenance costs and inventory.

best practices

prehensive engineered solurobust, proven and scalable. engineering effort, costly e and product changeover

Q.i 780 Q.i 780 combines Mettler-Toledo's second generation Q.i advanced material transfer control technology with the features and benefits found in the IND780 terminal. Q.i 780 is engineered to work together with your control platform to master the feed measurement, management and cutoff control portion of your batching, blending, filling, dosing or formulation process. Q.i 780's configurable process parameters, advanced Průvodce plněním METTLER TOLEDO

©

05 / 2014

34

Váhové přístroje do prostředí s nebezpečím výbuchu 35


Váhové přístroje do prostředís nebezpečím výbuchu Bezprostřední okolí plnicích strojů je obvykle klasifikováno coby prostředí s nebezpečím výbuchu, a to z důvodu přítomnosti par nebo prachu, které vznikají při plnění. METTLER TOLEDO nabízí ucelený sortiment výrobků, které vyhovují nejrůznějším celosvětovým požadavkům na elektrická zařízení používaná v prostředí s nebezpečím výbuchu. Některé snímače jsou certifikované standardně, u některých je k dispozici volitelně (viz odkaz 4). Mnoho váhových modulů a příslušenství ke snímačům METTLER TOLEDO již v základním provedení vyhovuje požadavkům norem EN na neelektrická zařízení používaná v prostředí s nebezpečím výbuchu (viz odkaz 5). METTLER TOLEDO dále nabízí řadu informačních zdrojů, které Vám pomohou s výběrem zařízení do prostředí s nebezpečím výbuchu (viz odkazy 6, 7 a 8). Na adrese http://cs.mt.com/cz/cs/home/events/webinar.html můžete zhlédnout i webinář věnovaný přístrojům určeným do prostředí s nebezpečím výbuchu.

Průvodce plněním

Obchodní/právní požadavky Při prodeji předbaleného zboží musí být obal označen čistou hmotností obsahu. Toto opatření má zajistit ochranu spotřebitelů. Obal může obsahovat větší než deklarované množství výrobku, ale nikoli menší: zde jsou právní předpisy nekompromisní. V některých zemích musí obal obsahovat alespoň deklarovanou čistou hmotnost zboží. Zpravidla je však dovoleno uvádět ± toleranci čisté hmotnosti, a to za předpokladu, že průměrná hmotnost v šarži není nižší než dolní limit čisté hmotnosti náplně, pod který nesmí klesnout žádné balení zboží.

Je-li plnicí stroj jediným zařízením, které výrobce využívá ke zjišťování shody šarží obalů a výrobků s výše uvedenými požadavky, pak toto zařízení podléhá kontrole regulačního orgánu příslušné země pro váhy a míry.

Níže uvádíme stručný přehled právního prostředí v USA a EU.

Požadavky platné v USA V USA se do procesu regulace označování obalů a uvádění čisté hmotnosti zapojuje několik federálních úřadů, například USDA, FDA, FTC a EPA (viz Příručku 133, odkaz 9). Příručka 133 doporučuje zavedení postupů ke kontrole čisté hmotnosti obsahu balení, které současně doporučuje používat na různých místech dodavatelského řetězce, včetně výroby, skladů, velkoobchodu i maloobchodu. Příručka stanovuje plán odběru vzorků a „nejvyšší přípustnou odchylku (MAV)“ a současně vyžaduje, aby šarže hotového a zabaleného zboží vyhovovaly následujícím podmínkám:

1. P ožadavek na průměr: průměrná čistá hmotnost obsahu v šarži musí být přinejmenším rovna čisté hmotnosti deklarované na obalu. 2. P ožadavek na jednotlivá balení: balení nesmí obsahovat zápornou chybu vyšší, než činí nejvyšší přípustná odchylka.

Jestliže se u váhového vybavení používaného v plnicích přístrojích uplatňuje požadavek na certifikaci, Příručka 44 (odkaz 10) tento požadavek uplatňuje na automatické i neautomatické plnicí přístroje (vymezení pojmů jsou uvedena v Příručce 44). METTLER TOLEDO nabízí komplexní sortiment vybavení, které plně vyhovuje požadavkům Příručky 44.

METTLER TOLEDO


05 / 2014

36

Obchodní/právní požadavky

Požadavky v Evropské unii V Evropské unii platí hned několik směrnic, které se zabývají předbaleným zbožím, viz např. odkaz 11. Směrnice se týkají předbaleného zboží o hmotnosti od 5 g do 10 kg, rozdělují výrobky do dvou tříd a u každé třídy vymezují pojem „přípustná záporná chyba“ (TNE). Směrnice vyžadují, aby šarže hotového předbaleného zboží vyhovovala těmto podmínkám: 1. Skutečná čistá hmotnost zboží nesmí být průměrně nižší než nominální hmotnost vyznačená na obalu. 2. Podíl předbaleného zboží se zápornou chybou větší, než je přípustná záporná chyba, nesmí překročit 2,5 %. 3. Žádné balení nesmí obsahovat zápornou chybu vyšší, než činí dvojnásobek přípustné záporné chyby.

Tato podmínka se vztahuje na předbalené zboží s hmotností ≤ 10 kg plněné pomocí neautomatického vybavení. Nevztahuje se na vybavení, které spadá pod směrnici o měřicích přístrojích. Podrobnosti jsou uvedeny níže.

Obrázek 30: Úryvky z certifikátu terminálu IND560.

Jestliže příslušné předpisy vyžadují certifikaci váhového vybavení používaného při plnění, vztahují se na automatické váhové vybavení směrnice o měřicích přístrojích a předpis OIML R61-1 (viz odkazy 12 a 13; pojem „automatický“ nebo též „samočinný“ je vymezen v obou předpisech). Příslušné tolerance jsou vymezeny v těchto dokumentech. U neautomatického vybavení se použije směrnice o vahách s neautomatickou činností (NAWI) a norma EN 45501 (viz odkazy 14 a 15). METTLER TOLEDO nabízí vybavení, které těmto požadavkům plně vyhovuje. Například naše terminály jsou certifikovány dle normy EN 45501. Terminály IND131, IND331, IND560 a IND780 jsou navíc certifikovány i dle předpisu R61-1. Obrázek 30 - certifikát IND560 R61-1 s aplikačním SW Fill-560, který umožňuje použití terminálu v automatickém gravimetrickém plnění. 37


Průvodce plněním

Odkazy 1 . Příručka k systémům váhových modulů, METTLER TOLEDO AG. www.mt.com/ind-system-handbook 2. Váhové technologie, METTLER TOLEDO AG. 3. Katalog váhových součástí, METTLER TOLEDO AG. 4 . Katalog výrobků do prostředí s nebezpečím výbuchu, METTLER TOLEDO AG. 5. EN 13463-1, Neelektrická zařízení určená k použití v prostředí s nebezpečím výbuchu – 1. část: Základní metody a požadavky, CEN 6. Jiskrově bezpečná řešení pro bezpečnost procesů, METTLER TOLEDO AG. 7. Webový seminář na téma Vážení v prostředí s nebezpečím výbuchu – základy, METTLER TOLEDO AG. 8. Webový seminář na téma Vážení v prostředí s nebezpečím výbuchu – pro pokročilé, METTLER TOLEDO AG. 9. Příručka 133, „Kontrola čistého obsahu baleného zboží“, NIST, Ministerstvo průmyslu a obchodu USA. 10. Příručka 44, „Specifikace, tolerance a další technické požadavky na váhová a měřicí zařízení“, NIST, Ministerstvo průmyslu a obchodu USA. 11. „Směrnice Rady 76/211/EHS o sbližování právních předpisů členských států týkajících zhotovení některých výrobků v hotovém balení podle hmotnosti nebo objemu.“ 12. Směrnice Rady 2004/22/ES, „Směrnice o měřicích přístrojích“. 13. OIML R61-1, Automatická gravimetrická plnicí zařízení, OIML. 14. Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/23/ES o vahách s neautomatickou činností (NAWI). 15. EN 45501, Metrologická hlediska vah s neautomatickou činností (NAWI), CEN/CENELEC.

METTLER TOLEDO


05 / 2014

38

Poznámky 39


Vaše poznámky

Průvodce plněním

Vaše poznámky

METTLER TOLEDO


05 / 2014

40

www.mt.com Další informace

Mettler-Toledo, s.r.o. Třebohostická 2283/2 100 00 Praha 10 Česká republika Tel. +420 226 808 150 Fax +420 226 808 170

Technické změny vyhrazeny © 04/2014 Mettler-Toledo AG MarCom Industrial MTSI 30133019

Návod k plnění nádob. Úspěšná integrace vážení pro rychlé a přesné plnění

Recommend Documents