کودها نقش حیاتی در تغذیه جمعیت جهان ایفا می‌کنند

ترکیبات اصلی کودها و درجه‌بندی آن‌ها

کودها معمولاً از سه جزء اصلی تشکیل شده‌اند: نیتروژن (Nitrogen)، فسفات (Phosphate) و پتاسیم (Potassium). این مواد ابتدا به صورت گرانول درآمده و سپس در یک فرآیند اختلاط ترکیب می‌شوند.

درجه‌بندی (Grade):

• اعداد برجسته روی کیسه‌های کود، نشان‌دهنده میزان هر یک از این اجزاء هستند.
• این اعداد همیشه به ترتیب زیر نمایش داده می‌شوند: نیتروژن - فسفر - پتاسیم (NPK).
• مثال: کودی با اعداد ۱۸-۲۴-۴، ترکیبی حاوی ۱۸٪ نیتروژن، ۲۴٪ فسفر و ۴٪ پتاسیم است.

مواد افزودنی:

• برخی تولیدکنندگان ممکن است مواد مغذی ثانویه نیز اضافه کنند.
• مقدار باقی‌مانده (بالانس) از مواد پرکننده مانند ماسه یا سنگ آهک گرانول تشکیل می‌شود.

روش تولید:

• یک کارخانه تولید کود در شرق ایالات متحده برای اختلاط این اجزا از فیدرهای نواری حجمی (Volumetric Belt Feeders) استفاده می‌کند.

    غلبه بر چالش‌های اختلاط کود با کنترل دقیق سرعت

چالش (The Challenge)

فیدرهای نواری حجمی (Volumetric Belt Feeders) برای تحویل مقدار مشخصی مواد در سرعت تسمه ثابت طراحی شده‌اند. با این حال، هرگونه لغزش (Slippage) تسمه روی پولی محرک، باعث تولید گرما (خطر آتش‌سوزی و آسیب به تسمه) و مهم‌تر از آن، برهم خوردن نسبت اختلاط مواد اولیه و کاهش کیفیت نهایی کود می‌شود.

راه‌حل (The Solution)

مشتری از سیستم Siemens WM300 MFA همراه با دو سنسور سنجش حرکت MSP7 استفاده کرد.

1. تشخیص لغزش: یک سنسور سرعت پولی محرک و دیگری سرعت پولی غیرمحرک را پایش می‌کند. WM300 تفاوت سرعت بین این دو را تشخیص داده و آلارم لغزش را به اپراتور اعلام می‌کند.
2. اتوماسیون: این سیستم یک خروجی آنالوگ به سیستم کنترل (PLC) می‌دهد که به کنترلر اجازه می‌دهد سرعت فیدر را به طور مداوم تنظیم کند و فرآیند اختلاط را کاملاً خودکار و دقیق نگه دارد.

نتیجه: سیستم WM300 MFA با تشخیص لغزش و امکان تنظیم خودکار سرعت، هم ایمنی (جلوگیری از آتش‌سوزی) و هم کیفیت محصول نهایی را تضمین می‌کند. این پروب‌ها به دلیل طراحی مستحکم، برای سخت‌ترین محیط‌های صنعتی ایده‌آل هستند.

مزایای کلیدی سیستم هشدار خرابی حرکت WM300 MFA

با پیاده‌سازی سیستم هشدار خرابی حرکت (MFA) WM300 برای تشخیص اختلاف سرعت، مزایای زیر برای مشتری حاصل شد:

1. افزایش ایمنی و کاهش توقفات:

• هشدار زودهنگام لغزش: با تشخیص فوری لغزش بر روی پولی محرک، اقدامات لازم فوراً انجام می‌شود.
• کاهش خطر آتش‌سوزی: ریسک آتش‌سوزی ناشی از گرمای اصطکاک تسمه به شدت کاهش می‌یابد.
• جلوگیری از خرابی طولانی: توقف‌های غیرمنتظره برای تعویض تسمه حذف شده و زمان کارکرد دستگاه افزایش می‌یابد.

2. بهبود کیفیت و اتوماسیون فرآیند:

• دقت اختلاط بالاتر: استفاده از خروجی آنالوگ اختیاری WM300 برای ایجاد یک حلقه بازخورد (Feedback Loop)، امکان کنترل خودکار فرآیند اختلاط را فراهم کرد.
• کاهش ضایعات: این اتوماسیون منجر به تولید محصولی با ترکیب دقیق‌تر، کاهش محصولات اسکرپ (ضایعات) و افزایش رضایت مشتری شد

معرفی WM300 MFA

همان‌طور که از نامش پیداست، WM300 MFA یک «آلارم تشخیص خرابی حرکت» (Motion Failure Alarm) ساخت شرکت زیمنس است. 
مدل کامل آن «SITRANS WM300 MFA» است.

کاربردها (موارد استفاده)

WM300 MFA برای نظارت بر تجهیزات دوار یا انتقالی (rotating یا conveying) طراحی شده است تا تغییرات در حرکت یا سرعت را تشخیص دهد که ممکن است نشانه‌ای از کاهش عملکرد یا خرابی باشد. 
موارد کاربرد خاص عبارتند از:

• شافت موتور (motor shaft sensing) 

• پولی‌­های هد یا تیل در سیستم‌های نوار نقاله (tail pulleys) 

• پروازهای پیچ (screw conveyor flights) 

• بالابرهای سطل‌دار (bucket elevators) 

• فن‌ها و پمپ‌ها 

در صنایع سنگین مثل معدن، صنایع سیمان و مواد اولیه (aggregates) این دستگاه خیلی کاربرد دارد چون خرابی ناشی از کاهش حرکت (مثلاً کند شدن نقاله) ممکن است خسارت سنگینی داشته باشد. Siemens Industry+1

امکانات فنی و ویژگی‌ها

چند نکته فنی مهم در مورد WM300 MFA:

1. ورودی سنسور (Probe):
   این دستگاه با دو سنسور (probe) از نوع MSP یا XPP کار می‌کند. 

2. سیستم دو‌نقطه‌ای آلارم (Dual Setpoint):

3. امکان تنظیم دو نقطه آلارم (setpoint) برای تشخیص بیش‌سرعت (overspeed) و کم‌سرعت (underspeed). 

4. تشخیص سرعت تفاضلی (Differential Speed Detection – DSD):
   این ویژگی امکان مقایسه سرعت بین دو نقطه را دارد (مثلاً سرعت پولی جلویی و عقبی نقاله) و اگر اختلاف سرعت از حدی بیشتر شود، آلارم می‌دهد.

5. تابع تاکومتر بدون تماس (Non-Contact Tachometer – NCT):
   با ماژول خروجی آنالوگ اختیاری، می‌توان WM300 را به یک تاکومتر غیر تماسی تبدیل کرد که خروجی جریان ۲ mA دارد. 

6. تأخیر راه‌اندازی (Start-up Delay):
   تأخیر قابل تنظیم بین ۰ تا ۶۰ ثانیه، تا دستگاه مورد نظارت فرصت پیدا کند به سرعت کاری‌اش برسد قبل از شروع نظارت و آلارم‌دهی. 

7. فاصله سنسور تا هدف (Gap):
   امکان وجود «گپ» تا ۱۰۰ میلی‌متر (۴ اینچ) بین پروب و سطح هدف وجود دارد. 

8. رنج فرکانس / تنظیم نقطه آلارم:
   محدوده تنظیم بین ۲ Hz تا ۵۰۰0 Hz (در برخی مستندات نوشته‌اند ۲ تا ۵۰۰۰ هرتز)؛ یعنی می‌تواند دامنه بزرگی از سرعت‌ها را پوشش دهد. 

9. رله‌ها و خروجی‌ها:
   معمولاً چند رله برای آلارم دارد (چهار رله در برخی مدل‌ها) برای حالت‌های آلارم مختلف. 

10. نمایشگر و برنامه‌ریزی ساده:
    این واحد دارای نمایشگر و منو با دکمه است که پیکربندی را ساده می‌کند. 

11. ساختار فیزیکی:
    بدنه‌ی مقاوم، امکان نصب روی ریل DIN یا روی دیوار، و طراحی جمع‌وجور (فضای کم در تابلو) را دارد. 

12. گواهی‌ها / شرایط محیطی:
    طبق دفترچه راهنمای آن، دمای محیط مجاز کاری از −۲۰ تا +۵۰ درجه‌ی سلسیوس است. 

مزایا (چرا از WM300 MFA استفاده کنیم)

• هشدار زودهنگام: با تشخیص کاهش حرکت یا سرعت، می‌تواند پیش از خرابی جدی هشدار دهد و از آسیب به تجهیزات گران‌قیمت جلوگیری کند. 

• صرفه‌جویی در فضا: نسبت به مدل‌های قدیمی‌تر MFA خیلی جمع‌وجورتر است؛ به گفته سازنده، چهار عدد WM300 می‌تواند در فضایی نصب شود که مدل قدیمی‌تر فقط یک دستگاه را جا می‌داد. 

• انعطاف‌پذیری بالا: چون دو نقطه آلارم دارد و امکان تشخیص تفاوت سرعت، خیلی کاربردی برای سیستم‌های نقاله، بلابر، فن‌ها و پمپ‌ها است.

• پیکربندی آسان: منوی ساده، تأخیر راه‌اندازی قابل تنظیم، و انتخاب پروب‌های متنوع باعث می‌شود راه‌اندازی و تنظیم آن راحت شود.

• قابل توسعه: با ماژول‌های گزینه‌ای (مثل ماژول آنالوگ) می‌توان عملکرد را گسترش داد (مثلاً تبدیل به تاکومتر).

نکات اجرایی — توصیه‌ها برای نصب و راه‌اندازی

چند نکته مهم برای نصب و استفاده درست از WM300 MFA:

1. مکان نصب:
   باید آن را در محلی تمیز، خشک، فاقد ارتعاش زیاد و غیرخورنده نصب کرد. 

2. فاصله سنسور:
   فاصله صحیح بین پروب (MSP/XPP) و سطح هدف بسیار مهم است؛ اگر خیلی زیاد باشد، سیگنال مناسب نمی‌آید. دفترچه راهنمای دستگاه حد اکثر گپ ۱۰۰ میلی‌متر را برای برخی پروب‌ها بیان کرده است. 

3. کالیبراسیون DSD:
   وقتی از مد تشخیص تفاوت سرعت (DSD) استفاده می‌کنید، باید هر ورودی (پروب) کالیبره شود تا بیشینه سرعت را تنظیم کرده و اختلاف آن‌ها به صورت درصدی محاسبه شود. 

4. تغذیه و سیم‌کشی:
   انتخاب منبع تغذیه مناسب (ولتاژ، جریان) مهم است. همچنین سیم‌کشی باید به درستی انجام شود، مخصوصاً وقتی از پروب‌های حساس استفاده می‌کنید. ManualsLib

5. تنظیم تأخیر راه‌اندازی:
   بسته به تجهیزات می‌تواند زمان تأخیر راه‌اندازی را طوری تنظیم کنید که دستگاه مورد نظارت فرصت برسد به سرعت عملیاتی بدون تولید آلارم غلط.

6. نگهداری:
   دوره‌ای وضعیت پروب‌ها را چک کنید (مثلاً تجمع گرد و غبار یا کثیفی روی پروب ممکن است سیگنال را تحت تأثیر قرار دهد).

نمونه عملی (Case Study)

فرض کنید یک خط نقاله در یک کارخانه سیمان دارید:

• نقاله‌ی اصلی دارای پولی تیل در انتها است.

• می‌خواهید اطمینان حاصل کنید که اگر پولی تیل کند شود (مثلاً به دلیل گیرکردن سنگ/ذرات)، سیستم فوراً آلارم بدهد تا نقاله را متوقف کنید و آسیب بیشتر رخ ندهد.

• نصب WM300 MFA با دو پروب (یکی روی پولی تیل، یکی مثلا روی پولی هد یا بخش دیگر نقاله) به شما امکان می‌دهد هم سرعت پولی تیل را نظارت کنید و هم اختلاف سرعت بین بخش‌های مختلف نقاله را با استفاده از DSD چک نمایید.

• تنظیم تأخیر راه‌اندازی (مثلاً 20 ثانیه) باعث می‌شود وقتی نقاله روشن می‌شود و سرعت هنوز پایین است، آلارم اشتباهی داده نشود.

• وقتی آلارم فعال شود (مثلاً سرعت کمتر از حد تعریف‌شده)، یکی از رله‌ها سیگنال توقف را به PLC یا سیستم ایمنی می‌فرستد و ماشین را متوقف می‌کند تا از خرابی بیشتر جلوگیری شود.

معرفی محصول نمونه

یکی از نمونه‌های محصولی:
Siemens SITRANS WM300 MFA Motion Failure Alarm

مشخصات مهم این محصول:

• مدل فنی: 7MH7701-0AA00-0A ManualsLib

• ورودی: تا دو پروب MSP / XPP

• خروجی: رله و امکان ماژول آنالوگ (برای NCT)

• تأخیر راه‌اندازی قابل تنظیم

• گزینه کالیبراسیون DSD