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Die „Energy Saving” Lösung für die Extrusion

Die Hersteller von Maschinen für die Kunststoffverarbeitung kennen Gefran seit mehr als vierzig Jahren: Die Partnerschaft und die synergetische Zusammenarbeit mit seinen Kunden versetzt Gefran in die Lage, sein Prozess-Knowhow ständig zu erweitern und hochentwickelte und kundenspezifische Lösungen anzubieten.
Die auf Grundlage dieser Erfahrung basierende Applikationssoftware wurde von Gefran eigens für die Extrusion, den Spritzguss, das Blasformen und Sonderfunktionen wie z.B. die Wanddickenregelung entwickelt. Die Applikationssoftware von Gefran umfasst die Prozesssteuerung und die Benutzeroberfläche und ist vollständig konfigurierbar, damit sie an die besonderen Erfordernisse der individuellen Anwendung angepasst werden kann.

Die „Energy Saving” Lösung für die Extrusion

Die Applikationssoftware Extrusion ermöglicht die skalierbare Steuerung von einem einzelnen Extruder bis hin zu einer kompletten Extrusionslinie. Neben den speziellen Funktionen für die Extrusion und einer Reihe von Funktionen zur Automatisierung der Maschinen (Benutzer-, Rezept-, Alarmverwaltung usw.) umfasst dieses Tool einige innovative Lösungen für das effiziente Energiemanagement.
Der Prozess kann in zwei Phasen gegliedert werden, für die je eine Steuerfunktionen zur Optimierung entwickelt wurde: die Funktion Energy Saving für die Anfangsphase (Aufheizung) und die Funktion Smart Power Manager für die Produktionsphase.
Aus einer eingehenden Analyse des  energieintensiven Extrusionprozesses geht hervor, dass die Temperaturregelung der Bereich mit dem größten Energieeinsparungspotential ist.

Energieeinsparung von bis zu 50%

Für die Anfangsphase wurde die Funktion Thermo Energy Saving implementiert.
Die vorhandenen unterschiedlichen thermischen Massen benötigen unterschiedlich viel Zeit bis zum Erreichen der Arbeitstemperatur. Mit der Funktion Thermo Energy Saving werden die Zonen mit langer Reaktionszeit zuerst und die Zonen mit kurzer Reaktionszeit zuletzt eingeschaltet.

 

 

 

 

Die Steuerung verwendet Zeitzähler, welche die Zeit messen, die jede einzelne Zone benötigt, um eine Temperatur zu erreichen, die im Bereich des Sollwerts liegt.
Mit dieser Methode kann man eine Energieeinsparung von bis zu 50% realisieren, da alle Zonen gleichzeitig ihre Arbeitstemperatur erreichen (ermittelt bei einer Anlage, die bei der Firma Elastomeri Franceschetti in Betrieb ist). Im Falle von Maschinen, die täglich angefahren werden müssen, oder von Produktionsanlagen mit vielen Maschinen, die gleichzeitig eingeschaltet werden, ergibt sich eine beträchtliche Einsparung.

 

 

Extrusion Template Intelligente Leistungssteuerung

Zum Regeln der Arbeitstemperatur wurde ein Algorithmus für die Impulsgruppenschaltung implementiert. Dieser Algorithmus sieht eine variable Schaltperiode des PID-Reglers mit einer größeren Auflösung vor, um eine optimale Leistungsabgabe zu erhalten. Auf diese Weise wird die Verteilung der Leistung über die Periode optimiert, um Leistungsspitzen zu vermeiden.

In Anbetracht der geltenden gesetzlichen Bestimmungen ist es von erheblichem wirtschaftlichem Vorteil, durch die Vermeidung von Leistungsspitzen teure Stromtarife vermeiden zu können.
Weitere nennenswerte Vorteile der implementierten Algorithmen:

  1. genaue Temperaturregelung
  2. Schnelligkeit und Präzision der Temperaturregelung; sehr nützlich bei Prozessen mit sehr schnellen Stellgliedern und Maschinenzyklen
  3. Planung der Produktion mit Ein- und Ausschaltuhr