平均的な製品は、原材料から最終製品になるまでの過程で7回重量を測定されます。製造生産システムで緊密に統合されたPLCバックプレーンプラグイン式計量スケールモジュールを使用することで、企業は迅速かつシームレスに重量をモニタし、タイムリーな意思決定を行ない、生産プロセスを効果的に制御することができます。
PLC計量モジュールは、在庫管理、バッチ処理/混合、充填/分注、チェック計量、重量レベル、レートコントロール、レートモニタなど、さまざまなアプリケーションで使用されています。これらのモジュールの利点は以下の通りです。
- バックプレーンに直接差し込めるため、ケーブル配線が不要
- PLC/PAC用に高速、正確、決定論的な重量データを生成
- アプリケーション制御のためにラックI/Oを使用
- アドオンプロファイルは、RSLogix™のI/O Configurationメニューツリーに組み込まれ、セットアップとデータ出力命令にアクセス可能
- 基本的な計量機能との統合を容易にするために、テストと検証を行なったHMIフェイスプレート/アドオン命令(AOI)
PLCプラグイン式計量モジュールは完全なソリューションの一部分に過ぎません。計量システムにはいくつかの形態がありますが、一般的には、計量容器またはプラットフォームを支持(または吊り下げ)する1つまたは複数のロードセル、ロードセル信号を合計する接合箱、および計量モジュールが含まれます。もう1つの一般的な用途は、重量損失または重量増加の操作として材料を測定する供給または分注です。
システムの重量測定値の精度は、システムコンポーネントの品質や、製造環境におけるシステムの設置･運用によって影響を受けることがあります。その目的は、プロセスに対して高速で正確かつ安定した重量測定値を提供し、プロセスを効果的に制御するのに十分な速さで更新することです。各スケールは、迅速に設置、設定、キャリブレーションを行ない、その後メンテナンス-再キャリブレーションや問題の診断を容易に行なう必要があります。
設置 - 計量には、容器の大きさや種類、支持構造、配管(絶縁)、振動(運動)、環境(重心、気温、風、地震力)など、考慮すべき要素が数多くあります。正確な計量を行なうためには、ロードセルだけで計測するすべての重量を支える必要があります。テンション･ロード･セルを使用すれば、屋内の中2階に容器を吊るすこともでき、貴重な生産床面積を節約することができます。
ロックウェル･オートメーションの統合ツールをサイロ、タンク、プラットフォーム、ベンチスケールに導入することで、Hardy社の製品の設置が最大2倍速くなります。これらのクラス最高のアドオンプロファイル(AOP)およびフェイスプレート/アドオン命令は、すべてテスト、検証、および文書化されています。C2®キャリブレーションや統合技術者診断と組み合わせることで、設置が最大2倍速く、簡単になり、より堅牢になります。
キャリブレーション - 産業用スケールのキャリブレーションと検証に使用される従来の方法は、非常に時間がかかり、コストがかかり、生産に支障をきたし、従業員と製造サプライチェーンが何らかの危険にさらされることがあります。通常、スケールの容量が大きければ大きいほど、生産ラインへの影響は大きくなります。企業によっては、キャリブレーションを妥協し、容量の80%未満のSPAN荷重でキャリブレーションを完了することを余儀なくされたり、選択したりすることもあり、それによって「最高の計量実践」のために定められたガイドラインから逸脱することになります。伝統的なプロセスには、通常長い時間(数時間)がかかり、規模が大きくなればなるほど、より長い時間(数時間、数十時間)がかかります。これは、生産性(OEE)の低下とコストの上昇を招く可能性があります。
Hardy社のC2「オンサイト無重量キャリブレーション」方式は、製造時にNIST認証のテストウェイトを各ロードセルに0%から100%まで負荷することでこの問題に対処します。このステップでは、各ロードセルの特性(mV/V/Ω)を把握し、その出力特性を補正することができます。製造されたロードセルはすべて同一(電気的に一致)しています。このキャリブレーション特性は、お客様の製造工場で使用するために、ロードセル内のチップに埋め込まれます。PLCプラグイン式計量モジュールはこのチップを読取り、センサ信号と重量値を関連付けるようキャリブレーションされます。
「検証」のために5%から10%の小さな検証用ウェイトを載せるだけで、スケール全体をキャリブレーション･検証することができます。これは、決して特殊な技術ではありません。センサを事前にキャリブレーションするこの方法は、例えばスマート圧力センサなどでも使われています。
振動 - 容器をできるだけ正確に計量するためには、容器をロードセルと関連する取付け金具で完全に支持する必要があります。容器に振動の原因となるミキサーや攪拌機が付随している場合、プラグイン式計量スケールモジュールは、重量測定値から振動情報を除外(分離･除去)しなければなりません。ほとんどの計量システムでは、機器は振動の影響を軽減するために平均化を行ないます。これは、更新レートを劇的に低下させ、システム全体の速度を低下させる可能性があります。Hardy社のWAVERSAVER®は、重量データから振動データを分離･除去する独自のアルゴリズムを使用しており、サイクルタイムを短縮することなく、システムをより速く、より正確にすることができます。重量測定は、高速かつ正確です。
診断 – 計量システムのトラブルシューティングには、時間がかかることがあります。多くの場合、コンポーネントは手の届かないところにあったり、開けるのに専用の工具が必要な筐体に設置されていたりします。ロードセルを個別に外してチェックし、再テストしなければならない場合、システム全体の整合性が損なわれる可能性があります。
