Präzises Abfüllen, am besten auf das Gramm genau, die Vermeidung von Reklamationen durch unterfüllte Gebinde und von Materialverlusten durch Überfüllung sowie die End-of-Line-Kontrolle sind die klassischen Einsatzgebiete von Wägesteuerungen in Verpackungsprozessen für feste und flüssige Produkte. Neben der eigentlichen Aufgabe des Wiegens und daraus abgeleiteter Überwachungs- und Steuerungsfunktionen stellen die Anwender nicht nur besondere Anforderungen an die Robustheit und Verfügbarkeit der Systeme, sondern auch an ihre Kommunikationsfähigkeit.
Spätestens mit der Umsetzung von Industrie 4.0 in produktionstechnischen Anlagen kommen Wäge- und Dosiersteuerungen um integrierte Webbrowser nicht mehr herum. Diese sind schließlich das Bindeglied beispielsweise zu Condition-Monitoring-Applikationen auf übergeordneten Leitebenen oder in der Cloud.
Basierend auf Erfahrungswerten
Im Mittelpunkt der Wägesteuerungen von B+L Industrial Measurements stehen dabei das bedienfreundliche Minipond 3F sowie das ebenfalls eichfähige Datapond 3F, das einen erweiterten Funktionsumfang speziell für schnelle Abfüllautomaten bietet. Bis zu 220 Parametersätze für Voreinstellungen für Füllgewichte und Produkteigenschaften sollen eine schnelle Umrüstung auch bei häufigen Produktwechseln ermöglichen.
Beide Wägesteuerungen basieren auf den Erfahrungen mit den Vorgängerversionen, beispielsweise mit der SWA2000. Steuerungstechnik mit integriertem Webserver, gepaart mit bewährten Wäge- und Dosieralgorithmen sind laut B+L für deren langjährige Kunden wie die italienischen Maschinenbauer Essegi und PKT sowie das spanische Unternehmen Metral ein zentrales Argument.
Mulch und Katzenstreu abwägen
Die eichfähige Wägesteuerung Minipond 3F ist auf kleine bis mittlere Leistung und eine überschaubare Produktvielfalt ausgelegt. Beim italienischen Maschinenbauer PKT wird sie zum Abwägen beispielsweise von Holzrinde, Mulch oder Katzenstreu eingesetzt. „Das Minipond 3F bietet erprobte Zuverlässigkeit und ist mit allen wichtigen Basisfunktionen ausgestattet. Einstellungen lassen sich auf einfache Weise vornehmen; die Anbindung an die SPS unserer Anlagen passt perfekt“, sagt Claudio Pivato, Firmengründer und Inhaber von PKT.
„Im Betrieb ist das Minipond 3F in der Lage, sich während des Abfüllprozesses flexibel an Änderungen der jeweiligen Produkteigenschaften wie die Materialdichte oder das Fließverhalten anzupassen“, so Pivato weiter. Digitale Filter zur Verarbeitung der Wägesignale und leistungsfähige Auswertealgorithmen sollen hierbei für höchste Messgenauigkeit sorgen – auch unter schwierigen Bedingungen. Pivato lobt zudem die Geschwindigkeit des Minipond 3F: „Es ist schneller als andere, vergleichbare Steuerungen und verbessert so die Produktivität der Maschinen.“
Anpassungsfähiges Dosieren
Die Wägesteuerung Datapond 3F wurde für Verpackungsprozesse mit hohen Durchsatzleistungen sowie mit besonderen Anforderungen an die Dosier- und Wiederholgenauigkeit entwickelt. Der italienische Maschinenhersteller Essegi nutzt die Steuerung in seinen doppelbahnigen Abfüll- und Absackanlagen zum Verpacken rieselfähiger Feststoffe.
„Mit unseren Verpackungsmaschinen der Baureihen F1000 und F1200 füllen wir unterschiedlichste granulatartige Produkte wie Tierfutter, Nahrungsmittel, Pellets oder Kieselsteine ab“, erklärt Vertriebsberater Marco Pivato. „Das Datapond 3F steuert den vollständigen Dosierablauf und kann über die gespeicherten Voreinstellungen schnell auf andere Füllgewichte oder Produktqualitäten umgeschaltet werden.“ Dabei sei es sehr genau; denn die digitale Filtertechnik und die Nachstromautomatik gewährleisten auch bei Waagenschwingungen oder Füllgütern mit schwankenden Materialeigenschaften präzise Abfüllergebnisse, so der Vertriebsberater weiter.
Regelalgorithmen justieren den Prozess
Auch das spanische Unternehmen für Verpackungsmaschinen Metral setzt auf B+L-Produkte. „Uns überzeugen die Geschwindigkeit und die Genauigkeit der Wägesteuerung, gerade auch bei schwankendem Materialstrom“, sagt Isaac Colomer i Xena, Verkaufsleiter bei Metral. „Zudem lässt sie sich schnell in Betrieb nehmen. Es müssen nur wenige Daten, in der Regel nur das Gewicht, eingegeben werden.“ Die Steuerung, die über das HMI der Maschine visualisiert und bedient wird, erledige den Rest.
Die Präzision der Datapond 3F wird ergänzt durch neue Möglichkeiten der Datenkommunikation. „Webserver und Feldbusschnittstellen unterstützen eine reibungslose Integration der Steuerung in das Anlagenumfeld“, erklärt Colomer i Xena. Darüber hinaus sollen Regelalgorithmen und Sonderfunktionen der Steuerung den Dosierprozess optimal an die Abfüllanlage und die jeweiligen Materialeigenschaften anpassen.
Hohe Integrationsfreundlichkeit
Steuerungstechnisch lassen sich sowohl das Minipond 3F als auch das Datapond 3F in nahezu jedes Maschinenumfeld und jede Kommunikationstopologie integrieren. Hierzu bieten die Wägesteuerungen digitale I/Os, Ethernet-Schnittstellen, Modbus-Protokolle sowie optionale Feldbusschnittstellen wie beispielsweise Profibus, Profinet oder Ethernet/IP.
Der integrierte Webserver ermöglicht den Zugang per Browser, beispielsweise zur Einstellung und Archivierung von Parametern, zur Justage sowie zur Funktionsprüfung und Fehlerdiagnose. Dies soll eine schnelle Inbetriebnahme unterstützen sowie die Datensicherung und das Firmware-Update vereinfachen. Hinzu kommt eine gezielte Prozessdiagnose direkt aus dem Gerät.
Die Wägesteuerungen können über den Webbrowser auch in Industrie-4.0-gerechte Strukturen und Anwendungen eingebunden werden, beispielsweise in Condition-Monitoring-Applikationen auf übergeordneter Leitebene oder in der Cloud.
Intelligente Selbstüberwachung
Im Betrieb überwachen die Wägesteuerung Minipond 3F beziehungsweise Datapond 3D in Eigenregie eine Vielzahl von Prozessparametern, welche bei der Verbesserung der Anlage unterstützen. Erfasst und ausgewertet werden unter anderem Füllgewicht, Toleranzen und Prozessfehler. Zusätzlich werden Daten wie Anzahl und Gesamtsumme sowie Diagnosedaten protokolliert und dokumentiert.
„Generell, so unsere Erfahrung bei Metral, ist der Wartungs- und Serviceaufwand mit diesen Wägesteuerungen sehr gering“, so Colomer i Xena. „Und wenn ein Problem auftritt, funktioniert der Support durch den Hersteller schnell und reibungslos.“
