Система автоматизованого керування елеватором. Всім відомо, що елеватор – споруда для зберігання великих партій зерна та доведення його до кондиційного стану. Елеватор є високомеханізованим зерносховищем силосного типу. Підвищений попит споживачів на якість зерна диктує високі вимоги до роботи комплексу загалом. Не можна просто так взяти і засипати зерно в силос і чекати, що з ним усе буде гаразд. А для того, щоб гарантувати його високу якість, тобто високу ціну на ринку, потрібен тотальний контроль та управління кожною операцією.
Давайте розглянемо, як сучасна автоматика може приносити прибуток.
З технологічної точки зору елеватор являє собою набір механізмів та установок, розташованих у певній послідовності та пов'язаних між собою магістралями транспортування продукту. Під час роботи механізми та установки поєднуються у маршрути, щоб забезпечити перенесення продукту від джерела до приймача. Комбінуючи їх, можна побудувати практично будь-яку необхідну послідовність транспортування. Система автоматично підлаштовується під бажання оператора, проконтролює правильність його рішення та виконає з машинною точністю, щоб доставити необхідне в цілості та з максимальною ефективністю.
Якщо елеватор реалізує також очищення та обробку зерна, то відходи очищення можна складувати для подальшого використання як паливо. Те, що мало бути просто викинуто і втрачено, використовується з величезною користю. Раціональне використання всіх доступних ресурсів – це ключ до успіху.
Багато елеваторів нашої країни досі працюють під керуванням застарілих систем. Вони виконують свою роль до тих пір, поки за ними стежить оператор і настільки добре, наскільки відповідають поточному обладнанню. Не секрет, що багато механізмів замінюються та вдосконалюються. Це спричиняє зміни у технологічних схемах, але прибиті молотком до початкового проекту системи не зможуть вже якісно відреагувати на ці зміни. І тоді контроль пропадає, а операторам потрібно постійно пам'ятати особливості поведінки комплексу у деяких ситуаціях. Помилки неминучі, а це втрати в грошах.
Компанія АРТЕЗІЯ пропонує сучасне та перспективне рішення – надійні та гнучкі промислові контролери. Вони знімають межі можливостей модернізації, дозволяють реалізувати велику кількість потрібних чи бажаних завдань із мінімальними зусиллями.
СУЧАСНА СИСТЕМА АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ ЕЛЕВАТОРОМ ПОВИННА ВИКОНАВАТИ НАСТУПНІ ФУНКЦІЇ:
- автоматизація прокладання маршрутів транспортування продукту, автоматизований запуск та зупинка маршрутів;
- контроль за цілісністю та правильністю складання маршрутів, блокування недоступних та/або аварійних маршрутів;
- блокування можливості запуску механізмів оператором у неправильній послідовності;
- оптимізація навантаження на електромережу шляхом блокування запуску кількох маршрутів одночасно та рознесення у часі включення механізмів - щадний запуск;
- попередній пуск аспіраційних установок при включенні пильного обладнання, затримка вимкнення аспірації для видалення залишків пилу;
- автоматична відкладена зупинка механізмів маршруту після припинення подачі продукту для видалення залишків зерна з конвеєрів та норій;
- автоматичне перекриття джерела подачі продукту під час заповнення силосів або засіків;
- управління роботою механізмів та обладнання елеватора в автоматичному та ручному (місцеве та диспетчерське) режимах;
- індивідуальне налаштування роботи кожного механізму з урахуванням рекомендацій заводів-виробників та практичного досвіду технологів - затримки включення та виключення, особливі умови роботи;
- діагностика стану механізмів та установок, визначення несправностей із розшифровкою можливої причини, блокування несправних механізмів;
- контроль ланцюгів підключення кінцевих вимикачів та датчиків, стану автоматичних вимикачів установок;
- аварійно-попереджувальна сигналізація при несправності в роботі технологічного та допоміжного обладнання, засобів АСУТП;
- контроль навантаження норій за датчиками струму електродвигунів для забезпечення безпечної експлуатації та збереження обладнання;
- контроль роботи транспортерів, шлюзових затворів, норій за показаннями датчиків оборотів валу електродвигуна (вбудовані в АСТУП лічильники-тахометри);
- технологічний облік прокачаного продукту за показаннями автоматизованих ваг;
- візуалізація стану елеваторного комплексу на екрані диспетчерського пункту з наданням поточної та архівної інформації, інтерактивного відображення технологічної схеми, засобів оперативного управління, звітів про роботу;
- документування історії подій для аналізу технологічних процесів;
- можливість інтеграції у систему управління підприємством (передача даних у 1С).
МОЖЛИВА ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ЕЛЕВАТОРА:
СТРУКТУРА СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ
АСУТП виробничого елеватора має дворівневу структуру.
На нижньому рівні (рівні локальної автоматики) здійснюється контроль та управління технологічним процесом за допомогою набору датчиків та виконавчих механізмів, що працюють під управлінням промислового контролера.
Локальний рівень автоматики включає польове обладнання - датчики і виконавчі механізми, щити автоматики з керуючими контролерами і стійки силової апаратури - контакторів, автоматичних вимикачів і автоматів захисту двигунів. Це найнадійніша частина системи управління. Вона працюватиме і виконуватиме свої завдання незважаючи на стан диспетчерської або завивання вітру зовні. А вітер там гуляє «дай бог» — бо висотна будова та аеродинаміка! Якщо вона помітить найменший натяк на несправність, то безпечно зупинить комплекс і попросить операторів про допомогу. Система розумна, але людина розумніша, і замінювати її не варто. А ось допомагати людині – скільки завгодно.
Так як вежа як правило неопалювальна, то використовується контролерне обладнання з робочим температурним діапазоном 20 ... + 50 0С і передбачено обігрів щитів управління вбудованими термостатами та нагрівальними елементами.
Для зв'язку між щитами керування та диспетчерським пультом використовується Industrial Ethernet.
На диспетчерському рівні управління виробничим елеватором оператор спостерігає за довіреним йому комплексом та приймає правильні рішення, спираючись на інформацію, яку йому люб'язно надає комп'ютер.
Інтерфейс побудований за принципом посторінкового відображення інформації, де кожна сторінка (мнемосхема) відповідає певному логічному (функціональне поєднання пристроїв, функцій системи) або технологічному (установка) вузлу.
Базовою одиницею є мнемосхема - екран (сторінка), що містить візуальну інформацію про будівлю, окремих її елементів, установки у вигляді технологічних схем, даних у вигляді тексту, таблиць, графіків та засоби управління - кнопки, перемикачі, списки вибору та інше.
Вкладка «Маршрути» використовується для налаштування маршрутів та перевірки стану. На цій сторінці у схематичній формі зображені можливі комбінації обладнання у маршрутках. У лівій частині знаходяться джерела (початок) маршрутів, у правій - приймачі (закінчення). Між ними розташоване проміжне обладнання, яке пов'язане між собою транспортними магістралями. Напрямок потоків продукту регулюється перекидними клапанами та моторизованими засувками.
Магістралі транспортування маршруту зображені як кольорових ліній. Якщо поточний стан засувки на початку відрізка дозволяє продукту проходити магістраллю (відкрита засувка, клапан налаштований цей відрізок), то лінія зображується жовтим кольором, інакше — сірим.
На вкладці «Елеватор» в умовному вигляді зображено технологічну схему послідовності розміщення технологічного обладнання та зв'язків між ними.
Кнопка "Роздільна здатність" включає попередню пускову звукову сигналізацію, а потім активує можливість запуску маршруту або окремої установки.
Кожен елемент схеми інтерактивний змінює свій вигляд залежно від стану, а також дозволяє переглянути відомості про стан установки. Для цього достатньо клацнути лівою кнопкою миші на елементі, який вас цікавить. Вікно в залежності від типу обладнання покаже доступний список параметрів і режимів роботи.
Вкладка «Сілос» відображає стан надсилосного поверху силосних корпусів, а саме стану транспортерів, положення розвантажувальних візків, зареєстровані переміщення візків.
У верхній частині сторінки у схематичній формі зображені силосні банки, пронумеровані відповідно до технологічних карт. Уздовж груп банок переміщаються розвантажувальні візки. Номер на борту візка показує номер силосу, над яким він зараз знаходиться.
Стан перекидних клапанів, верхній рівень у силосі та підпор продукту відбиваються для силосу, над яким знаходиться візок.
Система автоматизованого керування елеватором. Результати:
Система автоматизованого керування елеватором дозволила:
- забезпечити автоматичне управління, контроль та захист елеваторного комплексу
- оптимізувати роботу технологічних маршрутів та контроль за рухом продукту
- підвищити надійність роботи елеватора шляхом діагностики та попередження позаштатних ситуацій, зменшення ймовірності помилки персоналу
- зменшити час простоїв виробничого комплексу через позаштатні ситуації за допомогою ранньої локалізації вогнищ аварій, коректної зупинки аварійного обладнання та маршрутів, відображення рекомендацій щодо усунення причин
- покращити умови роботи та продуктивність праці оперативного персоналу за рахунок візуалізації на екрані диспетчерського пульта поточного стану всього обладнання елеватора, наявності необхідних засобів управління, реєстрації та архівування інформації
Автор: Олександр Степанець.
