Система гравиметрического контроля

Каждый метр взвешен, а не оценён на глаз

Name: Система гравиметрического контроля
Brand: Sealion Tech

Система устанавливается на загрузочной горловине экструдера, вычисляет массу погонного метра в реальном времени и в замкнутом контуре регулирует частоту вращения шнека и скорость тяги. В стандартных условиях точность контроля достигает 0,3%, экономия сырья — 2–5%.

Что это

Что представляет собой система гравиметрического контроля

Масса погонного метра — это масса одного метра изделия. Её можно рассчитать по размерам изделия и плотности материала, и от того, насколько стабильно она удерживается в ходе производства, во многом зависит качество продукции.

Система гравиметрического контроля Sealion устанавливается над загрузочной горловиной экструдера. С помощью ПИД-регулирования в замкнутом контуре она автоматически и строго удерживает массу погонного метра, непрерывно управляя частотой вращения шнека, скоростью тяги и подачей материала в любой момент работы.

Зачем это нужно

Зачем это обычной линии

Stage	Без системы управления	С гравиметрическим контролем Sealion
Пуск линии	Масса погонного метра неизвестна: чтобы оценить толщину, нужно выпустить значительную длину, а многократные подстройки тратят материал, время и труд.	Масса погонного метра выводится на экран с первой секунды, сокращая выход на режим; скорость тяги и экструзии подстраивается на ходу, экономя материал и время.
Running	Всё зависит от опыта оператора: процесс не контролируется, отклонение непредсказуемо.	Экструдер и тяга управляются автоматически по рецепту массы, что исключает человеческую ошибку; масса контролируется постоянно, при отклонении подаётся сигнал.
Смена материала	Сырьё каждого поставщика ведёт себя по-своему: сдвиг массы неизвестен, брака не избежать.	Как бы ни менялось сырьё, система обнаруживает это и корректирует автоматически.
Прослеживаемость	После склада проследить уже ничего нельзя.	Весь ход производства записывается и сохраняется, его можно проследить впоследствии.

Измерено

Одна и та же линия: записи до и после внедрения контроля

Эти 20 измерений взяты из собственного руководства Sealion: это не моделирование, а записи массы погонного метра на одной линии до и после.

162–174Разброс массы без контроля

164–165Разброс массы с контролем

12 → 1Разброс сужен

3.5 → 0.5Среднеквадратичное отклонение (около 1/7 размаха)

Показать исходные данные (20 измерений из руководства)

Без системы управления			С гравиметрическим контролем Sealion
#	Time	Weight	#	Time	Weight
1	16:12	174	11	00:14	164
2	16:15	173	12	00:31	164
3	16:26	165	13	00:50	164
4	16:59	166	14	01:16	164
5	17:19	167	15	01:38	164
6	17:41	165	16	01:57	164
7	20:18	167	17	02:30	164
8	20:39	162	18	03:00	165
9	21:21	167	19	03:15	165
10	21:43	166	20	03:40	165

Источник: руководство Sealion Technology, раздел «Система гравиметрического контроля — основные функции». Размах и среднеквадратичное отклонение рассчитаны непосредственно по этим данным.

Рабочий цикл

Как работает система

В системе применён интеллектуальный весовой узел: клапан бункера открывается и закрывается в непрерывном цикле, поэтому каждая порция падает свободно при одинаковом давлении. Каждое открытие и закрытие управляется микроконтроллером по следующей последовательности:

1
FillКлапан закрывается, когда бункер заполнен на 80%.
2
FeedМатериал свободно опускается, питая основной шнек.
3
CycleНа отметке 20% клапан открывается, бункер пополняется и начинается следующий цикл.

Функции

Основные функции

Сокращает выход на режим и устраняет период, когда ничего нельзя вовремя подстроить

Прекращает перерасход сырья из-за отклонения массы — экономия 2–5%

Отрабатывает обрыв и повторный запуск за счёт управления массой и производительностью

Компенсирует изменения плотности и соотношения сырья, из-за которых стенка становится неравномерной

Стабилизирует процесс и удерживает качество продукции

Предотвращает брак из-за забитого фильтрующего пакета

Записывает и хранит производственные данные для полной прослеживаемости

Управление с одним весовым узлом и двойным выходом для скоростных линий ПЭ/ППР/PERT с синхронной двойной тягой

Состав системы

Состав системы гравиметрического контроля

Technical structure: display control unit, hopper weight and sensor unit, meter weight data acquisition unit, extruder rotating speed acquisition unit, tractor speed acquisition unit

01Блок индикации и управления

02Hopper weight & sensor unit

03Блок сбора данных массы погонного метра

04Блок сбора частоты вращения экструдера

05Блок сбора скорости тянущего устройства

Механические узлы

Тензодатчик, пневмоцилиндр, бункер, прижимное кольцо бункера, крюки бункера, акриловая обечайка, алюминиевый фланец загрузочной горловины, силиконовый фланец горловины, отсечной клапан, посадочное основание горловины экструдера, главный шкаф управления, фильтр-регулятор воздуха и сигнальный маячок.

Место установкиОснование и переходная плита устанавливаются на загрузочной горловине экструдера, отсечной клапан входит в паз основания, весовой узел крепится к основанию болтами; затем по порядку собираются бункер, крюки, акриловая обечайка и крышка.

Подключение подачи материалаАрмированный шланг одним концом крепится хомутом к выходу силоса, другим — входит в паз алюминиевого фланца горловины.

Съём частоты вращения шнекаКронштейн индуктивного датчика закрепляется рядом со шнеком экструдера, а чувствительное кольцо — на самом шнеке; датчик выставляется на точку срабатывания с сохранением зазора.

Съём скорости линииЭнкодер монтируется двумя способами: на кодирующем рычаге, опирающемся на трубу над ванной, либо непосредственно на подшипник тянущего устройства.

Индикация и подача воздухаДисплей крепится сбоку или над шкафом управления экструдера; фильтр-регулятор на главном шкафу подключается к внешней линии воздуха с давлением 0,3–0,4 МПа.

Текущее обслуживаниеВнутри шкафа управления должно быть сухо, а модули следует периодически очищать от пыли.

Монтаж

Система устанавливается над загрузочной горловиной экструдера и не требует изменения существующей компоновки линии.

The production line before and after installing the Sealion gravimetric control system — Сверху — до монтажа; снизу — после установки системы гравиметрического контроля Sealion

Двойной выход

Система гравиметрического контроля с двойным выходом

На распространённых сегодня скоростных линиях ПЭ/ППР/PERT линейная скорость достигает 20 м/мин. Изменение этой скорости делает трубу слишком толстой или слишком тонкой, а иногда приводит к обрыву.

Система с двойным выходом управляет обоими потоками экструзии по скоростям двух тянущих устройств и производительности экструдера. Принцип тот же: частота вращения шнека, скорости обеих тяг и подача регулируются в реальном времени под заданную точность массы, поэтому масса погонного метра остаётся постоянной.

Параметры

Технические характеристики

Электропитание	AC220V	Рабочая температура	-10~50℃
Макс. влажность	90% отн. вл., без конденсата	Потребляемая мощность	10W
Диапазон тензодатчика	10 / 20 / 30 / 50kg	Чувствительность входа	0.5uV/d
Диапазон входного сигнала	0.2~25mV	Разрешение АЦП	24bit
Разрешение ЦАП	12bit	Преобразование	Sigma-Delta
Быстродействие АЦП	4000 /s	Нелинейность	0.01%F.S
Дрейф коэффициента усиления	10PPM/℃	Макс. точность индикации	1/10000
Режим управления	Экструдер или тянущее устройство	Точность управления	0.4/100
Объём бункера	7L / 22L / 48L / 52L	Height	1000mm
Общая масса	60KG

Model

Исполнения и модели

Конфигурация подбирается под вашу линию.

Гравиметрический контроль одного экструдера

Model	Output	Size
MIXSCAN7	300 Kg/h	404×500×726
MIXSCAN22	500 Kg/h	404×500×886
MIXSCAN48	800 Kg/h	404×500×996
MIXSCAN52	≥1000 Kg/h	404×500×1096

Гравиметрический контроль двухслойной соэкструзии

Model	Output	Size
Mixscan7-7	300 + 300 Kg/h	404×500×726 (×2)
Mixscan22-7	500 + 300 Kg/h	404×500×886 / 726
Mixscan48-7	800 + 300 Kg/h	404×500×996 / 726
Mixscan52-7	1000 + 300 Kg/h	404×500×1096 / 726
Mixscan22-22	500 + 500 Kg/h	404×500×886 (×2)

Гравиметрический контроль трёхслойной соэкструзии

Model	Output	Size
MIXSCAN 7-7-7	300 × 3 Kg/h	404×500×726 (×3)
MIXSCAN 22-7-7	500 + 300 + 300 Kg/h	404×500×886 / 726 / 726
MIXSCAN 48-7-7	800 + 300 + 300 Kg/h	404×500×996 / 726 / 726

Режимы управления

Четыре режима управления

Одна система, четыре способа передачи управления — выбираются под линию и задачу процесса. Каким бы концом ни управляла система, второй остаётся доступен оператору для ручной подстройки, а это в цехе важнее всего.

Управление толщиной стенки по экструдеруСистема берёт на себя частоту вращения шнека; скорость тяги остаётся регулируемой. Чтобы подстроить экструдер, изменяют скорость тяги.

Управление толщиной стенки по тягеСистема берёт на себя скорость тяги; частота вращения шнека остаётся регулируемой. Чтобы подстроить тягу, изменяют режим экструдера.

Управление производительностьюСистема берёт на себя частоту вращения шнека; при изменении заданной производительности линия ускоряется или замедляется соответственно.

Двойное управлениеИ экструдер, и тяга находятся под управлением системы; при изменении заданной производительности система сама ускоряется или замедляется.

В режиме управления толщиной стенки при отклонении толщины достаточно изменить задание в настройках массы или типоразмера — трогать экструдер не нужно. Система сама повысит или понизит обороты шнека либо скорость тяги.

Расчёт

Расчёт массы погонного метра и четыре способа пуска

Введите наружный диаметр, толщину стенки и плотность материала — система вычислит массу погонного метра; задайте вместо этого диаметр, плотность и массу погонного метра — она вычислит толщину стенки.

масса/м = (наружный Ø − стенка) × стенка × 3,14 × плотность ÷ 1000

Линию можно запускать четырьмя способами — по частоте (Гц), по оборотам шнека, по скорости тяги или по производительности. Сразу после монтажа обычно понятнее всего пуск по частоте.

Recipes

Рецепты, переход и утолщение

Производственные рецептыКогда линия вышла на режим, сохраните текущий типоразмер как рецепт. В следующий раз вызов рецепта возвращает экструдер и тягу к сохранённым скоростям за 30 секунд: режим достигается быстро, пусковой брак сокращается.

Рецепты переходаЕщё четыре ячейки хранят обороты шнека и скорость тяги для стыковки, поэтому переход выполняется одним вызовом, а не подбором на ощупь.

УтолщениеДля изделий с утолщённым концом, например раструбом, задаются толщина и длина утолщения, и система переключается между толстым и тонким участком синхронно с длиной реза.

Value

Семь задач, которые система решает для линии

Больше не нужно подбирать пуск наугадСнимается проблема невозможности скорректировать процесс при пуске и в ходе производства: линия выходит на режим быстрее и с меньшими потерями.

Производство по заказамЗаказы можно создавать и хранить с указанием типоразмера, материала и ответственного, а вместе с интеллектуальной настройкой соотношения это даёт быстрый и прослеживаемый пуск.

Замкнутый контур за один шагЗамкнутое самонастраивающееся регулирование обеспечиваетточность контроля 0,3% в стандартных условиях.

Экономия сырья в деньгахУстраняется перерасход сырья из-за отклонения массы в ходе производства — экономия 2–5% материала.

Компенсирует уход плотности и соотношенияУстраняет неравномерность стенки — а на кабеле неравномерность изоляции и оболочки — вызванную изменением плотности сырья или соотношения компонентов.

Отчётность по выпускуВыпуск накапливается по годам, месяцам и дням и представляется руководству в графическом виде.

Круглосуточный контроль качестваКачество производства контролируется круглосуточно, с сигнализацией о нехватке материала, колебаниях массы и неисправностях экструдера или тяги.

Статистика

Учёт выпуска, доля годного и расчёт сырья

Система — не только регулятор, но и производственный журнал линии.

Длина и оценка годностиЗадайте длину изделия или бухты, и всё, что отклоняется не более чем на ±1 м, считается годным. Например, при задании 21 м годным признаётся результат 20–22 м. Накопленная длина автоматически обнуляется при каждом резе; годное изделие увеличивает счётчик, вышедшее из допуска — нет.

Годное и брак учитываются раздельноСтраница выпуска фиксирует общий выпуск, годную и бракованную продукцию, число изделий и произведённую длину, поэтому долю годного больше не нужно считать вручную.

Расчёт материала по бухтамВведите длину намотки на бухту и число бухт — система рассчитает требуемую массу материала; введите уже полученную массу — она подскажет, сколько бухт из неё выйдет.

Статистика по сменам и длительным периодамВыпуск учитывается по сменам, с раздельным обнулением сменного и общего счётчиков, а также хранятся данные за двенадцать месяцев и записи по последним 100 изделиям.

Единый экран накопленных данныхТекущая производительность, выпуск с момента пуска, масса погонного метра, время работы, выпуск из текущей партии сырья и общий итог выводятся вместе.

Полный журнал действийДействия оператора, шаги пусконаладки, производственные записи и журнал аварий сохраняются для последующего разбора и передачи смены.

Защита

Защита по авариям и диагностика по кривым

Авария — это не просто уведомление. При включённой сигнализации система действует, а не позволяет неисправной линии продолжать выпускать брак.

Согласованное снижение скорости и остановкаПри неисправности экструдера или тяги в ходе производства система синхронно снижает обороты обоих узлов до полной остановки, вместо того чтобы продолжать работу в аварийном состоянии.

Автоматический возврат управленияЕсли само гравиметрическое регулирование становится неустойчивым, управляющий сигнал возвращается на штатную линию управления станка — защита, не оплачиваемая остановкой производства.

Понятный экран аварийПричина, действия оператора в тот момент, значение кода и способ устранения, а также журнал истории — всё на одном экране; после проверки и устранения сигнализацию включают снова.

Десять рабочих кривыхМасса погонного метра, производительность, скорость тяги, показания напряжения экструдера и тяги, их выходные сигналы, обороты шнека, подача шнека и масса в бункере — переключаются одним касанием.

Видно качество регулированияКривые скорости и напряжения показывают, насколько сильно система корректирует процесс и возникает ли при этом перерегулирование или ограничение.

Видно, равномерна ли подачаКривые массы в бункере и подачи шнека выводятся рядом, поэтому неравномерный забор материала виден сразу — а это часто и есть истинная причина колебаний массы.

Язык интерфейса, связь и прочие функции

Многоязычный интерфейсИнтерфейс переключается между китайским и английским, а для трубного исполнения доступна и русская версия — это удобно для экспортных линий и иностранных специалистов.

Связь с платформой мониторингаСетевые настройки подключают систему кплатформе мониторинга Sealion, передавая производственные данные напрямую для удалённого просмотра и централизованного управления.

Соотношение суперконцентратаСовместно ссистемой дозирования суперконцентрата, соотношение цвета задаётся относительно текущей производительности: при 300 кг/ч и 1% подача суперконцентрата составит 3 кг/ч.

Справочная толщина стенкиНа главном экране также выводится средняя толщина стенки, полученная из массы погонного метра, — как быстрый ориентир прямо на линии.

Пересчёт для кабеляКабельное исполнение вычисляет по измеренным данным среднюю длину окружности кабеля, наружный диаметр и толщину оболочки — для справки в цехе.

Два способа взять управлениеПуск возможен на штатном управлении станка, когда экструдер управляет своими приводами, либо под гравиметрическим контролем, когда система сама регулирует экструдер и тягу; скорости также можно ввести напрямую или изменять синхронно.

ROI

Окупаемость

Система обычно экономит 2–5% сырья, иногда больше. Приведённые ниже расчёты исходят из экономии 2,5% при цене материала 9,00 юаней за кг.

Производительность линии	Время работы	Saving	Цена сырья	Годовая экономия
650 kg/h	16 ч/сут × 200 дней/год	2.5%	RMB 9.00/kg	RMB 468,000/yr
350 kg/h	12 ч/сут × 200 дней/год	2.5%	RMB 9.00/kg	RMB 189,000/yr
250 kg/h	12 ч/сут × 180 дней/год	2.5%	RMB 9.00/kg	RMB 121,500/yr

Источник: примеры расчёта окупаемости из буклета Sealion по кабельной гравиметрии. Фактическая экономия зависит от производительности, режима работы, цены и доли экономии.

Alarms

Коды аварий и проверки на линии

При срабатывании система выводит код на экран. В таблице ниже указано значение каждого кода и проверки, которые персонал линии может выполнитьбез вскрытия шкафа и без работ под напряжением. Если после этих проверок сигнал не исчез, обратитесь в сервис Sealion: всё, что связано с измерениями внутри шкафа, изменением проводки или заменой узлов, выполняют наши инженеры.

Code	Meaning	Проверки, доступные на линии
00	Модуль не соединяется с компьютером	Выключите и включите дисплей несколько раз и посмотрите, восстановится ли связь; проверьте, надёжно ли посажен кабель связи между дисплеем и контроллером и не повреждён ли он.
01	Нехватка материала в бункере	Пуст ли силос? Не забит ли тракт подачи, нет ли зависания материала? Давление воздуха 0,3–0,4 МПа? Свободно ли ходит отсечной механизм и не подпирает ли что-либо основание цилиндра?
02	Колебания производительности	Нормально ли наполняется и опорожняется бункер? Нет ли помех рядом с точкой взвешивания (вибрация бункера, забивание, повышенная температура горловины)? Посмотрите на силос — равномерно ли шнек забирает материал?
03	Колебания скорости тяги	Надёжно ли посажен разъём энкодера и не повреждён ли кабель? Установлен ли энкодер соосно и по центру? Затянута ли муфта? В порядке ли питание?
05	Избыточный момент	Экструдер потребляет ток перегрузки. Сначала снизьте обороты шнека, затем найдите причину — обычно это нехватка материала на шнеке или слишком холодный расплав.
06	Плохая подача	Пуст ли силос? Работает ли загрузчик?
07	Плохая связь между весовым модулем и модулем тяги	Надёжно ли посажен кабель между двумя модулями и не повреждён ли он? Нет ли рядом сильного источника электрических помех?
09	Низкий сигнал экструдера	Проверьте, надёжно ли посажен кабель управления экструдером и не повреждён ли он. Если сигнал сохраняется, нужны измерения инженера на месте.
11	Большое расхождение измеренного и заданного значения	Посмотрите кривые тяги и производительности: при отклонении кривой тяги см. код 03, при отклонении кривой производительности — код 02.
12	Неисправность экструдера	Не сработал ли автомат экструдера? Подан ли сигнал пуска экструдера?
13	Неисправность тянущего устройства	Не сработал ли автомат тяги? Подан ли сигнал пуска тяги?
14	Сигнал тяги на максимуме	Тяга приблизилась к пределу 50 Гц частотного преобразователя. Снизьте скорость тяги и выясните, почему потребовалась такая высокая скорость.
15	Измеренная масса погонного метра далека от задания	Просмотрите кривые тяги и производительности и выполните проверки по кодам 02 и 03.
17	Управляющий сигнал экструдера или тяги превышает считанный сигнал на 30%	Появляется при перерегулировании в установившемся режиме. По кривым определите, вызвано ли это стороной экструзии или стороной тяги.
19	Отклонение частоты вращения шнека	Гладкая ли кривая оборотов экструдера? Если гладкая, вероятная причина — съём скорости: проверьте индуктивный датчик и чувствительное кольцо на смещение и правильный зазор. Если кривая неровная, проверьте, не вызвано ли изменение оборотов колебаниями производительности.
20	Нет показаний скорости тяги или они очень малы	Вращается ли колесо энкодера вместе с трубой и вращается ли вал энкодера? Надёжно ли посажен кабель энкодера? Если показаний по-прежнему нет, состояние энкодера или модуля должен оценить инженер.
none	Значение бункера не достигает заданного верхнего предела	Обычно вызвано значительным изменением плотности материала: полный бункер всё равно не достигает порога, и тогда производительность не рассчитывается и не регулируется. Требуется скорректировать пороги бункера — обратитесь в сервис.
none	Бункер остаётся полным, производительность не растёт	Убедитесь, что включён автоматический режим клапана; проверьте, нормальна ли подача воздуха (0,3–0,4 МПа); посмотрите, свободно ли ходит отсечное устройство или подклинивает. Если неисправность сохраняется, обратитесь в сервис.

Sealion предоставляет пожизненное обслуживание и два года бесплатной гарантии. Пожалуйста, не выполняйте самостоятельно диагностику, связанную с измерениями под напряжением внутри шкафа, изменением проводки или заменой модулей и узлов — это работа инженера Sealion.

На трубных линиях

Видео

Система гравиметрического контроля 2026

Трубная линия, съёмка на объекте

Расскажите инженеру о вашей линии

Диапазон диаметров, материал, производительность и марки установленного оборудования — с этими данными мы ответим по существу.

Связаться с инженером