UNTERSCHIED VON PROZESSSTEUERUNG MIT GESCHLOSSENEM- VS: OFFENEM REGELKREIS

In den verschiedenen Endfertigungslinien reicht die Palette der Bedienelemente von manuellen Knöpfen bis hin zu Touchscreen-Displays, die die Prozesssteuerung automatisch regeln.

Die Unterschiede in der Technologie können überwältigend erscheinen, aber in Wirklichkeit lassen sie sich alle in einen grundlegenden Rahmen einordnen: Kommunikation im geschlossenen oder offenen Regelkreis

Einige Systeme mit manuellen Luftreglern arbeiten mit einem offenen Regelkreis. Das bedeutet, dass es keine Rückmeldung und keine kontinuierliche Kontrolle gibt. 

Neuere Systeme verfügen über einen geschlossenen Regelkreis. Ein Rückmeldesignal wird an die Steuerung zurückgesendet, um ein gewünschtes Ergebnis zu erhalten. Dies hat den Vorteil, dass sich das System nun selbst reguliert.

Sie wollen zum Beispiel einen Rotationsglockenzerstäuber mit 50.000 Umdrehungen pro Minute drehen lassen.

• Bei einem System mit offenem Regelkreiswürde man den Luftreglerknopf einstellen und die Drehzahl beobachten, wobei man regelmäßig überprüft, ob das System die Drehzahl beibehält.
• In einem geschlossenen Kreislaufsystemkann die Drehzahl auf genau 50.000 U/min eingestellt werden. Das System regelt automatisch den Luftdruck in der Turbine, um diese Drehzahl innerhalb einer bestimmten Fehlerspanne zu halten.

Mit der Kommunikation im geschlossenen Regelkreis können wir außerdem während der gesamten Produktion Daten über die Systemparameter sammeln. Dies kann bei Initiativen zur kontinuierlichen Verbesserung und Qualitätssicherung sehr nützlich sein. 

In manchen Fällen sind selbstregulierende Geräte für einen Fertigungsprozess zu viel des Guten. In solchen Produktionsumgebungen kann eine offene Kommunikation vorteilhafter sein.

• Wenn niedrige Kosten die höchste Priorität haben
• Die Ausgabe wird nicht von externen Variablen beeinflusst und ändert sich selten
• Es ist keine quantitative Messung möglich
• Eine Prozessstörung ist extrem selten

Ein Lkw-Hersteller verwendete ein Zweikomponenten-Material zur Reduzierung von Rost auf dem Fahrgestell. Zum Mischen dieses Materials entschied man sich für ein Graco ProMix 2KS Mehrkomponentensystem mit Kommunikation im offenen Regelkreis.

Die Kosten niedrig zu halten, war eine hohe Priorität, während Änderungen der Oberflächenqualität im Laufe des Tages nicht so wichtig waren. In diesem Fall war die Kommunikation im offenen Kreislauf für die Bedürfnisse dieses Herstellers genau richtig.

Die Kommunikation im geschlossenen Regelkreis bietet Herstellern, die die Prozesssteuerung verbessern wollen, viele Vorteile. Wenn einer der folgenden Punkte in Ihrer Lackieranlage wichtig ist, könnten geschlossene Regelkreise ungenutzte Verbesserungen bieten.

• Wenn etwas gemessen werden muss (Geschwindigkeit, Durchflussregelung, Druck, Temperatur usw.)
• Der Prozess hat ein gewisses Maß an Vorhersagbarkeit – eine bekannte oder ungefähre Reaktion auf eine Eingabe oder Steuerung
• Die Ausgabe kann von einem gewünschten Ergebnis abweichen und ist kein Prozess, den man einstellt und vergisst
• Qualität ist speziell und wertvoll für Ihren Prozess
• Datenanalyse in Echtzeit und Wiederholbarkeit sind wichtig
• Konsistenz der Produkte über Schichten, Tage und Wochen hinweg

Ein Großserienhersteller von Nutzfahrzeugen musste eine konstante Schichtdicke einhalten. Schwankungen der Viskosität und des Luftdrucks im Laufe des Tages machten eine gleichmäßige Verarbeitung ohne ständige Überwachung unmöglich.

Das ProControl 1KE Plus von Graco bietet eine Durchflussregelung mit geschlossenem Regelkreis und eine Regelung des Pistolenzerstäubungsdrucks für ihre Einkomponenten-Materialien. So könne ideale Durchfluss- und Druckraten ohne manuelle Überwachung aufrecht erhalten werden. Das Ergebnis waren auch weniger Ausschussteilen, weniger Ausfallzeiten der Mitarbeiter und einer Reduzierung des Materialverbrauchs um 40 Prozent.

Mit der Kommunikation im geschlossenen Regelkreis können Sie Systemparameter voreinstellen und Daten während der gesamten Produktion verfolgen.

• Durch die Festlegung von Parametern im Voraus werden die Übergänge reibungsloser und die Qualitätskonsistenz höher.
• Die Möglichkeit, Daten während der gesamten Produktion zu verfolgen, kann bei Initiativen zur kontinuierlichen Verbesserung und Qualitätssicherung sehr nützlich sein.