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Digital oder analog? Eine weitreichende Entscheidung in der industriellen Verwiegung mit Wägezellen

Analoge und digitale Wägezellen stellen in verschiedensten Industriesparten die technische Basis für exakte Prozesse bei der Verwiegung und Dosierung von Gütern sowie für deren Abrechnung dar. Digitale Systeme weisen dabei viele Vorzüge für den Anwender auf.

Sie sind klein, unscheinbar und doch in vielen Branchen unverzichtbar: Wägezellen sorgen in zahlreichen Bereichen der Industrie für eine exakte Bestimmung der Inhalte oder Füllstände von Behältern, Tanks und Silos sowie von Fahrzeugen. Häufig dienen sie dabei als Grundlage für die Abrechnung von abgegebenen oder erhaltenen Mengen und liefern im Vergleich zu anderen Technologien unabhängig von der Tankform und den Eigenschaften des im Tank enthaltenen Materials präzise und zuverlässige Messwerte. Im Gegensatz zu anderen Methoden erfordern Wägezellen keine regelmäßige Wartung oder Nachkalibrierung und sind extrem robust und langlebig, daher haben sie sich schon lange als feste Größe zur Verwiegung etabliert.

Ein Großteil der aktuell eingesetzten Wägezellen basiert dabei noch immer auf analoger Technik, doch die Digitalisierung hält seit einiger Zeit auch in Verwiegungsprozessen Einzug. Für diesen Generationswechsel spricht eine Reihe guter Argumente, die bereits in der Planungsphase und während der Installation deutliche Vorteile für den Anwender mit sich bringen. So erfolgt die Signalübertragung bei digitalen Wägelösungen über Feldbussysteme, wodurch der Einsatz von Kabelverbindungskästen oder externen Stromversorgungen im Gegensatz zu analogen Wägezellen hinfällig wird. Zudem sind mit solchen Feldbuslösungen erheblich längere Kabelstrecken zwischen Wägezelle und Indikator sowie der direkte Anschluss an Systemkomponenten wie PCs oder speicherprogrammierbare Steuerungen im Prozess realisierbar. Bereits diese Unterschiede im Vergleich zur Analogtechnik führen zu einer einfacheren Montage digitaler Systeme und erhöhen somit die Wirtschaftlichkeit.

Auch die Sicherheit und somit die Zuverlässigkeit von Wägesystemen erhöht sich durch den Einsatz digitaler Lösungen: Defekte Wägezellen können auf einfache Weise identifiziert und bei Bedarf umgehend ausgetauscht werden, da die gemessenen Gewichtswerte für jede Wägezelle einzeln zur Verfügung stehen. An dieser Stelle zahlt sich die Transparenz digitaler Systeme besonders aus: Vorliegende Messwerte sind zu jeder Zeit an praktisch jeder Stelle des Prozesses verfügbar. Die neuen digitalen Lösungen ermöglichen durch ihre schnellen Signallaufzeiten darüber hinaus zuverlässige und präzise Dosiervorgänge und leisten auf diese Weise einen positiven Beitrag zu wirtschaftlicheren Gesamtlösungen.

Weiterentwicklung eines Klassikers

Mit der analogen Drucklast-Wägezelle PR 6201 stellt Minebea Intec Anwendern bereits seit Jahrzehnten ein zuverlässiges, hochgenaues System zur Verwiegung von Lasten zwischen 500 kg und 520 t zur Verfügung. „Dieses Produkt kann man getrost als einen Klassiker der Wägezellentechnologie bezeichnen“, meint Holger Nichelmann, Global Product Manager des Unternehmens. „Wer mit dem Thema Verwiegung zu tun hat, kennt dieses Produkt oder hat es bereits eingesetzt.“

Nach dem Motto „Bewährtes besser machen“ hat Minebea Intec als führender Anbieter für industrielle Wäge- und Inspektionslösungen vor Kurzem eine Weiterentwicklung der Wägezelle PR 6201 vorgestellt, die in vielen Details zusätzliche Vorteile in der Anwendung bietet und sowohl in analoger, als auch in digitaler Ausführung erhältlich ist. Die neue analoge Wägezelle Inteco stellt ein Ausgangssignal von 2 mV/V zur Verfügung. Diese Verdopplung der Signalstärke im Vergleich zur PR 6201 verbessert die Möglichkeit der Auswertung in der nachfolgenden Wägeelektronik deutlich und führt somit zu einer genaueren Darstellung der Messergebnisse. „Die Inteco ist ideal für hochgenaue und eichfähige Aufgaben. Mit der neuen Wägezelle konnten wir für fast alle Laststufen eine OIML C6 Zulassung erreichen, was zeigt, welches Potential in dieser Weiterentwicklung steckt“, erläutert Nichelmann. „Für Einsatzfälle, in denen eine exakte Gewichtsbestimmung der Materialien essentiell für das Prozessergebnis ist, stellt Inteco somit die optimale Lösung dar.“

Zudem ist Inteco mit zwei zusätzlichen Laststufen von 60 und 75 t pro Wägezelle verfügbar und ermöglicht auf diese Weise wirtschaftlichere Wägelösungen für besondere Applikationen. Sowohl beim Messelement als auch beim Gehäuse wurde die Wägezelle Inteco durch den Einsatz von Edelstahl aufgewertet, was nach Nichelmanns Aussage besonders bei Anwendungen mit aggressiven Gasen oder Reinigungsmitteln zu einer erhöhten Korrosionsbeständigkeit und somit einer längeren Standzeit führt. Ein wichtiges Merkmal der Inteco für Anwender besteht darin, dass ihre mechanischen Abmessungen exakt denen der PR 6201 entsprechen und somit ein problemloses Umrüsten auf die neue Generation ohne eine Veränderung von Einbausätzen oder Festlagern möglich ist.

Digitale Varianten

Die Vorzüge der Digitaltechnik für Verwiegungssysteme hat Minebea Intec mit dem Converter Connexx intelligent umgesetzt. „Connexx ist ein A/D-Wandler, der fest mit einer Inteco-Wägezelle verbunden ist und deren Ausgangssignale direkt in digitale Werte umsetzt, die dann über den Standardfeldbus CANopen für weitere Prozesse zur Verfügung stehen“, beschreibt Nichelmann die digitale Version.

Diese Konstellation erlaubt nach den Worten des Product Managers besonders lange Entfernungen zwischen Wägezelle und Indikator, was für manche Anwendungen essentiell ist. Auch ein problemloses Konvertieren des CANopen-Standardprotokolls in andere Protokolle mit herkömmlichen Lösungen vom Markt ist möglich.“ Aufgrund seiner Schutzklasse IP68 garantiert der Converter Connexx für bis zu 100 Stunden einen zuverlässigen Betrieb in einer Wassertiefe bis 1,5 Metern. Die Wägezelle Inteco übersteht den Einsatz in dieser Wassertiefe sogar bis zu 10.000 Stunden.

Minebea Intec führt noch weitere digitale Wägesysteme im Programm: Speziell für die Verwiegung von Tanks und Prozessbehältern stehen die digitalen Drucklast-Wägezellen der Pendeo Process-Baureihe zur Verfügung. Auf die Anforderungen der Fahrzeugverwiegung angepasst sind die Produkte der Pendeo Truck-Serie, deren Konstruktionsprinzip in Verbindung mit geeigneten Einbausätzen den Ausgleich von Bewegungen der Brückenkonstruktion ermöglicht.

Abgestimmtes Angebot

Mit dem reinen Messen von Gewichten ist es in der Regel nicht getan: „Für den Anwender ist es enorm wichtig, dass er eine hilfreiche Auswertung der gemessenen Daten zur Verfügung gestellt bekommt“, unterstreicht Nichelmann. Zu diesem Zweck bietet Minebea Intec vom einfachen Transmitter oder Indikator bis hin zum komplexen Wägecontroller eine breite Auswahl an Wägeelektroniken für alle Anforderungen. Mit Hilfe der Digital Assistance Technology (DAT) von Minebea Intec werden Anwender in die Lage versetzt, ihre Wägelösungen schneller in Betrieb zu nehmen, sie lückenlos zu überwachen und effizient zu warten.

Digital oder analog?

Bei allen Vorteilen der digitalen Verwiegung – wann entscheiden sich Produzenten für analoge Wägezellen? „Nicht jede Applikation profitiert uneingeschränkt von den Vorzügen der digitalen Wägezellen, daher muss im Einzelfall entschieden werden, welche Lösung die wirtschaftlichere ist. Was zählt ist natürlich das Gesamtergebnis“, erklärt Holger Nichelmann. „Hier hilft das langjährige Minebea Intec Know-how. Für Fragestellungen wie diese bieten wir unseren Kunden unseren hauseigenen Engineering Support“.

Von analogen und digitalen Wägezellen über die abgestimmten Einbausätze und das nötige Zubehör bis hin zu leistungsstarken Wägeelektroniken finden Anwender bei Minebea Intec somit alle erforderlichen und perfekt aufeinander abgestimmten Komponenten für die exakte Verwiegung unterschiedlichster Behälter- und Silotypen sowie von Fahrzeugen in verschiedensten Größen und Branchen. Dies umfasst auch Systeme zur Verwiegung von Behältern und Silos in Hochlast- und Ex-Gefahrenbereichen sowie hygienische Lösungen für den Einsatz in der Lebensmittel-, Getränke- oder pharmazeutischen Industrie.

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