Regler für Dosieranlagen in Mühlenbetrieben Effizient die Drehzahl regeln

Überwachung der Dosiereinheit: Die Hauptaufgabe besteht darin, die Drehzahl des elektrischen Antriebs der Speisewalze in Abhängigkeit von der Belastung der Vermahlungswalzen zu steuern.

Bild: publish-industry, DALL·E
12.03.2024

Mühlen gehören zu den ältesten Maschinen, die der Mensch erfunden hat. 1950 gab es noch fast 19.000 Mühlen in Deutschland, heute sind es noch 550. Neben Hammermühlen in der Futterindustrie haben sich in der Müllereitechnologie, aber auch in Brauereien, Walzenmühlen etabliert. Moderne Mühlen sind mit fortschrittlichen Dosiereinrichtungen und automatisierten Steuerungs- und Überwachungssystemen ausgestattet, die eine präzise Dosierung von Mahlgut ermöglichen.

Ein entscheidender Bestandteil für die Effizienz jeder Mühle ist die vorgelagerte Dosiereinrichtung. Diese besteht aus einem Vorbehälter mit Aspirationsanschluss, einem Schwerteilausleser und einem Magneten, um sicherzustellen, dass keine Fremdkörper in die Mühle gelangen. Je nach Anwendung kommen Dosiereinheiten mit Speisewalzen zum Einsatz, deren Drehzahl genau überwacht werden muss, um stets die optimale Menge Mahlgut zuzuführen. Die Hauptaufgabe besteht darin, die Drehzahl des elektrischen Antriebs der Speisewalze in Abhängigkeit von der Belastung der Vermahlungswalzen zu steuern. Dies wird durch einen kontinuierlichen PD-Regler mit Analog- (4 bis 20 mA), Analogausgang (4 bis 20 mA) und einer Spannungsversorgung von 24 V realisiert. Der Regler muss die erforderlichen Ein- und Ausgänge sowie Möglichkeiten einer intuitiven Visualisierung und Bedienung bieten. Weiterhin können zusätzliche Messwerte erfasst werden. Hier bietet sich beispielsweise die Anzeige der Temperatur der Walzenlager an, wobei eine Auswertung über Grenzwerte ermöglicht werden sollte. Bei Überschreitung der Temperatur können sofort Maßnahmen ergriffen werden, um einen Anlagenstillstand oder größere Schäden zu vermeiden.

Intelligente Lösung für präzise Steuerung und Überwachung

Eine externe Reglerfreigabe und die Einstellung eines externen Sollwerts durch eine übergeordnete Steuerung wären zusätzlich bedienerfreundliche Funktionen. Zudem sollte der Prozess durch Fernwartung überwacht werden können. Jumo bietet für all diese Anforderungen das passende Produkt im Portfolio. Der Dicon touch ist ein mehrkanaliger Prozess- und Programmregler mit einem modular aufgebauten Hardwarekonzept, das den Einsatz in vielfältigen Applikationen ermöglicht. Er verfügt über vier analoge Universaleingänge zum Anschluss an Widerstandssensoren, Thermoelemente sowie Einheitssignale und bis zu acht externe Eingänge, um verschiedene physikalische Messwerte mit hoher Präzision zu erfassen.

Für eine sichere Prozessbedienung bietet der Prozessregler eine passwortgeschützte Benutzerverwaltung mit individueller Rechtevergabe für unterschiedliche Ebenen oder Steuerbefehle. Bis zu vier frei editierbare Prozessbilder ermöglichen individuelle Visualisierungen, schnellen Zugriff auf Prozesszustände und eine einfache, übersichtliche Bedienung. Für die Dosieranlagen wird der Dicon touch als kontinuierlicher PD-Regler eingesetzt. Als Regler-Ist-Wert dient der Strom aus dem Frequenzumrichter des Mahlwerks als Analogsignal (4 bis 20 mA). Da je nach Anlagengröße unterschiedliche Elektromotoren zum Antrieb des Mahlwerks eingesetzt werden, können Soll- und Grenzwerte variieren. Das kontinuierliche Regler-Stellsignal geht als Analogsignal (4 bis 20 mA) an die Antriebseinheit der Speisewalze, um den Antriebsmotor der Mahlwalzen möglichst im effizientesten Betriebsbereich zu halten.

Die Regelgrößen Soll- und Ist-Wert werden erfasst, um sie für die Inbetriebnahme und spätere Optimierungen nutzen zu können. Durch das Jumo-Engineering wurde eine kundenspezifische Webapplikation (HTML-Bedienseiten) für den Webserver des Jumo Dicon touch erstellt, um den Anwendern die Inbetriebnahme der Anlage über ein Tablet oder Smartphone zu ermöglichen oder sich durch eine Fernaufschaltung durch Kollegen unterstützen zu lassen. Auf der Bedienseite der Webapplikation können ein Sollwert und ein Handstellsi­gnal vorgegeben oder der Regler in den Handbetrieb genommen werden. Die Alarm- sowie die Ereignisliste können aufgerufen werden, und die Registrierdaten stehen als Trendaufruf zur Verfügung. Die Parametrierung erfolgt auf einer eigenen Seite und ist passwortgeschützt. Nach dem Login können hier ausgewählte Parameter aus der Konfigurationsebene des Dicon touch verändert werden, zum Beispiel Sprache, Reglerparameter sowie Grenzwerte.

Die Temperaturanzeige kann direkt am Schaltschrank der Mühle mit digitalen Jumo-diraView-Anzeigegeräten werden. Der Multifunktionsmesseingang des Jumo diraView ermöglicht den Anschluss von Thermoelementen, Widerstandsthermometern, Widerstandsferngebern, Widerstandspotis sowie Einheitssignalen 0(2) bis 10V / 0(4) bis 20mA. Über die Anzeige kann eine Alarmmeldung im Klartext angezeigt und über Relais- oder Digitalausgänge weitergegeben werden. Je nach Ausstattung der Anlagen werden bis zu drei verschiedene Temperaturmessungen erfasst und entsprechende Grenzwerte auf den diraVIEW Anzeigern ausgewertet. Die Grenzwerte werden hardwaretechnisch verarbeitet und sind Bestandteil der Freigabekette „externe Reglerfreigabe“ auf dem Jumo Dicon touch. Mit dem Dicon touch erhält der Anwender einen optimal auf die jeweilige Anwendung zugeschnittenen Regler als zentrale Steuereinheit für die Mühlensteuerung und -überwachung. Alle Zusatzfunktionen, wie zum Beispiel Fernzugriff über Webserver, Alarm- und Ereignisliste sowie Benutzerverwaltung und Registrierfunktion, sind bereits integriert. Zudem besitzt er ein Touch-Display für eine komfortable Bedienung.

Bildergalerie

  • Mit dem Dicon touch lassen sich komplexe Regelungs- und Steuerungsaufgaben 
übernehmen.

    Mit dem Dicon touch lassen sich komplexe Regelungs- und Steuerungsaufgaben
    übernehmen.

    Bild: Jumo

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