САУ и К складом химических добавок

Печать
PDF

Заказчик: ООО «Бетон-Комплекс» (ПСГ «Ковальская»), г. КиевOбъект управления

Назначение системы: автоматизированное управление и контроль техноло- гическими процессами склада химических добавок: от загрузки приемных емкостей; точного дозирования, выгрузки и перемешивания компонентов в смесителях согласно с заданной рецептурой приготовления продукта - до хранения и отгрузки готовой продукции.

Объем работ: полевой проект, центральная часть, шеф-монтаж и пуско-наладочные работы

Год внедрения: 2013


Описание ТОУ:

Технологическим объектом управления является склад химических добавок в составе бетоносмесительного завода. Склад химдобавок охватывает технологическое оборудование, предназначенное для приемки, приготовления, хранения и отгрузки химдобавок. В состав оборудования входят: 8 емкостей исходного сырья, 4 емкости на платформенных весах, платформенные весы для ручного ввода сухих компонентов, 2 смесителя с электрическими мешалками (7,5 кВт) с управлением от преобразователей частоты, 8 емкостей склада готовой продукции, запорные пневмоклапаны, перекидные пневмоклапаны, мембранные насосы. Приготовление химических добавок осуществляется путем дозирования, выгрузки в смеситель с последующим перемешиванием требуемых компонентов согласно заданной рецептуры. Предусмотрен также ввод ручных добавок.

Основные функции:

  • контроль основных параметров технологического процесса и состояния технологического оборудования, в т.ч.: контроль состояния запорных и перекидных клапанов; контроль аварийных уровней в емкостях; контроль электрической готовности и состояния приводов мешалок в смесителях и пр.;
  • автоматический контроль и управление приготовлением продукции в соответствии с заданной рецептурой и заложенными алгоритмами работы в т.ч.: автоматизация операций дозирования компонентов, их загрузки в смеситель и  перемешивания;
  • дистанционный контроль и управление отдельными технологическими механизмами в ручном режиме с кнопок во всплывающих окнах состояния механизмов;
  • точечное управление отдельными механизмами в наладочном режиме с местных постов управления непосредственно возле приемных и складских емкостей;
  • контроль и управление транспортировкой и хранением продукции в т.ч.: загрузкой приемных емкостей  расходными компонентами,  выгрузкой продукции из смесителей, отгрузкой готовой продукции в емкости хранения, куб-контейнеры или автоцистерны, а также перегрузкой компонентов между емкостями;
  • отображение хода технологического процесса и состояния оборудования на экране операторской станции и операторских панелях в составе местных постов в удобном для восприятия оператором виде;
  • отслеживание, выявление и обработка аварийных ситуаций: постоянный контроль критически важных параметров и состояния технологического оборудования, использование блокировок, защитное отключение оборудования, формирование предупредительной и аварийной сигнализации;
  • формирование, отображение и накопление архива аварийных и предупредительных технологических сообщений для анализа действий оператора и хода работы оборудования;
  • автоматический учет расхода компонентов и произведенной продукции; формирование отчетов по выполненным заказам с возможностью их печати; ведение базы рецептур.


Программно-аппаратная база:

  • преобразователи частоты Mitsubishi Electric;
  • весовые терминалы: DiniArgeo DGT4;
  • контроллер SIMATIC ET200S фирмы Siemens;
  • система визуализации: WinCC Flexible;
  • коммуникации: ModBus, Industrial Ethernet


Основные характеристики системы:

  • Точность дозирования, %:
  • Количество автоматических дозаторов:
  • Максимальное количество компонент на дозатор:
  • Максимальное количество рецептур:
  • Общее количество исполнительных механизмов:
  • Общее количество сигналов ввода/вывода, в т.ч.:
    - аналоговые входные сигналы:
    - дискретные входные сигналы:
    - дискретные выходные сигналы:
0.1-0.5
3
2-8
неограничено
более 65
более 200
16
96
96

Структура системы:

  • нижний уровень: датчики и сигнализаторы технологических параметров (сигнализаторы аварийного верхнего уровня для емкостей малых добавок, весовых емкостей, смесителей для защиты от перелива, уровнемеры непрерывного действия со встроенным сигнализатором аварийного верхнего уровня для емкостей исходного сырья и готовой продукции); весодозирующее оборудование; исполнительные механизмы и их пусковая аппаратура; частотные преобразователи Mitsubishi Electric для регулирования производительности смесителей;
  • средний уровень: ПЛК SIMATIC ET200S фирмы Siemens, реализующий основные функции автоматического контроля и управления. Контроллер поддерживает горячую замену модулей ввода/вывода на ходу, что увеличивает степень готовности оборудования, снижает время простоев и предотвращает потерю данных, возникающих при снятии питания контроллера. Многоканальная структура модулей позволяет выполнить дальнейшую модернизацию и расширение функциональности системы при наименьших затратах. Оборудование среднего уровня размещается в шкафу контроллерного управления со степенью защиты IP54 в помещении операторской. Связь контроллера с весовыми терминалами осуществляется по сети ModBus.
  • верхний уровень: АРМ оператора на базе персонального компьютера с подсистемой WinCC Flexible для визуализации технологического процесса, а также два поста местного управления с операторскими панелями, которые позволят оператору контролировать процессы участка химдобавок непосредственно возле приемных и складских емкостей. Кроме операторских панелей, посты местного управления оборудованы свето-звуковой сигнализацией для оперативного информирования технологического персонала о наступлении нештатной ситуации, также фиксирующимися кнопками аварийного прерывания процесса.

Особенности системы:

  • пошаговый контроль процесса выполнения заказа в автоматическом режиме с возможностью остановки, дозапуска или принудительного завершения оператором любой из стадий заказа при возникновении такой необходимости (напр. в случае появления нештатной ситуации).
  • реализация алгоритма компенсации погрешностей дозирования предыдущих загрузок, что позволяет повысить точность дозирования в целом
  • обеспечение параллельной работы технологических участков приемки, приготовления и отгрузки продукции;
  • использование паролей доступа для разграничения зон ответственности технологического и управленческого персонала
  • гибкая система настроечных параметров для обеспечения оптимальной работы системы в конкретных рабочих условиях
  • широкие возможности по работе с рецептурами на приготовление продукции (создание, удаление, оперативное внесение изменений); контроль корректности рецептуры при сохранении.
  • ведение ежедневной статистической отчетности по расходу компонентов с возможностью их просмотра и печати за требуемый период;
  • предусмотрен режим точечного управления и контроля состояния механизмов с постов местного управления (как резервный уровень управления).
  • протоколирование автоматических действий системы управления и действий оператора, что позволяет выполнять эффективный анализ штатных и внештатных ситуаций


Эффективность внедрения:

  • сокращение расхода компонентов и повышение качества продукции за счет обеспечения высокоточного дозирования;
  • повышение эффективности и безопасности управления процессами транспортировки сырья за счет использования технологии  маршрутов;
  • снижение количества и длительности простоев оборудования, увеличение его ресурса;
  • улучшение производственной дисциплины, за счет протоколирования действий технологического  персонала;
  • повышение уровня безопасности за счет предотвращения ошибочных действий персонала, и  оперативного устранения аварий в случае их возникновения;
  • реализация процесса накопления итогов по расходуемому сырью и готовой продукции, что позволяет проводить различного рода анализ и планирование производства.


Фотоматериалы:


Структурная схема Основной технологический видеокадр Шкаф управления


СОСТАВ ТИПОВОГО ПРОЕКТА

  • Схемы автоматизации
  • Схемы принципиальные (электрические, пневматические и др.)
  • Схемы соединений и подключений внешних проводок
  • Чертежи расположения оборудования и внешних проводок
  • Спецификации оборудования и материалов
  • Сметная документация на монтажные, наладочные работы и пр.
  • Документация на шкафы управления, стойки, пульты
  • ПО автоматического измерения и регулиро- вания, диспетчерского контроля и управления
  • Комплект эксплуатационной документации в т.ч.:
    • руководство по эксплуатации;
    • инструкция по обслуживанию;
    • описание программного обеспечения;
    • описание информационного обеспечения;
    • описание математического обеспечения;
    • описание общесистемных решений и
      пр.