Система дозирования компонент стекольной шихты

Шенк Украина / Решения / Химическая и пищевая / Система дозирования компонент стекольной шихты

В состав линии дозирования стекольной шихты входят следующие основные компоненты системы управления:

Аппаратное обеспечение

• Весодозирующие модули компании SCHENCK
  Выполняют функции управления агрегатами дозатора (приводы шнеков и заслонки питателей). В соответствии с измеряемым сигналом тензодатчиков дозатора, параметрами конфигурации и задаваемыми параметрами дозирования (уставки в соответствии с рецептом) локально выполняет функции собственно дозирования.
• Регуляторы частоты вращения асинхронных двигателей для приводов питателей
  Предназначены для реализации многорежимной работы шнековых питателей в процессе дозирования. Весодозирующий прибор в требуемые моменты времени подает на входы регулятора частоты управляющие сигналы (грубо, точно), что соответствует двум частотам вращения вала двигателя, а соответственно и шнека питателя.
• Система управления дозированием на базе промышленных контроллеров
  Решает задачи синхронизации системы дозаторов, управления устройствами транспортирования и смешивания, поддержки связи с весодозирующими приборами и станцией оператора. Система управления связана с системой дозирования по промышленной помехозащищенной сети (напр. Modbus, Profibus, Devicenet). Эта сеть предназначена для передачи в весодозирующие приборы рецептурных данных и приема в контроллер данных о текущем состоянии дозаторов.
• Станция оператора системы (IBM PC - совместимый ПК)
  На основании информации, принятой из контроллера, отображает текущее состояние системы в целом. Служит для работы с рецептами и накопления статистической информации. Имеет определенный набор функций управления системой и отдельными ее компонентами.

Программное обеспечение

• Прикладная программа ПЛК
  Прикладное программное обеспечение, обеспечивающее полный цикл управления системами дозирования и смешивания.
• SCADA
  Система визуализации, мониторинга, архивации данных. Отображает состояние текущего процесса, а также хранит всю предысторию технологического процесса в виде графиков состояния.

Описание работы системы

Оператор вводит с клавиатуры или загружает из базы данных требуемый рецепт смеси. Рецепт включает в себя описание последовательности загрузки компонент в смеситель, временные параметры процесса и т.д. По завершении обработки оператором рецептурные данные передаются из станции в контроллер, и далее  по шине нижнего уровня в весодозирующие приборы.

Система ожидает нажатия кнопки "ПУСК", при нажатии которой начинается цикл дозирования. Весодозирующие приборы переводят питатели загрузки в состояние "ЗАГРУЗКА".

При этом материал подается в грузоприемный бункер. В процессе загрузки могут быть задействованы вибраторы.

При достижении бункером требуемого веса питатели отключаются. На пульте оператора отображается информация о готовности дозаторов к разгрузке (светящаяся лампа).

По команде оператора (нажатие кнопки) или автоматически (задается в рецепте) начинается разгрузка дозаторов.

Бункеры разгружаются в определенной последовательности и с соответствующими задержками, чтобы получить на движущемся конвейере "слоеный пирог" из требуемых компонент. На начальном этапе питатель разгрузки работает в режиме грубо. При достижении определенного веса весодозирующий прибор выдает сигнал, и регулятор частоты переводит питатель в режим уменьшенной производительности (режим точно). Во время разгрузки возможно использование вибратора.

В процессе разгрузки начинается фаза смешения. Смешение производится в выбираемом автоматически (рецепт, свободный, т.д.) или в выбранном оператором смесителе.

В процессе смешения в смеситель в соответствии с рецептом, в определенной последовательности и через определенные интервалы времени подаются компоненты (в том числе жидкие).

По окончании фазы смешивания материал перегружается в промежуточный бункер.

По сигналу с операторского пульта (кнопка или тумблер) возможна его выгрузка и транспортировка в бункеры шихты.

Управление узлами системы и чтение сигналов состояний производится посредством контроллера, а в обмене с приборами дозаторов контроллер является мастером. Это значит, что текущее состояние выходов, концевых датчиков, блок-контактов пускателей, режимов питателей, веса бункеров и т.д. отражается во внутренних переменных контроллера.

Таким образом, передача состояния этих переменных на станцию оператора дает полную информацию о состоянии системы. Соответствующее программное обеспечение (ПО) анализирует эти данные и позволяет отображать их на экране в виде мнемосхемы, накапливать для статистического анализа и сохранять на энергонезависимом носителе.

Архитектура системы выбрана по следующим соображениям:

• Распределение функций между компонентами системы. Значительно упрощается локализация неисправности, при возникновении которой зачастую меняется функционально законченный модуль, что уменьшает время восстановления или ремонта системы. При выходе из строя одного модуля, оставшаяся часть системы сохраняет работоспособность. Поскольку функциональные модули системы однотипны (тип регуляторов частоты, тип весодозирующих приборов и т.д.), высока степень взаимозаменяемости и унификации.
• Максимальное использование изделий признанных в мире производителей и монтаж в соответствии с их рекомендациями. Это хорошее качество, огромный опыт эксплуатации и высокая надежность, гарантии, поддержка, решение проблем ЗИП и т.д.
• Жесткое разграничение критических задач управления процесса и задач сервиса и эксплуатации. Хотя с помощью ПК-станции посредством обмена данными между ней и контроллером возможно полное управление системой (вплоть до реализации алгоритма), функции управления непосредственно со станции сведены к минимуму. Это вызвано возможными ошибками и их последствиями при работе открытой системы ПК (операционная система, непреднамеренная ошибка оператора и т.д.). Кроме того условия эксплуатации предъявляют повышенные требования к аппаратной части, а действительно промышленные ПК - достаточно редкое явление.
• Полная открытость системы для заказчика. Благодаря минимальному использованию уникальных решений, заказчик имеет возможность избавиться от полной зависимости от исполнителя в процессе последующей эксплуатации и перенастройки. Это касается в т.ч. и программной части проекта, так как программное обеспечение контроллера реализовано на базе стандартных открытых языков описания алгоритмов автоматических систем (МЭК 1131-3).