autom. Absiebung bei geringer Gewichtsänderung und dadurch langsamer Istwertänderung

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raz

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Hallo,
ich habe ein vermutlichkleines Problem mit einer Aufgabenstellung und habe noch keinen richtigenAnsatz.
Zur Situation: Ein Behältermit Pulver steht auf einer Waage. Darunter ist eine Rüttelrinne die über eineStromeingang 0-20mA gesteuert werden kann. Darunter ist ein Sieb und darunterwieder ein Container.
Aufgabe ist es die Menge dieüber das Sieb läuft zu steuern. Die Menge wird über ein HMI als Sollwerteigegeben. Die eigentliche Steuerung der Menge erfolgt über die Rüttelrinne.

Nun zum eigentlichen Problem.Die Waage ist eine 1,5t Waage. Das Pulver hat eine sehr spezifische Dichte. D.h.die Abnahme des Pulvers und die daraus folgende Gewichtsänderung ……das dauerteine Weile. Die Rüttelrinne muss mindestens 2min laufen bevor ich eineGewichtsabnahme von 1kg an der Waage habe. (Das ist quasi die Zeitbasis bis icheine auswertbare Gewichtsabnahme von der Waage bekomme.)

Mein Lösungsansatz: Ichschreibe das Startgewicht (Real Zahl ) in ein Merker-Doppelwort (MD1).
Nach 2 min verschriebe ich dasMD Startgewicht in ein nächstes MD2 und lese ein neues Gewicht ein.
Jetzt subtrahiere ich das MD1vom MD2 und habe die Menge die in dieser Zeit durchgelaufen ist und steuere daraufhinmeine Rüttelrinne schneller oder langsamer an, je nach dem wie der Istwert vomSollwert abweicht.

Mir fehlt jetzt so ein bisschender Ansatz zur Lösung. Kann ich einfach zeitgesteuert (2min) die Merkworte hinund her schieben und dann die Subtraktion durchführen oder gibt es eineeinfachere praktikablere Lösung und wie könnte sie eures Erachtens aussehen?

Ist es möglich anschließendden integrierten PID Regler der S7-1200 zur Steuerung zu verwenden? Wie gesagter würde nur alle 2 min einen neuen Istwert bekommen und das ist ein sehr langsamesRegelverhalten.
Oder könnte man daraufverzichten und die Ansteuerung des Analogausgangs (0-20mA) anderweitigrealisieren?

Danke schon mal.

raz
 
Mit einer 1,5 t - Waage (1500 kg !!!) eine Gewichtänderung von 1 kg einigermaßen zu erfassen ist eher ein Schätzen als ein Wiegen.
Du befindest dich hier in einem Bereich der Wägezelle wo diese gar nicht mehr sinnvoll arbeitet - somit ist eine Regelung aus meiner Sicht eher fragwürdig. Da ist jedes Schätzen schon besser ... 8)
Hast du denn nicht die Möglichkeit, das Rüttelband alleine zu verwiegen ? (wobei von den Schwingungen her auch schon nicht ohne)

Was deinen Programmieransatz angeht :
Bedenke bitte, dass das MD1 das MD2 zum größten Teil beinhaltet. Schick wäre hier MD0 und MD4 oder MD2 und MD6 - dann hättest du prinzipiell eine Chance ...

Gruß
Larry
 
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hi,
wie lange läuft die anlage denn, bis der behälter leer ist .. so ca ?
ich denke dass deine waage ungeeignet ist um eine regelung sinnvoll zu gestalten ... die auflösung (wenn ich das richtig verstanden habe) von 1kg ist wohl zu wenig.
 
Und noch eine Frage :
Was machst du wenn der Behälter mal aufgefüllt wird ? Vor Allem, wenn das ggf, langsam passiert und du keine schlagartige Positiv-Gewichtsänderung bekommst ...?
 
Larry Laffer schrieb:
Mit einer 1,5 t - Waage (1500 kg !!!) eine Gewichtänderung von 1 kg einigermaßen zu erfassen ist eher ein Schätzen als ein Wiegen.

Gruß
Larry
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Hi Larry

Das sehe ich etwas anders...
Eine Geeichte Waage in Handelsklasse 3 hat in der Geeichten Ausführung i.d.r. 3000 Teilungen.
Das ergibt dann einen Ziffernschritt von 0,5kg.
In ungleicher Ausführung hat so eine Waage einen Ziffernschritt von 0,2kg.
Es gibt natürlich noch genauere Wägezellen mit mehr Teilungen, da wäre dann ein noch kleinerer Ziffernschritt machbar.

Gruß
Timo
 
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Hallo Timo,
ich habe in der Vergangenheit viel mit Wiege- und Kraftzellen herumgemacht. Eigentlich alle Hersteller empfehlen, den Regel-Betriebsbereich einer Wiegezelle im Bereich > 10 % zu halten - hier sind wir aber bei unter 1 °/oo
Und du hast ja auch gelsen, was der TE schreibt - es dauert Minuten bis überhaupt etwas erkannt wird ...
Sorry ...
 
Hallo Larry

Da ich in einer Firma Arbeite, die Waagen und Wägezellen baut,
bildete ich mir ein, mich hier ein bisschen auszukennen...
Sorry...
 
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@raz

Dein Ansatz geht schon in die richtige Richtung.
Anstelle der MD würde ich die Daten in einen DB schreien und dort ein Array of Real verwenden.
Den PID der 1200er kannst du natürlich auch verwenden und vielleicht einen I-Anteil dazugeben.

Wichtig ist erstmal, dass du dir eine vernünftige Protokollierung deiner Werte schaffst damit du siehst was überhaupt passiert.
Danach kannst du mit den Reglern spielen.

@Larry
<1kg bei einer 1,5t-Zelle kann schon problemlos funktionieren.
Allerdings nicht mit Hufschmidmechanik, 08/15-Wiegezelle und 08/15-Auswertung.

Gruß
Blockmove
 
Hallo, und danke schon mal für die rege Diskussion über mein Problem.
Also die Waage hängt an einem Wäagecontroller der die µV der Messzellen in ein verwertbares Signal umsetzt. Der Wäagecontroller ist per Industrial-Ethernet an die S7-1200 angeschlossen und funktioniert top! Ich kann alles einstellen was man für das wiegen benötigt.(z.B. Tara einstellen,0stellen etc.) Die Auflösung des Wäagecontrollers geht bis 1.Stelle hinter dem Komma, als 0.X kg.Diese Stelle kann ich schlecht verwenden, da sie nicht ruhig stehen bleibt. Durch den Materialabfluß ist sie ständig am zappeln.
Die Variante von Larry den Waagenwert mehrfach zu schieben um eine größere Differenz zu erhalten hatte ich auch schon und finde es schön wenn andere auch so denken.:) Werde es wohl so machen.
Bleibt die Frage der Regelung. Wie denkt Ihr über den integrierten PID Regler der S7-1200? Ob das möglich ist meine Rüttelrinne darüber gut zu steuern?

Gruß raz
 
Blockmove schrieb:
@raz

Dein Ansatz geht schon in die richtige Richtung.
Anstelle der MD würde ich die Daten in einen DB schreien und dort ein Array of Real verwenden.
Den PID der 1200er kannst du natürlich auch verwenden und vielleicht einen I-Anteil dazugeben.

Wichtig ist erstmal, dass du dir eine vernünftige Protokollierung deiner Werte schaffst damit du siehst was überhaupt passiert.
Danach kannst du mit den Reglern spielen.

@Larry
<1kg bei einer 1,5t-Zelle kann schon problemlos funktionieren.
Allerdings nicht mit Hufschmidmechanik, 08/15-Wiegezelle und 08/15-Auswertung.

Gruß
Blockmove
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Array of Real damit hatte ich noch nichts zu tun. Kannst du ganz kurz beschreiben wie du das meinst?
 
Wie groß sind denn die zu erwartenden Dosiermengen? Und wie genau muss dosiert werden?

Warum willst du alle x Minuten einen Wert abspeichern? Genauer wird es dadurch nicht. Im einfachsten Fall speicherst du beim Start das Startgewicht und berechnest das Stoppgewicht. Aus diesen beiden Werten bildest du die Differenz, multiplizierst diese mit einem Faktor x, begrenzt das Produkt auf einen MaxWert y und gibst das Ergebnis normiert auf dem Analogausgang aus. Geht dieser Wert gegen Null, nimmst du die Freigabe für die Rüttelrinne weg, falls diese ansonsten auf einem Minimalwert weiter läuft.

Das selbe Ergebnis erreichst du mit einem PID-Regler, welcher als P-Regler parametriert ist. Eine bleibende Regelabweichung kann man bei hinreichend großer Verstärkung vermutlich vernachlässigen. Beim PID-Regler kannst du aber anschließend vorsichtig mit dem I-Anteil spielen, um auf den Punkt genau zu dosieren. Es darf nur nicht über-schwingen.
 
Unimog-HeizeR schrieb:
Da ich in einer Firma Arbeite, die Waagen und Wägezellen baut,
bildete ich mir ein, mich hier ein bisschen auszukennen...
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und ...
Blockmove schrieb:
@Larry
<1kg bei einer 1,5t-Zelle kann schon problemlos funktionieren.
Allerdings nicht mit Hufschmidmechanik, 08/15-Wiegezelle und 08/15-Auswertung.
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Wie ihr meint ... Ich verwiege meine Briefe auch in der Firma immer auf der LKW-Waage ... 8)
Und eine 1,5 t Waage ist Präzisions-Mechanik ... 8)
Wobei ich zugeben muss, dass eine Piezo-Wägezelle möglicherweise einen größeren Spielraum hat als eine DMS-Wägezelle ... was kam hier jetzt zum Einsatz ?

Aber mal Spaß beiseite :
Ich habe so etwas schon mal an den Hacken gehabt - nur ein paar Dimensionen kleiner (eine Puderwaage). Da sollte mit einer Waage, die schätzungsweise 50 kg brutto gewogen hat, mit einer Rüttelrinne (also gleiches Verfahren) einige Gramm Puder ausdosiert werden. Hat auch nicht funktioniert. Der Lieferant hat es nicht hinbekommen und ich dann auch nicht. Letztlich haben wir gut geschätzt, ermittelt, bei welcher Frequenz die Rinne wieviel ausfördert (das war sogar ziemlich linear) und es über den Frequenz-Sollwert gesteuert (!!!). Die Waage diente dann lediglich dazu, den Inhalt des Behälters zu überprüfen und frühzeitig Bescheid zu geben wann nachgefüllt werden muss. Das hat dann hinterher auch richtig gut funktioniert (im Gegensatz zu vorher) - dem Lieferanten hat es allerdings nicht gefallen ...

Gruß
Larry
 
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hi,
also wenn deine waage 0,1 kg auflösung hat ... sehe ich das (über einen filter) gar nicht mehr so kritisch ...
nur kann man wohl nicht erwarten, dass das in 3 minuten ausgeregelt ist ...
deshalb die frage .. wie lange es ca. dauert bis so ein container leer ist ...
 
ja oder so ... aber anscheinend nur ca. 1 kg in etwa 2 minuten ...
wir haben einige siebanlagen in der anlage ...
die menge in tonnen/ stunde was die jeweilige siebanlage schafft ist bekannt, vom laboranten überprüft, eingestellt - fertig :cool:

den sinn der regelung verstehe ich noch nicht genau ...
um zu wissen, ob gut genug gesiebt worden ist bleibt ja nur das beproben ....
bei der nächsten charge kann das schon wieder anders sein ...
 
Larry Laffer schrieb:
und ...


Wie ihr meint ... Ich verwiege meine Briefe auch in der Firma immer auf der LKW-Waage ... 8)
Und eine 1,5 t Waage ist Präzisions-Mechanik ... 8)
Wobei ich zugeben muss, dass eine Piezo-Wägezelle möglicherweise einen größeren Spielraum hat als eine DMS-Wägezelle
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Ich hab vor zig Jahren bei einem Bekannten eine Futtermischanlage umgebaut.
Die dort verbauten Teile haben mich hinsichtlich der Auflösung und Genauigkeit überrascht.
Lag bei den von Unimog-Heizer angesprochenen 200g bei 1Tonne.
Kannte ich so vorher auch nicht.
 
Moin,

Rege Diskussion, freut mich.:D Ja, es geht nicht um eine Dosierung sondern um die Steuerung des Materialflusses durch das Sieb. Wir reden da von ca.100kg/h bis max.300kg/h die durch das Sieb fließen sollen. So eine Absiebung kann je nach Pulversorte 3-4h dauern. Soweit noch mal zu den Randbedingungen.
 
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