SIWAREX FTC Wägemodul für Differenzialdosier-Waagen Inbetriebnahme der SIWAREX FTC mit SIWATOOL FTC_L

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1 SIWAREX FTC Wägemodul für Differenzialdosier-Waagen Inbetriebnahme der SIWAREX FTC mit SIWATOOL FTC_L Kurzanleitung Für Module mit der Bestellnummer 7MH4900-3AA01 Inhaltsverzeichnis 1 HARDWARE UND SOFTWARE VORAUSSETZUNGEN INBETRIEBSETZUNG ÜBERSICHT ÜBER DIE VORGEHENSWEISE DER INBETRIEBSETZUNG START DER SIWATOOL FTC_L SOFTWARE PARAMETRIERUNG UND WAAGEN-JUSTAGE (DS3) PARAMETRIERUNG DER DOSIER-PARAMETER (DS6) PARAMETRIERUNG DER SCHNITTSTELLEN-PARAMETER (DS7) PARAMETRIERUNG DER AUTO-PARAMETER (DS19) BESTIMMUNG DER GERÄTEKENNLINIE (DS11) BESTIMMUNG DER PID PARAMETER (DS12) BESTIMMUNG DER MATERIALKENNLINIE (DS13) SOLLWERT-VORGABE (DS20) SPEICHERUNG DER PARAMETRIER-DATEN IN EINE DATEI BETRIEBSART-UMSCHALTUNG VOM GRAVIMETRISCHEN IN DEN VOLUMETRISCHEN BETRIEB BEI STÖRUNG VOLUMETRISCHER BETRIEB DURCH VERLETZUNG DES STABILITÄTKRITERIUMS VOLUMETRISCHER BETRIEB DURCH ÜBERWACHUNG DES DURCHFLUSSWERTES (M IN/MAX- GRENZWERTVERLETZUNGEN) TRACE-AUFZEICHNUNGEN ZUR OPTIMIERUNG Siemens AG 1

2 Einleitung SIWAREX FTC ist ein schnelles, präzises und flexibles Wägemodul für die Integration von Bandwaagen, Differenzialdosierwaagen und Schüttstrommessern. Im Folgenden wird die Inbetriebnahme einer Differenzialdosier-Waage (SIWAREX FTC-L) beschrieben. Zweck dieser Dokumentation Diese Anleitung enthält alle Informationen, die Sie für die Inbetriebnahme und die Nutzung des Geräts benötigen. Sie richtet sich sowohl an Personen, die das Gerät mechanisch montieren, elektrisch anschließen, parametrieren und in Betrieb nehmen, als auch an Servicetechniker und Wartungstechniker. Hinweise zur Gewährleistung Wir weisen darauf hin, dass der Inhalt der Anleitung nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtverhältnisses ist oder diese abändern soll. Sämtliche Verpflichtungen der Siemens AG ergeben sich aus dem jeweiligen Kaufvertrag, der auch die vollständige und alleingültige Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen der Anleitung weder erweitert noch beschränkt. Der Inhalt spiegelt den technischen Stand zur Drucklegung wieder. Technische Änderungen sind im Zuge der Weiterentwicklung vorbehalten. Gültigkeitsbereich dieser Dokumentation Diese Dokumentation ist nur im Zusammenhang mit dem Gerätehandbuch SIWAREX FTC gültig. Sie finden das Dokument im Internet unter: Siemens AG 2

3 1 Hardware und Software Voraussetzungen Die folgenden Hardware- und Software-Komponenten sind erforderlich, um eine Waage in SIMATIC zu integrieren: 24V Power supply, S7-300 CPU oder ET200M Station, Memory Card für die CPU, SIWAREX FTC, Schirmauflageelement, Schirmklemmen, SIWATOOL FTC Software, Siwatool- Kabel, PC mit Windows XP oder höher und ein Justagegewicht größer 5% der Summe der Nennlast-Werte aller Wägezellen. Erforderliche Komponenten: 24V PS S7-3xx PLC oder ET 200M SIWAREX FTC 7MH4900-3AA01 SIWATOOL RS232 Kabel 7MH4702-8CA Projektierungspaket SIWAREX FTC Differenzialdosierwaage 7MH4900-3AK02 Siemens AG 3

4 Differenzialdosierwaage Justagegewicht Die Betriebsumgebung, siehe untere Abbildung, zeigt folgende Komponenten: PS207 2A Power Supply, ET200M Station oder CPU3xx, SIWAREX FTC Wägebaugruppe SIWAREX FTC Baugruppe Wägezellenkabel Siemens AG 4

5 PS 307 SEN EXC SV 2A S7-CPU SIEMEN CPU 312 SIWAREX WEIGHING SIWAREX S P E MM O OF SIMATIC S7-300 SIMATI S7- FU / Geschwindigkeits- Überwachung 6ES BA00- X ES7 X X MH MPI - Bus 0-20 ma Konfiguration via Siwatool Bedienung via SIEMENS Panel Siemens AG 5

6 24V Power Supply RS232 -Schnittstelle Frontstecker für Wägezellenkabel Anschluss der Wägezellen: Anschluß am Frontstecker Signal Kommentar 29 IOUT+ Analogleitung + 30 IOUT- Analogleitung - 35 SEN+ Fühlerleitung + 36 SEN- Fühlerleitung 37 SIG+ Messleitung + 38 SIG- Messleitung 39 EXC+ WZ-Speisung + 40 EXC- WZ-Speisung Siemens AG 6

7 2 Inbetriebsetzung 2.1 Übersicht über die Vorgehensweise der Inbetriebsetzung Parametrierung und Waagen-Justage (DS3) Parametrierung der Dosier-Parameter (DS6) Parametrierung der Schnittstellen-Parameter (DS7) Parametrierung der Auto-Parameter (DS19) Bestimmung der Gerätekennlinie (DS11) Bestimmung der: - PID-Parameter (DR12) - Dosier-Parameter 2 (DS10) - Dosier-Parameter 1 (DS6) Bestimmung der Materialkennlinie (DS13) Sollwert-Vorgabe (DS20) Ab Werk werden die Parameter mit verschiedenen Werten vorbesetzt. Bei der Erstinbetriebnahme müssen deswegen nicht alle Parameter neu eingegeben werden. In dieser Kurzanleitung werden nur die Parameter beschrieben, welche unbedingt vom Anwender an die Anlage angepasst werden müssen. Allgemein: die Parameter m DS3 können nur geändert werden, wenn der Servicebetrieb eingeschaltet ist. Der Button Senden wird verwendet, um Parameter, die im Siwatool geändert wurden, zur Siwarex FTC Baugruppe zu übertragen. Die Button Senden und Empfangen lesen/schreiben ganze Datensätze, und nicht einen einzelnen Parameter. Siemens AG 7

8 2.2 Start SIWATOOL FTC_L In der SIWATOOL FTC_L Software kann die gewünschte COM-Schnittstelle gewählt werden: Online klicken: Wenn die Kommunikation hergestellt wurde erscheint der Online-Button grau: Siemens AG 8

9 2.3 Parametrierung und Waagen-Justage (DS3) Damit die Siwarex FTC den Gewichtswert und damit den Durchfluss korrekt anzeigt, muss zunächst eine Justage durchgeführt werden. Die einzustellenden Justageparameter befinden sich in dem DS3. Einstellung: Differentialdosierwaage (Entnahme) Die übrigen Parameter können bei der Erst-Inbetriebsetzung belassen werden. Max. Bereich 1: max. Material-Wägebereich, z.b. 100,0 kg Ziffernschritt für Bereich 1: Einstellung der Auflösung der Gewichtsanzeige, z.b. 0,02 = 20 gr Die übrigen Parameter können bei der Erst-Inbetriebsetzung belassen werden. Siemens AG 9

10 Ziffernschritt für Bereich 1 : Dieser Wert ist die kleinste Veränderung des angezeigten Gewichtswertes. Die Einheit ist die gleiche wie der Parameter Gewichtseinheit (GE) in der Indexkarte Eichdaten 3. Beispiele: Ziffernschritt für Bereich 1 ist 0,05, d.h. die kleinste Gewichtswert-Veränderung ist 0,05 kg Ziffernschritt für Bereich 1 ist 1,0, d.h. die kleinste Gewichtswert-Veränderung ist 1,0 kg Bitte beachten Sie, daß der eingestellte Ziffernschritt von der Genauigkeit der Waage unabhängig ist. Siemens AG 10

11 Gewichtseinheit (GE) und Großgewichtseinheit (GGE) sind üblicherweise kg und t Gewichtsfaktor ist üblicherweise 1000 : Großgewichtseinheit = Gewichtseinheit x Gewichtsfaktor Vorgabe des Justagegewichtes, z.b. 100,0 als Referenz 1 Einstellung des Kennwertbereichs: Dieser Wert ist eine Angabe der Wägezelle. Voreinstellung ist 2 mv/v Siemens AG 11

12 Nachdem die Parameter entsprechend der Waage eingestellt wurden, wird der Service-Betrieb eingeschaltet: Ein Anklicken des Befehls ist ausreichend. Wurde der Servicebetrieb erfolgreich eingeschaltet, erscheint dieses Symbol. Anschließend betätigen Sie bitte den Button Senden, um den DS3 zur Siwarex FTC Baugruppe zu senden. Siemens AG 12

13 Stellen Sie sicher, dass die Waage leer ist und führen den Befehl Nullpunkt gültig (3) aus. Anschließend wird das Gewicht wie folgt angezeigt: Siemens AG 13

14 Bringen Sie das Justagegewicht auf die Waage auf und führen den Befehl Justagegewicht 1 gültig (4) aus. Justagegewicht Die Gewichtsanzeige wird nun richtig angezeigt (z.b. 100kg) und die Justage ist hiermit abgeschlossen. Wenn sich das Gewicht nun ändert wird der genaue Gewichtswert angezeigt. Siemens AG 14

15 Der Service-Betrieb wird nach erfolgter Justage ausgeschaltet. Siemens AG 15

16 2.4 Parametrierung der Dosier-Parameter 1 (DS6) Die Zeiteinheit für die Durchflussmessung ist normalerweise h für Stunde. Möglich ist noch die Eingabe s für Sekunde. Das Nennfüllgewicht muss an die tatsächliche Behälter- Füllmenge angepasst werden. Die übrigen Parameter können bei der Erst-Inbetriebsetzung belassen werden. Anschließend betätigen Sie bitte den Button Senden um den DS6 zur Siwarex FTC Baugruppe zu senden. Siemens AG 16

17 2.5 Parametrierung der Schnittstellen-Parameter (DS7) In diesem Datensatz werden die Parameter definiert, die das Verhalten der Siwarex FTC an den Schnittstellen bestimmen. So werden in diesem Datensatz z.b. der Analogausgang (für den Frequenzumrichter), und die Digitalausgänge (für Dosierung ein und Füllen ein ) definiert. Die Parameter für den Analogausgang müssen wie in der folgenden Abbildung dargestellt, eingestellt werden! Diese Einstellungen sind auch dann vorzunehmen, wenn der normierte Stellwert für einen Frequenzumrichter (z.b. Betrieb des Frequenzumrichters über Profibus) verwendet wird! Parameter muss 0,0 sein (=0,0% vom Durchfluss) Parameter muss 100,0 sein (=100,0% vom Durchfluss) Der gewünschte Strombereich für den Frequenzumrichter: mA bzw mA ist einzustellen Als Quelle für den Analogausgang muss PID-Stellgröße gewählt sein Siemens AG 17

18 Der Digitalausgang kann als Dosieren ein definiert werden. Hierbei wird der Digitalausgang dann gesetzt, wenn eine Dosierung (vol. oder grav.) gerade läuft. Dieses Bit kann z.b. für einen Frequenzumrichter als binäres Startsignal verwendet werden. Der Digitalausgang kann als Füllen definiert werden. Hierbei wird der Digitalausgang dann gesetzt, wenn das FTC-interne Bit Füllen aus dem DS32 gesetzt ist, und der Behälter befüllt werden soll. Dieses Bit kann z.b. für ein Befüllventil als binäres Signal verwendet werden. Die übrigen Parameter können bei der Erst-Inbetriebsetzung belassen werden. Anschließend betätigen Sie bitte den Button Senden um den DS7 zur Siwarex FTC Baugruppe zu senden. Siemens AG 18

19 2.6 Parametrierung der Auto-Parameter (DS19) Die Parameter-Einstellungen des DS19 werden für die Ausführung der Automatik-Befehle, wie z.b. 165 (=automatische Ermittlung der Gerätekennlinie) oder 164 (=automatische Ermittlung der PID- Parameter), benötigt. Diese beiden Automatik-Befehle werden in diesem Dokument zu einem späteren Zeitpunkt noch näher erläutert. An dieser Stelle soll zunächst nur der DS19 erklärt werden. 1. Vorgabe der Stellgrößen: Mit den 4 Parametern im DS19: Output 1 für die Anfahrautom. (0,01%) Output 2 für die Anfahrautom. (0,01%) Output 3 für die Anfahrautom. (0,01%) Output 4 für die Anfahrautom. (0,01%) können bis zu 4 Stellgrößen hinterlegt werden. Diese vorgegebenen Stellgrößen werden während der Ausführung eines Automatik-Befehls an dem Analogausgang der Siwarex FTC Baugruppe ausgegeben. Bei der Vorgabe der Stellgrößen in dem DS19 bitte Folgendes beachten: die Vorgabewerte müssen in der aufsteigenden Reihenfolge angegeben werden die Vorgabewerte sollen möglichst im Bereich des späteren Soll-Durchflusses liegen der erste Vorgabewert muss mindestens 3% sein (= Parameter-Wert = 300) der Mindestabstand zwischen den einzelnen Vorgabewerte untereinander beträgt 1% 2. Vorgabe der Zeit, mit der die Siwarex FTC die Stellgröße am Analogausgang ausgibt: Mit dem Parameter Zeit für Anfahren (ms) wird die Zeit eingestellt, wie lange eine Stellgröße am Analogausgang während der Ausführung eines Automatik-Befehls ausgegeben werden soll. Siemens AG 19

20 Im Folgenden wird anhand eines Beispiels die Parameter-Einstellungen des DS19 erklärt. Im DS19 sind die Parameter wie folgt hinterlegt (siehe auch Abbildung): Zeit für Anfahren (ms) = Output 1 für die Anfahrautom. (0,01%) = 2000 Output 2 für die Anfahrautom. (0,01%) = 6000 Output 3 für die Anfahrautom. (0,01%) = 0 Output 4 für die Anfahrautom. (0,01%) = 0 Es können bis zu 4 Stellgrößen (in 0,01%) in aufsteigender Reihenfolge hinterlegt werden. Zeit, wie lange eine Stellgröße am Analogausgang ausgegeben werden soll für die Automatik- Befehle. Wird nun ein Automatik-Befehl, wie z.b. Autom. Startup1 (165) oder Autoparameter start (164) ausgeführt, werden am Analogausgang der Siwarex FTC Baugruppe folgende Stromwerte ausgegeben: 1. die erste Stellgröße Output 1 für die Anfahrautom. (0,01%) wird für 20 Sekunden am Analogausgang ausgegeben: Parameter DS7: Strombereich für den Analogausgang Strombereich Stellgröße in %, Parameter DS19: Output 1 für die Anfahrautom. (0,01%) Strom (=Strombereich x Stellgröße in %) Anfangsstrom des Strombereichs Strom am Analogausgang ma 20 ma 20% 4 ma 0 ma 4 ma ma 16 ma 20% 3,2 ma 4 ma 7,2 ma Siemens AG 20

21 2. die zweite Stellgröße Output 2 für die Anfahrautom. (0,01%) wird für 20 Sekunden am Analogausgang ausgegeben: Parameter DS7: Strombereich für den Analogausgang Strombereich Stellgröße in %, Parameter DS19: Output 2 für die Anfahrautom. (0,01%) Strom (=Strombereich x Stellgröße in %) Anfangsstrom des Strombereichs Strom am Analogausgang ma 20 ma 60% 12 ma 0 ma 12 ma ma 16 ma 60% 9,6 ma 4 ma 13,6 ma 3. Die Stellgrößen Output 3 für die Anfahrautom. (0,01%) und Output 4 für die Anfahrautom. (0,01%) werden in diesem Beispiel nicht angefahren, da die beiden Parameter-Einstellungen = 0 sind. Siemens AG 21

22 2.7 Bestimmung der Gerätekennlinie (DS11) Mit der Gerätekennlinie wird ein Bezug hergestellt zwischen der Stellgröße und dem zugehörigen Durchfluss. Die Gerätekennlinie wird für den volumetrischen Betrieb benötigt (z.b. beim Anfahren). Anhand der Sollwertvorgabe für den Durchfluss wird die entsprechende Stellgröße aus der Gerätekennlinie ermittelt. Es können bis zu vier Wertepaare (Stellwert / Durchfluss) für die Gerätekennlinie angegeben werden. Diese Wertepaare werden in diesem Datensatz hinterlegt: Wertepaare Bei der Verwendung des Automatik-Befehls Autom. Startup1 (165) wird die Gerätekennlinie (DS11) automatisch aufgenommen, d.h. die Wertepaare (Stellwert / Durchfluss) werden in dem DS11 automatisch hinterlegt. Während der Ausführung des Befehls Autom. Startup1 (165) werden am Analogausgang der Siwarex FTC Baugruppe die Stellgrößen ausgegeben, die in dem DS19 hinterlegt sind (z.b. 20% und 60%). Siemens AG 22

23 Im Folgenden wird die Gerätekennlinie mit dem Automatik-Befehl Autom. Startup1 (165) aufgenommen: 1. der Behälter wird befüllt: Die Behälter-Befüllung sollte möglichst größer als 90% sein, sie muß jedoch größer sein wie der Einschaltgrenzwert zum Nachfüllen (=Parameter Start Nachfüllen aus DS6). Hier kann der aktuelle Behälter- Füllgrad beobachtet werden. Siemens AG 23

24 2. die Austragsschnecke wird mit Material befüllt: 3. der Befehl Autom. Startup1 (165) wird ausgeführt: Siemens AG 24

25 4. Während der Befehlsbearbeitung ist das Bit Anfahrautomatik im DS32 gesetzt: Siemens AG 25

26 Nach Beendigung der Befehlsausführung, d.h. nach dem Anfahren der im DS19 hinterlegten Stellgrößen, und dem Empfangen des DS11 mit Empfangen, kann die aufgenommene Gerätekennlinie im DS11 betrachtet werden: Siemens AG 26

27 2.8 Bestimmung der PID Parameter (DS12) Mit der Ausführung des Befehls Autoparameter start (164) werden automatisch aufgenommen: die PID-Parameter (DS12) die Duchfluß-Parameter (DS10) die Stabilitätskriterien (DS6) Während der Ausführung des Befehls Autoparameter start (164) werden am Analogausgang der Siwarex FTC Baugruppe die Stellgrößen ausgegeben, die in dem DS19 hinterlegt sind (z.b. 20% und 60%). Der Befehl Autoparameter start (164) wird ausgeführt: Siemens AG 27

28 Während der Befehlsbearbeitung ist das Bit Anfahrautomatik im DS32 gesetzt: Siemens AG 28

29 Nach Beendigung der Befehlsausführung, d.h. nach dem Anfahren der im DS19 hinterlegten Stellgrößen und dem Empfangen der DS12, DS10 bzw. DS6 können die aufgenommenen Parameter betrachtet werden: DS6: Siemens AG 29

30 DS10: DS12: Siemens AG 30

31 HINWEIS: Wenn die Datensätze, die durch die Auto-Parametrierung verändert wurden, nicht zur Ansicht in das Siwatool empfangen wurden, empfiehlt es sich, im Siwatool den Befehl Alle Daten empfangen auszuführen, um die in der FTC Baugruppe durch die Auto-Parametrierung veränderten Datensätze in die Siwatool-Software einzulesen. Nach dem Empfangen aller Daten in die Siwatool-Software sind die angezeigten Siwatool- Parameterwerte wieder konform zu den in der FTC Baugruppe abgelegten Parameterwerte. Siemens AG 31

32 2.9 Bestimmung der Materialkennlinie (DS13) Die Materialkennlinie (DS13) beschreibt den Einfluss der aktuellen Füllmenge auf die Stellgröße. Die Ermittlung der Kennlinie kann im volumetrischen oder im gravimetrischen Betrieb erfolgen. Bei der jeweiligen Füllhöhe (90%, 70%, 50%, 30% und 10%) kann ein Befehl zum Errechnen des Korrekturfaktors aktiviert werden. Die Kennlinie soll mit dem typischen Sollwert ermittelt werden (Sollwertvorgabe siehe auch Kapitel 2.10). Die einzelnen Punkte der Kennlinie können erneut korrigiert werden, damit die Kennlinie aktuell den Materialeigenschaften entspricht. Im Folgenden wird die Materialkennlinie aufgenommen. Gehen Sie bitte wie folgt vor: 1. der Behälter wird größer einer Füllmenge von 90% befüllt: Siemens AG 32

33 Hier kann die aktuelle Behälter-Füllmenge beobachtet werden. 2. Die Dosierung wird gestartet mit Dosieren (auto/vol.) ein (157) oder Dosieren (auto/grav.) ein (158): Dosierstart, volumetrisch oder gravimetrisch Siemens AG 33

34 3. Beim Durchfahren der 90%-Füllmengenanzeige wird der Befehl Faktor 90% (180) ausgeführt: Beim Durchfahren der 90%- Füllmengenanzeige, wird der Befehl Faktor 90% (180) ausgeführt. 4. Beim Durchfahren der 70%-Füllmengenanzeige, wird der Befehl Faktor 70% gültig (179) ausgeführt. 5. Beim Durchfahren der 50%-Füllmengenanzeige, wird der Befehl Faktor 50% gültig (178) ausgeführt. 6. Beim Durchfahren der 30%-Füllmengenanzeige, wird der Befehl Faktor 30% gültig (177) ausgeführt. 7. Beim Durchfahren der 10%-Füllmengenanzeige, wird der Befehl Faktor 10% gültig (176) ausgeführt. Siemens AG 34

35 Nach Beendigung der Befehlsausführungen, und dem Empfangen des DS13 mit Empfangen, können die aufgenommenen Parameter betrachtet werden: Siemens AG 35

36 2.10 Sollwert-Vorgabe (DS20) In dem Datensatz DS20 wird der Durchfluss-Sollwert für die Differenzialdosierwaage vorgegeben. Der Durchfluss-Sollwert kann vorgegeben werden als: Mengenvorgabe pro Zeiteinheit oder: %-Wert des Nenndurchflusses Die jeweils nicht genutzte Vorgabe muß mit 0 vorgegeben werden. Wird der Durchfluss-Sollwert so geändert, daß die Sollwertschwelle Sollwertschwelle (0.01%) (Bezug auf Nenndurchfluss im DS6) überschritten wird, so wird zunächst in den volumetrischen Betrieb umgeschaltet. Die Dauer des volm. Betrieb (ms), bevor wieder in den gravimetrischen Modus umgeschaltet wird, wird im DS20 ebenfalls vorgegeben. Wird die Sollwertschwelle Sollwertschwelle (0.01%) mit 0 vorgegeben, so erfolgt keine Umschaltung vom gravimetrischen in den volumetrischen Betrieb: DS20: Vorgabe des Durchfluss-Sollwerts: Durchfluss-Sollwert als Mengenvorgabe pro Zeiteinheit (Zeitheit: Def. im DS6) Durchfluss-Sollwert als %-Wert des Nenndurchflusses (Nenndurchfluss: Def. im DS6) Anschließend betätigen Sie bitte den Button Senden, um den DS20 zur Siwarex FTC Baugruppe zu senden. Siemens AG 36

37 DS6: Vorgabe der Zeiteinheit und Nenndurchfluss: Die Zeiteinheit des Durchfluss- Sollwerts wird im DS6 angegeben. Der Nenndurchfluss wird im DS6 angegeben. Siemens AG 37

38 2.11 Speicherung der Parametrier-Daten in eine Datei Mit dem Befehl Alle Daten empfangen werden alle Parameter von der Siwarex FTC Baugruppe zum PC übertragen: Während der Datenübertragung von der SIWAREX FTC Baugruppe zum PC erscheint folgende Meldung: Speichern Sie die Daten in eine SIWATOOL FTC Datei: Siemens AG 38

39 3. Betriebsart-Umschaltung vom gravimetrischen in den volumetrischen Betrieb bei Störung Nach dem Feststellen einer Störung (z.b. bei Vibration an der Waage) während der gravimetrischen Dosierung, schaltet die Siwarex FTC Baugruppe in den volumetrischen Betrieb um. Eine Störung wird erkannt durch den: 1) Gewichtsverlauf (Verletzung des Stabilitätskriteriums) oder: 2) Durchflusswert (Min/Max-Grenzwertverletzung bzw. max. Durchflussänderung) 3.1 Volumetrischer Betrieb durch Verletzung des Stabilitätskriteriums Durch Erkennen einer Verletzung des Stabilitätskriteriums schaltet die Siwarex FTC Baugruppe in den volumetrischen Betrieb um. Eine Erkennung der Verletzung des Stabilitätskriteriums erfolgt wie folgt: Der abnehmende Waagen-Gewichtsverlauf während einer Dosierung wird über ein Stabilitätsfenster überwacht. Hierzu wird der abnehmende Gewichtsverlauf (gefiltert mit den Filtern aus DS3) für eine bestimmte Zeit (Parameter: Stabilitätszeit Durchfluss aus DS6) auf eine maximale Gewichtsabweichung (Parameter: Stabilitätsgewicht aus DS6) geprüft. D.h. es wird überprüft, ob sich der abnehmende Gewichtswert innerhalb eines Stabilitätsfensters bewegt. Wird die maximale Gewichtsabweichung in dem Stabilitätsfenster überschritten, so wird die aktuelle Stellgröße eingefroren, und das Statusbit Durchfluss stabil im DS32 zurückgesetzt. Siemens AG 39

40 Die Funktionsweise des Stabilitätsfensters veranschaulicht auch die folgende Abbildung: Bei einer Verletzung des Stabilitätskriteriums wird das Stabilitätsstatusbit Durchfluss stabil im DS32 zurückgesetzt: Stabilitätsstatus im DS32 Siemens AG 40

41 Bleibt das Statusbit Durchfluss stabil länger als die vorgegebene Störungsduldungszeit (Parameter: Störungsduldungszeit aus DS10) zurückgesetzt, wird in den volumetrischen Betrieb unter Beibehaltung des Stellwertes umgeschaltet. Die Überwachung des Stabilitätskriteriums ist durch die Siwarex FTC Baugruppe immer aktiv, und läßt sich nicht deaktivieren. Die zur Erkennung einer Verletzung des Stabilitätkriteriums und der Umschaltung in den volumetrischen Betrieb benötigten Parameter Stabilitätszeit Durchfluss aus DS6 Stabilitätsgewicht aus DS6 Störungsduldungszeit aus DS10 werden mit der Ausführung des Befehls Autoparameter start (164) automatisch durch die Siwarex FTC Baugruppe ermittelt. Siemens AG 41

42 3.2 Volumetrischer Betrieb durch Überwachung des Durchflusswertes (Min/Max-Grenzwertverletzungen) Es können neben der Kontrolle des Stabilitätskriteriums durch die Siwarex FTC Baugruppe weitere Umschaltbedingungen in den volumetrischen Betrieb durch den Anwender festgelegt werden. Diese Umschaltbedingungen vom gravimetrischen in den volumetrischen Betrieb können im DS12 bei Bedarf festgelegt werden: 1. Wird der Grenzwert Durchfluss min. (0,01%) (aus DS6) unterschritten oder der Grenzwert Durchfluss max. (0,01%) (aus DS6) überschritten bezüglich des Nenndurchflusses (aus DS6), so kann eine Umschaltung in den volumetrischen Betrieb festgelegt werden. 2. Wird der Grenzwert Durchfluss min. (0,01%) vom Sollwert (aus DS10) unterschritten oder der Grenzwert Durchfluss max. (0,01%) vom Sollwert (aus DS10) überschritten bezüglich des vorgegebenen Sollwertes (aus DS20), so kann eine Umschaltung in den volumetrischen Betrieb festgelegt werden. 3. Wird der Grenzwert Max. Durchflussänderung +/- (0,01%/s) (aus DS10) überschritten bezüglich des Nenndurchfluss (GE/s o. GE/h) (aus DS6), so kann eine Umschaltung in den volumetrischen Betrieb festgelegt werden. Die Grenzwertvorgaben: Durchfluss min. (0,01%) Durchfluss max. (0,01%) Durchfluss min. (0,01%) vom Sollwert Durchfluss max. (0,01%) vom Sollwert Max. Durchflussänderung +/- (0,01%/s) sind relativ zum Nenndurchfluss bzw. Sollwert anzugeben und bilden ein Toleranzband um den Nenndurchfluss bzw. Sollwert. Beispiel: Sollwert = 200,0 Durchfluss max. (0,01%) vom Sollwert = 1000 Durchfluss min. (0,01%) vom Sollwert = 2000 Durchfluss max. = 220,0 vom Sollwert Toleranzband Durchfluss max. = 10% vom Sollwert Sollwert = 200,0 Durchfluss min. = 160,0 vom Sollwert Toleranzband Durchfluss min. = 20% vom Sollwert Siemens AG 42

43 Die Umschaltung in den volumetrischen Betrieb bei den oben genannten drei Möglichkeiten kann wahlweise durch die Beibehaltung des letzten Stellwertes (=Stoßfreies Umschalten gravim -> volum.) oder der Stellwertvorgabe durch die Kombination aus der Geräte- und Materialkennlinie (=Umschaltung nach Materialkennlinie) erfolgen. Umschaltbedingung in Bezug auf den Nenndurchfluss aus DS6 Umschaltbedingung in Bezug auf den Solldurchfluss aus DS10 Umschaltbedingung in Bezug auf den Nenndurchfluss aus DS10 Siemens AG 43

44 4 Trace-Aufzeichnungen zur Optimierung Um die Differenzialdosierwaage zu optimieren, bietet sich die Möglichkeit der sog. Trace- Aufzeichnungen an. Bei einer solchen Trace-Aufzeichnung werden die wichtigsten Daten zunächst zyklisch in das RAM der Siwarex FTC Baugruppe geschrieben, und anschließend nach Excel ausgelesen. Vorbereitung für eine Trace-Aufzeichnung: Zuerst muss der DS7 mit dem Button Empfangen aus der Siwarex FTC Baugruppe in die Siwatool- Software eingelesen werden: Anschließend sind folgende Einstellungen zu wählen: Angabe in 10ms x n, z.b. 10 bedeutet hier: 10ms x 10 = 100ms. D.h. alle 100ms wird eine Trace-ID aufgezeichnet. Danach kann der DS7 mit dem Button Senden zur Siwarex FTC Baugruppe zurückgeschrieben werden: Siemens AG 44

45 Trace-Aufzeichnung durchführen: Mit dem Befehl Aufzeichnung/Trace EIN (70) kann eine Trace-Aufzeichnung gestartet werden. Mit dem Befehl Aufzeichnung/Trace AUS (71) kann eine Trace-Aufzeichnung gestoppt werden. Trace-Aufzeichnung starten Trace-Aufzeichnung stoppen Trace-Aufzeichnung ins Excel (oder *.csv-datei) exportieren: Nach Betätigung des Buttons Empfangen können im DS123 die aufgenommenen Trace-ID- Nummern angesehen werden. In diesem Beispiel wurden Traces aufgenommen mit den ID-Nummern 0 bis 336 : älteste Trace-ID-Nummer jüngste Trace-ID-Nummer Siemens AG 45

46 Über den DS121 können dann die aufgenommenen Trace-Daten ins Excel (oder in eine *.csv-datei) exportiert werden. Hierzu sind nach Betätigung des Buttons Export nach Excel (oder Export in Datei) die aufgenommenen Trace-ID Nummern anzugeben. In diesem Beispiel die Zahlen 0 und 336. Anschließend wird der Daten-Export angestoßen mit dem Button Export starten. 1. älteste Trace-ID-Nummer 2. jüngste Trace-ID-Nummer 3. Anschließend können die Daten im Excel analysiert werden: Siemens AG 46

47 Für Rückfragen oder Anregungen hinsichtlich des beschriebenen Produkts oder der Dokumentationen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung: Technischer SIWAREX-Support: Siemens AG Industry Automation (IA) Sensors and Communication Process Instrumentation Karlsruhe DEUTSCHLAND Tel: Fax: (maximal 0,05 /min aus dem deutschen Festnetz, abweichende Mobilfunkpreise möglich) Website: Copyright Statement All rights reserved by Siemens AG Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung und Mitteilung ihres Inhalts ist nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestanden. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM- Eintragung. Siemens AG 47