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使用電磁流量計实现流体自动混合解决方案

來源:作者:发表时间:2020-03-03 10:06:31

 加工行業的各個部門都需要混合操作。除許多其他領域外,這主要包括化學和制藥工業以及礦物油工業。這可以是成品的生産,也可以是添加劑或輔助材料的加工。該方法的共同基礎是要求使用定義的配方進行高精度混合。所定義配方中的任何不符合項都會直接影響産品的質量以及制造過程的效率。

 
因此,符合規範是資源高效運行的關鍵。此外,遇到的流體非常多樣。它的範圍從液體添加劑,水和濃縮物到油,油漆,石蠟,清漆,以及用于清漆制造的成分或各種粘性流體。在混合過程中,區分准連續過程或面向批處理的過程。選擇合適的技術取決于混合過程和産品進一步加工的原因。但是,混合和反應特征在這裏也很重要。
 
ABB的混合應用自動化解決方案包括流量計和AC500-eCo小型控制系統,以及適用于混合過程的BatchControl軟件解決方案。
 
流量的測量原理的選擇基本上取決于流體的特性。電磁流量計是導電流體的理想選擇。具有法蘭連接的標准設備屬于ProcessMaster系列,而用于衛生應用的設備則來自HygienicMaster系列。當然,也可以混合導電率低或其他關鍵特性的流體。例如高糖度的濃縮飲料和果汁,高酒精含量的液體,高脂肪或油性液體以及形成導電或絕緣薄膜的液體。
 
關于高粘度,傳輸是在加熱的管道中進行的。在某種程度上,這些類型的流體很昂貴,因此從經濟角度出發,以與配方盡可能接近的方式處理所需的數量是明智的。
 
为此,電磁流量計特别适合。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从電磁流量計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。
 
批量混合過程
在批量混合過程中,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。
 
混合操作中連續提取
操作員使用觸摸屏顯示器輸入總混合量和各個步驟的數量。然後,通過觸點或在顯示屏上開始混合操作。然後由控制系統的BatchControl軟件自動啓動泵和閥門。整個混合操作完成後,安裝會自動停止。
 
混合操作完成後提取
在該變型中,操作者僅需要輸入總混合量。然後,所有其他步驟將自動開始。不管選擇哪種變體,混合比例都由操作人員在進行混合之前直接輸入。其他可能性包括在受密碼保護的區域中輸入數據,或通過通信鏈接從更高級別的系統進行傳輸。
 
混合閥可以在一個步驟中啓動,也可以在兩個步驟中通過預接觸啓動。兩步激活可以使配方成分的加入速度變慢。
 
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,该系统也可以基于電磁流量計用于体积混合。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,用電磁流量計的参数设置。该设备的参数设置超出了基本混合操作的范围。
 
組件配置
可以使用不同的安裝布局完成混合。下面給出兩種類型。
 
通過中央泵送將兩種成分混合
使用泵將要混合的流體從兩個緩沖罐中轉移出來。
 
泵上的阀门和油箱出口由控制器操作。通过電磁流量計后面的混合阀可实现混合操作以及配方精度。
两种成分混合的示例
使用室內給水泵從多個儲罐混合
也可以使用系統執行此變體。混合操作和組分的引發是自動進行的。控制系統的觸點和信號輸出的數量可以適當修改。
 
各種測量設備以及各種類型的流量計的組合也是可能的。例如,如果必須定量,則這是有道理的。根據測量設備的選擇,還可以通過脈沖信號或Modbus與控制系統建立連接。可以設想出額外的單個變型,並且可以根據項目實施。
 
客戶利益
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**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,通过使用電磁流量計作为测量装置,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。
 
系統組件的標准化和易于實現的單獨編程提供了許多優勢。基于小型控制系統的實施可經濟地適應特定要求,從而易于與當前生産流程集成。這也適用于輕松實現與更高級別系統的連接。
 
即使在運行期間,該系統也具有智能使用和易于操作的特點。顯示屏上的功能特定視圖爲操作員提供了快速清晰的概覽。可選地,單個批次的記錄可以合並到控制器系統中。混合過程數據以表格形式保存爲csv文件,並爲衆多過程評估提供了基礎。除了與業務相關的任務,該系統還可以用于過程優化,質量保證或産品質量的可追溯文檔。