A solução para poupar energia na indústria de extrusão
O Modelo de Extrusão e o algoritmo para a regulação térmica
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Gefran application templates
Builders of plastic processing machines have known Gefran for over 40 years: Gefran’s synergy and partnership with its customers lets it offer them advanced and custom solutions and allows it to increase its knowledge and know-how of the process.
Application templates, softwares that Gefran has created specifically for extrusion, injection, blowing, and special functions (such as Parison control), are just one result of this alliance. Gefran application templates include process control and HMI, and are completely configurable to every application.
A solução para poupar energia na indústria de extrusão
O Modelo de Extrusão permite a gestão escalável de uma única extrusora ou de uma linha de extrusão completa. Além das funções específicas da extrusão e de uma série de funções habituais da automação de máquinas (gestão de utilizadores, receitas, alarmes, etc.), a ferramenta inclui algumas soluções inovadoras para gerir a potência de forma eficiente.
Duas são as fases do processo para as quais foram desenvolvidos controlos de otimização avançados: a primeira fase de arranque (aquecimento) para a qual está presente uma função de Poupança de energia e a segunda fase de produção para a qual está presente uma função de Gestão Inteligente de Energia.
O processo de extrusão consome muita energia e, após um estudo rigoroso, verificou-se que a termorregulação é o sector com maiores possibilidades de melhoria para obter uma poupança de energia e económica.
Poupança de energia até 50%
A primeira situação analisada foi a fase de arranque, para a qual foi implementada a função Thermo Energy Saving.
A presença de massas térmicas diferentes implica tempos diferentes para alcançar a temperatura de funcionamento. Através da função Thermo Energy Saving é possível ligar primeiro as zonas que têm um tempo de reação mais longo e por último as que têm um tempo de reação mais rápido.
O controlo utiliza contadores de tempo que contam o tempo necessário para que cada zona atinja um valor de temperatura referido a uma gama próxima do valor de ajuste definido.
Utilizando este mecanismo a poupança pode mesmo chegar a 50% (dado resultante de uma medição realizada num sistema real na empresa Elastomeri Franceschetti) dos kWh consumidos. No caso de máquinas com acionamento diário ou de cadeias de produção com muitas máquinas ligadas ao mesmo tempo, esta poupança é considerável.
Modelos de extrusão: Gestão inteligente da potência
Para o ajuste da temperatura nominal foi implementado o algoritmo Burst Firing. Este algoritmo prevê um período de implementação do controlador PID variável e com uma resolução maior, de forma a obter o fornecimento da potência ideal. Neste modo estão presentes mecanismos destinados a otimizar a distribuição da potência no mesmo período, de forma a evitar os picos.
Eliminar os picos de potência, de acordo com a legislação em vigor, ajuda a não superar a potência estabelecida no contrato de fornecimento de energia e, consequentemente, não sofrer o aumento forçado com o custo económico resultante.
Outras vantagens não menos importantes dos algoritmos implementados são:
- precisão do ajuste de temperatura
- velocidade de reação e granularidade do ajuste de temperatura, muito útil em processos com atuadores e ciclos de máquina muito rápidos
- possível planificação da produção com relógio para ligar e desligar