Система автоматического управления асфальто-бетонными заводами (САУ АБЗ)
Система автоматического управления асфальто-бетонными заводами (САУ АБЗ) состоит из трёх компонентов: SCADA-системы, шкафа управления с PLC, силового шкафа.
1. SCADA-система.
Изначально она разрабатывалась как прямая замена существующим системам управления АБЗ импортного производства. Задача ставилась так – сократить издержки на закупку и поддержку иностранного ПО, но при этом предоставить оператору систему, к которой он привык и не должен переобучаться.
Данная задача была выполнена, однако в процессе сдачи системы выяснилось, что изначальный алгоритм работы импортных систем недостаточно хорошо оптимизирован и требует доработок. Также у заказчика появляются требования по дополнительному функционалу, который ранее отсутствовал – централизованная обработка рецептов, интеграция с 1С, удалённая отчётность. Плюс к этому проводилась модернизация оборудования АБЗ, добавлялись бункера, битумное хозяйство и т.д. В новой системе реализация всех этих запросов возможна в минимальные сроки.
2. Контроллерная часть.
ШУ построен на контроллере Schneider Electric серии ТМ240. Это модульный промышленный контроллер, его мощности и возможностям по количеству обрабатываемых сигналов достаточно для управления любым АБЗ. По желанию заказчика, мы можем заменить его на контроллер Siemens S7-1200. Важнейшим фактором, исходя из которого были выбраны именно эти контроллеры, является то, что они широко распространены. Поэтому, в случае поломки, модернизации, расширения системы можно провести работы и закупки собственными силами в любом регионе России.
3. Силовая часть.
Силовые шкафы могут быть построены на оборудовании любой фирмы. Мы, по своему опыту, рекомендуем Schneider Electric и АВВ. В более бюджетном ценовом сегменте предлагаем DEKraft.
При наличии у заказчика работоспособного железа, мы готовы встроить нашу САУ в имеющееся оборудование.
Система визуализации управлением АБЗ состоит из нескольких экранов:
- Основной экран
- Экран сборника рецептов и экран текущего рецепта
- Экраны выбора параметров электродвигателей (располагаются на общем экране)
Отдельным пунктом описания приведены взаимные блокировки оборудования.
Основной экран.
На основном экране показаны все механизмы, образующие технологическую линию производства асфальта. Для каждого механизма показываются основные рабочие параметры. В случае, когда параметрами необходимо управлять, предусмотрены окна ввода уставок по данным параметрам. По ходу движения материала показаны следующие устройства:
Бункера холодного дозирования. Показываются параметры: работа ленточного транспортёра (зелёный флажок), работа эл. двигателя питателя, наличие\отсутствие материала (жёлтый флажок), работа мотора виброобрушителя. Управляется: производительность питателя в процентах (скорость вращения питателя). При вводе «0» питатель останавливается.
Транспортеры сборный и наклонный. Показываются параметры: состояние эл. двигателей.
Сушильный барабан. Показываются параметры: давление разряжение внутри барабана. Управляется: скорость вращения в % (отдельное окно)
Воздуходувка, воздушная заслонка. Показываются параметры: положение воздушной заслонки (степень открытия в%), состояние эл. двигателя.
Шнековый транспортер мелкой фракции. Показываются параметры: состояние трёх эл. двигателей.
Компрессор сжатого воздуха. Показываются параметры: включен\выключен.
Емкость с дизельным топливом. Показываются параметры: состояние эл. двигателей предварительного и циркуляционного насоса.
Элеватор. Показываются параметры: температура камней, состояние эл. двигателя.
Бункера горячего дозирования. Управляются параметры: задание взвешивания, фактический вес взвешивания, кнопки управления шиберами (кратковременное открытие), степень заполнения бункеров.
Силосы пыли и минералов. Показываются параметры: управление аэрацией, состояние четырёх эл. двигателей, состояние эл. двигателей шнеков.
Емкости битума. Показываются параметры: температура битума, задание и факт подачи битума, состояние эл. двигателя циркуляционного насоса, состояние трёхходового клапана подачи.
Силос волокна. Показываются параметры: крышка емкости, состояние эл. двигателя шнека дозирования волокна.
Весовые бункера (камень, минералы, битум, волокно). Показываются параметры: фактический вес компонентов в каждом бункере. Управляется: открытие шибера (запуск насоса подачи битума) для каждого бункера.
Мешалка. Показываются параметры: расчётный вес продукта, положение скипа, состояние эл. двигателя мешалки.
Скип. Показываются параметры: положение скипа, кнопки управления перемещением скипа, состояние эл. двигателя.
Промежуточный бункер, бункера отгрузки готового продукта. Показываются параметры: положение скипа над данным бункером, состояние шибера, кнопки блокировки местного открытия шиберов.
Дымосос. Показываются параметры: состояние эл. двигателя.
Блок фильтров, элеватор пыли. Показываются параметры: температура отходящих газов, перепад давления на фильтре, состояние эл. двигателей системы очистки фильтров, состояние эл. двигателей элеваторов пыли, состояние эл. двигателей винтов подачи пыли.
На основном экране размещены следующие кнопки:
Главная.
Запуск завода. Последовательное включение узлов «холодной части» завода. Существует экран пауз по запуску и остановке оборудования. Очередь запуска: сирена 1,5 сек., дымосос, винт подачи пыли, элеватор пыли, грохот, элеватор горячих камней, винт разгрузки фильтра пыли № 2, , тоже № 1, поддонный винт фильтра 2, то же № 1, винт грубой разгрузки № 3, то же № 2, то же №1. После окончания запуска, кнопка меняется на «Остановка завода», при её нажатии запускается цикл остановки завода.
Рецепты. Вызывает экран рецептов
Настройки. Вызывает экран настроек.
Горелка. Переход на экран настроек горелки.
Пуск подача. Запуск дозирования холодной части. Включается сборный конвейер, ленточные дозаторы. Если задана производительность «0», то дозатор останавливается.
Технология. Переход в экран технологии.
В верхней части экрана находится «Окно сообщений», в котором отображаются сообщения системы.
Под окном сообщений находится панель ввода параметров заказа.
В ней выводится основная информация по текущему заказу:
Кнопки «Старт» - запускает изготовление заказа
Показывается номер рецепта для текущего заказа
Окно ввода общей массы заказа
Окно ввода массы каждого замеса
Показывается параметры «Сделано, смешивание, замеса, расчет замеса»
«Сброс» - обнуление количества сделанного продукта по данному заказу.
«Оборвать взвешивание» - прекращение взвешивания в случае выявления ошибок в рецепте или в заказе.
Экран сборника рецептов.
Таблица № 1 на данном экране – «Таблица рецептов». В ней показываются все заданные рецепты, время смешивания компонентов и массы компонентов.
Таблица № 2 на этом экране «Порядок смешения для выбранного рецепта». В ней можно задать последовательность выгрузки материалов.
При двойном нажатии на выбранный рецепт или кнопки «+» открывается окно корректировки рецепта\создания нового.
Экран состояния электродвигателя.
Данный экран вызывается нажатием на символ «М» и является однотипным для всех механизмов. Н открывающемся окне имеется две вкладки «Управление» и «Сервис».
В режиме «Управление» можно задать ручное или автоматическое управление. Отображаются индикаторы работы в ручном или автоматическом режиме, индикатор работы. Индикатор «блок» показывает, что двигатель отключен по одной из блокировок, указанных ниже. Присутствует кнопка квитирования аварий и кнопки запуска и остановки двигателя в ручном режиме.
На вкладке «Сервис» устанавливается время задержки запуска и остановки двигателя. Выключатели режима имитации и блокировки аварийных сигналов. Показывается тип аварии и тип сигнала.
Блокировки работы технологического оборудования.
- Дымосос: блокировок нет
- Винт подачи пыли: блокировок нет
- Элеватор пыли блокируется винтом подачи пыли
- Грохот: блокировок нет
- Элеватор камней блокируется грохотом
- Винт разгрузки №2 блокируется элеватором пыли
- Винт разгрузки №1 блокируется элеватором пыли
- Поддонный винт фильтра № 2 блокируется винтом разгрузки фильтра № 2
- Поддонный винт фильтра № 1 блокируется винтом разгрузки фильтра № 1
- Грубый винт разгрузки № 3 блокируется элеватором камней
- Грубый винт разгрузки № 2 блокируется Грубый винт разгрузки № 3
- Грубый винт разгрузки № 1 блокируется Грубый винт разгрузки № 2
- Барабан: блокировок нет
- Наклонный конвейер блокируется: барабаном.
- Сборный конвейер блокируется наклонным конвейером
- Все питатели блокируются сборным конвейером.
- Воздуходувка: блокируется дымососом.
- Шибера горячих карманов камней блокируется шибером весового бункера камней. Когда шибер весов открыт, шиберы карманов заблокированы.
- Шибера и винты подачи силосов минеральной пыли блокируется шибером весового бункера минералов и пыли. Когда шибер весов открыт, шиберы и шнеки силосов заблокированы.
- Трехходовой клапан полдачи битума блокируется впрыскным насосом весового бункера битума. Когда кран открыт на набор битума, шиберы и впрыскной насос заблокирован.
- Винт дозирования волокна блокируется шибером весового бункера волокна. Когда шибер весов открыт, шнек волокна заблокирован.
- Шибера весовых бункеров и впрыскной насос битума блокируются шибером мешалки. При открытом шибере мешалки шиберы весов и впрыскной насос заблокированы.
- Шибер мешалки блокируется положением скипа. В автоматическом режиме мешалка не откроется пока скип не окажется под ней.
- Скип: блокировок нет
- Трехходовой клапан подачи битума блокировок нет.
- В мешалке существует минимальное количество продукта, которое она может обработать. Если при делении общей партии последний замес оказывается меньше минимально допустимого, то система автоматически перераспределяет два предшествующих замеса для увеличения последнего замеса до оптимального.