Автоматизация весовых дозирующих комплексов сыпучих и жидких компонентов


Наше предприятие предлагает системы управления весовыми дозирующими комплексами сыпучих и жидких компонентов (многокомпонентное дозирование) различной направленности (линии по приготовлению сухих смесей (строительные смеси, приготовление резины, комбикормов), асфальтные и бетонные заводы, приготовление различных смесей в пищевой (например в кондитерской), а также химической (например создание полиуретановых композиций) промышленностях). Современные производственные процессы требуют четкого взаимодействия всех составляющих технологической линии: дозирующего оборудования, транспортных систем, силового электрооборудования, систем автоматизации. Благодаря огромному опыту в данной сфере специалистов ЧПП «СМС», мы можем предложить наиболее приемлемое для Вашего предприятия решение, основываясь на технических и экономических аспектах внедрения конкретной технологической линии.

В зависимости от постановки задачи возможны следующие варианты реализации комплекса:

- автоматический режим (полностью автоматическое управление процессом дозирования по заданному рецепту с ПЛК, АРМ оператора на базе промышленного компьютера или панельного сенсорного ПК);

- полуавтоматический режим (управление процессом дозирования по заданному рецепту с ПЛК или весового терминала, управление процессом с пульта оператора, визуализация процесса на мнемосхеме).



Технологии

В зависимости от физических свойств дозируемого продукта и требований технологии возможны следующие основные виды дозаторов:

  • весовое дозирование сыпучих компонентов с помощью шнека или питателя;
  • весовое дозирование жидких компонентов с помощью насоса и/или отсечного клапана;
  • весовое дозирование жидких компонентов с помощью насоса и/или отсечного клапана;
  • объемное порционное дозирование жидких компонентов (учет с помощью расходомера) с помощью насоса и/или отсечного клапана;
  • объемное поточное дозирование (обеспечение постоянного расхода в единицу времени) жидких компонентов (учет с помощью расходомера) с помощью насоса.

Наше предприятие предлагает различные реализации весового и поточного дозирования, как в виде автономных дозаторов с местным управлением, так и дозаторов, работающих в составе общей системы АСУТП завода. Вторичные приборы (весовые терминалы, счетчики импульсов) имеют интерфейс RS 485 для передачи данных на компьютер/ контроллер. Результаты дозирования записываются в базу данных, с возможностью формирования отчетов и выдачу результатов в 1С Бухгалтерию.

Структура системы АСУТП весового дозирующего комплекса

  • Силовые шкафы (шкафы управления);
  • Мнемосхема технологического процесса (опция);
  • Тензометрическое оборудование (тензодатчики, весовые терминалы);
  • Шкаф с программируемым контроллером (ПЛК);
  • АРМ оператора (промышленный компьютер, Scada- система), программное обеспечение;
  • Датчики, концевые выключатели, местные посты управления, электродвигатели.


Силовые шкафы (шкафы управления)

Основные функции шкафов управления следующие:

  • ввод и распределение электропитания;
  • подача напряжения питания на электрооборудование;
  • защита электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий;
  • управление оборудованием (местное и дистанционное) в ручном режиме работы;
  • ввод/ вывод дискретных и аналоговых сигналов на контроллер;
  • выбор режима работы (ручной, автоматизированный).

В состав шкафов управления входят вводные и секционные автоматические выключатели, пускорегулирующая аппаратура, устройства плавного пуска и частотные преобразователи (при необходимости), органы управления для ручного режима работы, модули удаленного дискретного и аналогового ввода/ вывода сигналов, датчики тока и пр. Такая структура позволяет минимизировать габариты шкафов управления и количество кабельных связей. Это позволяет снизить стоимость оборудования, по сравнению с традиционной компоновкой электрощитов и повысить удобство обслуживания.

ЧПП «СМС» предлагает различные варианты комплектации электрощитов, на базе ведущих европейских и отечественных брендов. Однако оптимальным решением, которое предлагает наше предприятие, является сборка шкафов управления на пускорегулирующем оборудовании Schneider Electric (интеллектуальный пускатель TeSys U, технологии TeSys Quickfit, TeSys GV). Преимуществом данного решения, кроме высокой надежности работы, является еще простота монтажа, уменьшение количества соединений, экономия внутреннего пространства, сокращение сроков технического обслуживания. Эти факторы позволяют более продуктивно использовать внутреннее пространство шкафов управления и снизить стоимость оборудования за счет уменьшения количества проводов, кабельных каналов и прочих монтажных аксессуаров.

Ввод/ вывод дискретных и аналоговых сигналов осуществляется посредством модулей удаленного ввода/ вывода сигналов Advantys STB и Advantys ОTB, которые располагаются непосредственно в шкафах управления. Благодаря этому уменьшается количество контрольных кабелей, упрощается монтаж и техническое обслуживание оборудования.

Для управления приводами мощностью более 30 кВт возможно (по согласованию с Заказчиком) применение устройств плавного пуска Altistart, для уменьшения нагрузок на оборудование при старте (особенно при запуске линии, ранее остановленной с продуктом). При необходимости регулирования потока продукта возможна установка, на первый элемент в технологической цепочке, частотного преобразователя (Altivar и пр.).

Также прекрасно зарекомендовала себя технология каскадного пуска транспортного оборудования (после аварийной остановки с продуктом) с помощью частотного преобразователя, при которой для запуска всего оборудования маршрута используется один частотный преобразователь, поочередно подключаемый к различным транспортным элементам.

Монтаж электрощитового оборудования выполнен на высоком профессиональном уровне с применением современных монтажных материалов (перфорированных кабельных каналов, пружинных клемм на дин- рейку, маркировки проводов и клемм, трубчатых наконечников, шинодержателей, медных шинопроводов, цветовой маркировки силовых проводов и прочих аксессуаров).

Мнемосхема технологического процесса

Мнемосхема технологического процесса предназначена для визуализации работы комплекса (работа технологического и транспортного оборудования, положения перекидных клапанов и задвижек, состояние датчиков уровня). Как правило, устанавливается на объектах, работающих в полуавтоматическом режиме и управляемых с пульта.

Шкаф с программируемым контроллером (ПЛК)

Программируемый логический контроллер (ПЛК) осуществляет первичную обработку входных сигналов и управление оборудованием комплекса, в соответствии с заданной программой.

Основные функции ПЛК, в системе АСУТП комплекса, следующие:

  • управление и контроль работы механизмов весового дозирующего комплекса (транспортного и технологического оборудования);
  • блокировки включения/ выключения оборудования, согласно технологической схемы линии;
  • обработка сигналов аварийных датчиков (скорость, подпор, сход ленты, обрыв цепи);
  • обработка сигналов датчиков уровня продукта;
  • обработка аварийных ситуаций;
  • управление вспомогательным (например аспирационным) оборудованием (предварительный запуск при включении аспирируемого технологического оборудования, остановка после его выключения);
  • управление подачей зерна в зерносушилку по датчикам уровня;
  • корректное выключение оборудования комплекса при возникновении нештатных ситуаций.

Оптимальным выбором ПЛК для АСУТП весовых дозирующих комплексов являются ПЛК производства Schneider Electric типа Modicon M340 (для средних и малых комплексов), Modicon Premium или Modicon Quantum (для больших комплексов). Связь с модулями ввода/ вывода и АРМ оператора осуществляется по современному высокоскоростному интерфейсу Ethernet. При необходимости возможно построение взаиморезервируемых систем.

АРМ оператора (Scada- система), программное обеспечение

Управление комплексом производится с АРМ оператора, которое построено на базе современного промышленного компьютера. Программное обеспечение (ПО) для управления весовым дозирующим комплексом выполняет следующие функции управления технологическим процессом:

  • визуализация работы комплекса (работа технологического (дозирующего) и транспортного оборудования, положения задвижек и перекидных клапанов, состояние датчиков уровня);
  • индикация текущих значений на весах и расходомерах, уставки весов компонентов и фактический вес каждого компонента в рецепте;
  • дозирование сыпучих компонентов по заданному рецепту (для повышения точности дозирования применяется двухскоростное дозирование с помощью частотных преобразователей);
  • дозирование жидких компонентов;
  • синхронизация работы дозирующих комплексов с другими участками технологического процесса, отображение информации о нахождении доз различных циклов по участкам технологической схемы;
  • простой ввод и корректировка рецептов в базе технолога;
  • выбор рецептов в базе оператора;
  • учет количества сырья в бункерах исходных компонентов и количества готовой смеси в бункерах готовой продукции;
  • управление транспортным и технологическим оборудованием (включение маршрутов загрузки и выгрузки, маршрутов дробления и смешивания);
  • создание отчетов и архивов по израсходованным компонентам и смеси в целом за период (смена, неделя, месяц и пр.), возможность формирования детальных и накопительных отчетов, а также индивидуальных отчетов по требованию Заказчика;
  • автоматическая подстройка веса свободного столба для обеспечения максимальной точности дозирования компонентов (на дозаторах сыпучих и жидких компонентов);
  • задание времени смешивания компонентов;
  • предпусковая сигнализация;
  • аварийно- предупредительная сигнализация о неисправностях в работе оборудования;
  • индикация аварийных ситуаций, выдача аварийных сообщений;
  • ведение лог - файла событий (включение/ выключение оборудования, возникновение аварийных и нештатных ситуаций, действия оператора);
  • авторизация доступа пользователей в систему, вход в сеанс под паролем для каждого оператора, вход под отдельным паролем в базу рецептов и базу отчетов;
  • выдача результатов в 1С Бухгалтерию;
  • возможность удаленного доступа к управляющему компьютеру с любого компьютера, подключенного к сети Интернет (для удаленной диагностики и сервисного обслуживания).

Благодаря огромному опыту работы в данной сфере, нашими специалистами достигнуты следующие высокие показатели работы ПО:

  • высокая отказоустойчивость и отсутствие сбоев в работе;
  • минимальное время обмена данными между управляющим компьютером, ПЛК и модулями удаленного ввода/ вывода, и как следствие – высокое быстродействие системы АСУТП (достигнуто путем применения современных технологий программирования и прогрессивных алгоритмов автоматизации);
  • интуитивно понятный для пользователя интерфейс;
  • возможность в любой момент времени контролировать движение сырья и готовой продукции;
  • возможность удаленного контроля работы оборудования комплекса.

Датчики, концевые выключатели

Надежность работы всего комплекса во многом зависит от работы оконечных устройств (датчиков, концевых выключателей). Также, от того, насколько правильно выбраны и установлены аварийные датчики (датчики скорости, подпора, схода ленты, обрыва цепи) зависит сохранность оборудования и безаварийность работы комплекса. Правильный выбор датчиков предельного уровня силосов и бункеров (характеристики продукта, место установки датчика и пр.) важен для своевременной остановки маршрутов загрузки, правильного управления маршрутами подкачки продукта в бункера временного хранения и ряда других задач.

Тензометрические датчики и весовые терминалы играют ведущую роль на любом современном комбикормовом заводе. От них зависит работа важнейших узлов – дозирующих комплексов. Наше предприятие предлагает тензометрическое оборудование ведущих мировых производителей (CAS, Zemic, Esit, Keli и пр.) по доступным ценам, что дает возможность любому заинтересованному предприятию получить качественное современное оборудование, которое в самое ближайшее время уже начнет приносить прибыль. Также следует отметить, что вследствие невысокой стоимости тензометрического оборудования, на сегодняшний день, мы предлагаем не только использовать его в дозирующих комплексах, но и на участках хранения исходного сырья и готовой продукции для прямого учета, путем установки соответствующих бункеров на тензодатчики (при наличии технической возможности). Это дает возможность ТОЧНОГО контроля остатков сырья/ готовой продукции на предприятии. Наше предприятие имеет большой опыт построения подобных систем бестарного хранения сыпучих продуктов (установка на тензодатчики бункеров до 50 тонн).

На многих современных производствах широко применяются системы дозирования жидких компонентов. Наше предприятие предлагает недорогие системы дискретного и непрерывного дозирования жидких компонентов как на базе весов, так и на базе импульсных расходомеров. Различные модификации приборов позволяют строить как автономные дозаторы с местным управлением, так и дозаторы, работающие в составе общей системы АСУТП завода (модификация приборов с интерфейсом RS485).

Наши специалисты произведут оптимальный подбор оборудования для Вашего комплекса, в зависимости от конкретных задач и бюджета проекта.

Назад