|
|
|
|
|
|
|
|
®
|
>>>> Aktuelle Meldungen <<<< >>>>>Überblick zu MoMAS im PDF-Format (englisch)<<<<< |
|
Was ist MoMAS?
|
|
|
Aktuelle Meldungen
Powerpointpräsentation |
Das Mobile Mess- und Automatisierungssystem wurde erstmal im Mai 2001 bei SAPA Extrusions in Offenburg installiert und in Betrieb gesetzt.
|
|
Anz. gepresster Barren |
Mittlere Press-geschw. mm/s |
Mittl. Abweichung von Jaustritt |
Standard-abw. von Jaustritt |
|
Mit MoMAS |
30 381 |
10,02 |
12,1° C |
3.89° C |
|
Ohne MoMAS |
26 180 |
9,29 |
(28,8° C) |
4,21° C |
Bis dato wurde MoMAS in folgenden Presswerken installiert:
3 Pressen in Deutschland (SAPA , ALCAN and Research Centre for Extrusions, Berlin)
1 Pressen in Schweden ( SAPA)
2 Pressen in Italien (ALEX and COMETAL)
2 Pressen in den USA ( SAPA)
4 Pressen in Australien (CAPRAL)
2 Pressen in Russland
Eine besonders einfach handhabbare Version von MoMAS für den Selbsteinbau und Inbetriebsetzung steht nun zur Verfügung. Ein wichtiges Merkmal dieses Systems ist, dass es auch beim manuellen Pressbetrieb einen isothermen Pressvorgang gewährleisten kann. Das System kann sowohl für Strangpressen mit Geschwindigkeitsregelung, als auch für solche ohne Geschwindigkeitsregelung eingesetzt werden. Lediglich das Vorhandensein einer SPS ist Voraussetzung. Die Installation und Betriebsetzung kann wie nachfolgend beschrieben vom Strangpressenpersonal (bzw. vom eigenen Wartungspersonal) selbst vorgenommen werden.
Erforderliche Hardware:
Installation:
Pressbetrieb
MoMAS ist sowohl für Systeme konzipiert, bei denen der
Pressenführer die Eingangsgröße zur Pressensteuerung
– sei es Öldurchfluss oder Ventilstellung im hydraulischen
System, sei es die Pressgeschwindigkeit – durch Verstellen eines
Potentiometers manuell vorgibt, als auch für voll automatischen
Betrieb mittels SPS. Der erste Presszyklus wird, wie gewohnt, vom
Pressenführer geführt. Das System ist so ausgelegt, dass der
Pressenführer am PC-Monitor verfolgen kann, wie die von ihm
vorgegebene Eingangsgröße sowie die Austrittstemperatur in
Abhängigkeit von der Stempelposition verläuft. Zugleich wird
die vorgegebene Eingangsgröße sowie die
Profilaustrittstemperatur während des ganzen Presszyklus dem
Rechner zugeführt.
Nach dem 2. und den nachfolgenden Zyklen werden die Messung der
Eingangsgröße, des Barrentemperaturprofils und der
Austrittstemperatur sowie die Berechnung des optimalen Verlaufs und das
manuelle/automatische Nachfahren wiederholt.
Implementierung und Ergebnisse am industriellen Extruder
Das System kann innerhalb von 3h installiert und in Betrieb gesetzt
werden. Da keinerlei Eingriffe an der Presse vorgenommen werden,
entfällt die Notwendigkeit für zusätzliche
Sicherheitsvorkehrungen. Die Akzeptanz seitens der Pressenführer
ist sehr gut, da sie die Presse wie gewohnt, jedoch jetzt um eine
zusätzliche Hilfe erweitert, betreiben konnten.
Im Bild sind Verläufe in einer industriellen Strangpresse gezeigt.
Das Simulationsprogramm vermittelt einen Überblick über die Darstellung der prozessrelevanten Messgrößen und die zyklische Regelung der Austrittstemperatur mit MoMAS. Strangpressenbetreiber und Lieferanten, die am Erwerb und der Installation des Systems interessiert sind, können das Demo-Programm beim MoMAS-Team via Email oder Post (Adresse: siehe unten) unter Angabe des geplanten Einsatzes anfordern. Hierzu können Sie beigefügte Checkliste (Checkliste MS-Word 97 / Checkliste Postscript) ausfüllen und uns zurücksenden.
Zur näheren Beschreibung des Gesamtsystems steht eine Kurzdokumentation in Form einer MS-Word 97- oder einer Postscript-Datei zur Verfügung. Dieses kann durch Anklicken der jeweiligen Schriftzüge "MS-Word 97" oder "Postscript" per download geladen werden.
Bei der Konferenz "Extrusion Technologies (ET) 2000" vom 16.-19. Mai 2000 in Chicago wurde im Rahmen der Sitzung "Extrusion Equipment" der eingereichte Konferenzbeitrag "Implementation of Temperature Measurement and Control in Aluminium Extruders" von M. Pandit, S. Baqué, W. Deis und K. Mueller mit dem "Best paper award" ausgezeichnet.
Das Mobile Mess- und Automatisierungssystem für Strangpressen (MoMAS) stellt ein System dar, das zur Realisierung des isothermen Strangpressens und zur Optimierung des Betriebs von Strangpressen hinsichtlich Produktivität und Produktqualität dient. Grundlage der Optimierung ist die Beherrschung des thermischen Haushalts des Strangpressprozesses durch geeignete Vorgabe von Einflussgrößen wie Presskraft bzw. Pressgeschwindigkeit, Barrentemperatur etc.
Aufgrund der Vielfalt der gebotenen Optionen stellt MoMAS ein flexibles und effektives Werkzeug dar, das - je nach Bedarf und Bereitschaft des Pressenführers die Presse zu modernisieren - zur Realisierung verschiedener Optimierungsziele eingesetzt werden kann. Dabei kann der Pressenführer selbst entscheiden, wie stark MoMAS in den Prozess eingreift. Vor allem hat er die Wahl, den Prozess unter Hinzunahme der von MoMAS zur Verfügung gestellten Informationen und Vorschläge manuell, nach eigenem Ermessen zu fahren.
Eine wichtige Funktion von MoMAS ist es, während des Pressvorgangs die verschiedenen Prozessgrößen (wie z.B. Stempelgeschwindigkeit, Profilaustrittstemperatur, Blocktemperatur, Pressdruck) zu messen und die Verläufe der Eingabegrößen und der erzielten Prozessgrößen des aktuellen Presszyklus, sowie des vergangenen Presszyklus bildlich darzustellen. Zusätzliche nützliche Informationen die dargestellt werden sind die Presszeit und die Nebenzeit, sowie der Mittelwert und die Standardabweichung der Profilaustrittstemperatur zurückliegender Presszyklen.
Eine zweite Funktion von MoMAS ist die Berechnung einer neuen Vorgabefunktion - z.B. für die Stempelgeschwindigkeit oder die Barrentemperatur - in der Pressnebenzeit für den nachfolgenden Presszyklus. Je nach Bedarf wird eine On-line Regelung eingeschaltet, die die Stellgrößen während des Zyklus selbst geeignet verändert.
Kern von MoMAS ist die Temperaturerfassung und -regelung, die für Aluminium und andere Metalle vorteilhaft eingesetzt werden kann. Er bietet die Möglichkeit der Einhaltung der Austrittstemperatur auf einen konstanten vorgegebenen Wert. Hierzu wird der optimale Pressgeschwindigkeitsverlauf ermittelt und dem unterlagerten Geschwindigkeitsregelkreis als Führungsgrößenverlauf vorgegeben. MoMAS bietet die Verkürzung der Presszeit pro Barren, indem es in Verbindung mit sukzessiver Ofentemperaturabsenkung eingesetzt werden kann. Bei Vorhandensein eines Induktionsofens mit der Möglichkeit der Regelung des axialen Temperaturgradienten im Barren kann mit MoMAS isothermes Strangpressen bei konstanter Pressgeschwindigkeit erzielt werden.
MoMAS ist auf dem prädiktiven und iterativ lernenden Regelungsprinzip aufgebaut. Diese äußerst robuste Offline-Regelung ergänzt durch eine On-line-Regelung erlaubt vielfältige Möglichkeiten zur Optimierung des Strangpressprozesses. Durch die Off-line-Optimierung können Messsignale nichtkausal gefiltert, sowie Totzeiten eliminiert werden. Die Strangpressanlage bleibt dabei nahezu unberührt. Es wird kein Eingriff in die Anlage (auch nicht in die Software der Steuerung) vorgenommen.
MoMAS besteht aus einem handelsüblichen Industrie-PC mit Windows-Betriebssystem, sowie einem modular aufgebauten Softwaresystem zur Signalgewinnung, -glättung, Regelung, Optimierung und Visualisierung.
Für individuelle Strangpressanlagen bietet das MoMAS-Team die Möglichkeit zur Ausarbeitung und evtl. Testen eines Automatisierungskonzeptes in Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Strangpressen der TU Berlin.
MoMAS kann an nahezu jeder Strangpresse zur Modernisierung der Prozessführung eingesetzt werden. Voraussetzungen sind das Vorhandensein einer Hydraulik mit einer Verstellpumpe (z.B. Axialkolbenverstellpumpe, Schwenkwinkelpumpe). Weiterhin ist ein Pyrometer zur Aufnahme der Austrittstemperatur des Profils, eine Anlagensteuerung (z.B. Allen Bradley, Siemens) notwendig. Das Vorhandensein einer unterlagerten Geschwindigkeitsregelung, sowie eines taperfähigen, temperaturgeregelten Barrenaufheizofens sind von Vorteil. Die Installation von MoMAS greift nicht in den Anlagenaufbau ein - existierende Aufbauten, sowie die Anlagensoftware bleiben nahezu unangetastet.
Um den Einstieg des MoMAS an einer bestehenden Anlage zu erleichtern kann das MoMAS auf vielfältige Art und Weise eingesetzt werden. Vorgeschlagen werden folgende Schritte zur Installation:
Eine Umschaltung von Automatik auf Handbetrieb kann jederzeit ohne Einschränkung durch den Operateur erfolgen.
Alle von MoMAS regisitrierten Prozessdaten werden gespeichert. Messdaten können in ASCII-Format exportiert und in beliebige Programme eingelesen werden (e.g. Excel, MS Word, Editor etc.) Die Daten sind mit entsprechender Netzwerkkarte an beliebige LAN-Netze ankoppelbar; Messdaten können so dezentral ausgewertet und in die betriebsinterne Messdatenerfassung eingebunden werden.
MoMAS wurde am Forschungszentrum Strangpressen der TU Berlin installiert und getestet. Für einen Besuch kontaktieren Sie bitte untenstehende Adressen.
