АСУ ТП Производства керамического кирпичаАСУ ТП Производства керамического кирпича

Making equipment smartMaking equipment smartДелаем оборудование разумнымДелаем оборудование разумным

ОООО «Элиус-М»ОО «Элиус-М»Комплексные решения в области промышленной Комплексные решения в области промышленной

автоматизацииавтоматизации

ВВЕДЕНИЕ Растущий спрос на качество и объемы производства керамического

кирпича предполагает использование новейших передовых технологий, методов и способов производства, а также совершенствование технологии существующих производств, внедрение АСУ ТП, улучшение качества выпускаемой продукции.

НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Нашими специалистами разработана и успешно запущена

автоматизированная система управления производства кирпича. Система управления имеет сложную сетевую структуру,

которая включает в себя использование не только витой пары, но и Wi-Fi точек доступа и клиентов для связи подвижного оборудования между собой. Все контроллеры подключены в общую сеть, что позволяет иметь удобный доступ для обслуживания системы. Также имеется возможность удалённого мониторинга и обслуживания СУ.

Система управления производством состоит из подсистем: система управления массоподготовкой; система управления формовкой; система автоматики для линии «мокрой стороны" кирпичного завода; система автоматики для линии "сухой стороны" кирпичного завода; система автоматизированного управления туннельными сушилами; автоматизация процесса обжига керамического кирпича в печи; линия пакетирования: транспортная система.

Массоподготовка

Компоненты смешиваются в глиносмесителе

Система ленточных транспортеров подает сырье в цех

Здесь глина становится клинкерным сырьем

Увлажнение и перемешивание глины в бегунах

Перед тем, как глина уйдет в производство, она некоторое время «отдыхает»

Система управления формовкой, система автоматики для линии «мокрой

стороны"

Главный пульт управления со щитами управления

Масса продавливается через вертикальный глиносмеситель

Экструдер из однородной глины выдавливает брус

Многострунный автомат для порезки кирпичей из брусов В таком виде кирпич направляется

на сушку

Система автоматики для линии "сухой стороны" кирпичного завода

Система управления включает в себя большое количество частотных преобразователей Schneider Electric Altivar 32, которые подключены к главному контроллеру по CAN-шине. Это позволяет эффективно и точно управлять движением исполнительных механизмов.

Аппаратное обеспечение Weintek MT8070iH, MT8070iE Schneider Electric Modicon M340 Schneider Electric Altivar 32Программное обеспечение Schneider Electric Unity Pro

Туннельные сушила кирпичаСтруктура

На уровне оборудования используется сеть из четырех контроллеров ICP DAS в качестве УСО и контроллер Schneider Electric M340 с пргограммой контроля и управления. Для управления вентиляторами cушила использованы привода Schneider Electric ATV21, связь с которыми осуществляется посредством ModbusRTU(RS485).

В качестве верхнего уровня используется персональный компьютер с установленной SCADA (система диспетчерского контроля и сбора данных).

Возможности: автоматическое поддержание параметров технологического процесса; мониторинг состояния горелок и положения шиберов; настройка технологических уставок, параметров датчиков; ведение журнала аварий и предупреждений; замена показаний датчиков заданными значениями (обеспечивает «горячую»

замену датчика без остановки процесса); гибкий контроль температур воздушных потоков с использованием групп

переключаемых PID регуляторов; мониторинг температуры и влажности по всей длине сушила, с отображением

кривых по длине камеры.

Брусчатка перед сушкой

Туннельные сушила кирпича

Автоматизация процесса обжига керамического кирпича в печи

Автоматизированная система выполняет следующие функции: поддержание ручного и автоматического режима работы оборудования; ввод параметров технологического процесса, данных оператора и оборудования; контроль исходного состояния технологического оборудования; контроль и управление работой технологического оборудования во всех режимах;

Автоматический контроль следующих параметров: давление воздуха на горение в зоне охлаждения; температура в канале печи; давление дымовых газов в канале печи; разрежение перед дымососом; расход газа; давление газа; разрежение в канале печи перед дымососом; положение исполнительных механизмов; состояние клапанов; положение дверей; частота питающего напряжения электродвигателей вентилятора отбора воздуха

на сушила; частота питающего напряжения электродвигателя дымососа;

Автоматическое управление и регулирование следующих параметров: температура в канале; давление воздуха в канале печи; разряжение в канале печи; температура и давление в подвоганеточном канале;

Автоматизация процесса обжига керамического кирпича в печи

три уровня доступа к программируемым параметрам (характеристикам): оператора, технолога и администратора;

формирование световой и звуковой сигнализации при возникновении аварийных ситуаций;

отображение на дисплее выходных данных и сообщений в количестве и форме;

вывод на печать выходных данных и сообщений.Автоматизированная система обеспечивает:

возможность формирования и корректировки графиков температурной кривой, как до начало процесса, так и во время процесса;

возможность задавать температурную кривую и автоматически поддерживать заданные параметры давления воздуха и разряжения с помощью частотных преобразователей электродвигателей вентилятора отбора воздуха на сушила и дымососа;

формирование режимов обжига кирпича (рецептов) в зависимости от типа кирпича;

формирование и хранение в архиве паспортов на изготовленную продукцию, в которых должна фиксироваться вся служебная информация;

контроль действий операторов с возможностью последующего анализа

Аппаратное обеспечение

SIMATIC S7-300 SIMATIC S7-200 SIMATIC S7-1200

Модули УСО ПК, 2 рез. сервера

Программное обеспечение

TIA Portal V13 WIN CC 7.3

Структурная схема СУ печи

CPU CP4AI

S7-200 slave

CPUCP 2AO

4AI4AI TC

16DI16DO

Вторичный прибор контроля утечек газа

CPU

S7-300 master

PROFINET

TCP/ I P

CPU

S7-1200 slave

CP 2AO

4AI4AI TC

18 датчиков подключены по RS485

Питание датчиков 24 в

Дискретный сигнал о утечке

газа

PROFIBUS-DP

Однофазное3-проводноеНапряжение

питания

Нап

ряж

ение

пит

ания

щ

итов

упр

авле

ния

горе

лкам

и, с

ушко

й, Г

РП

PS307

4AO4AO4AO4AO4AO32DI32DO

SCALANCE

100FX оптика

100TX

100FX оптика

Конвертор Конвертор100TX 100TX 100TX

АРМ оператора 1

АРМ оператора 2 Директор

ИБП

ИБП

ИБП

Удаленный мониторинг

Ethernet

S7-1200 slave

7 щитов зоны разогрева с розжигом

CPU

S7-200 slave

CP2AO

4AI4AI TC

9 щитов зоны разогрева без розжига

16DI16DO

CPU CP2AO

4AI4AI TC

S7-200 slave

CPU CP2AO

4AI4AI TC

Щит управления подачей воздуха

и газа на печь

S7-200 slave

CPU CP8AI TC

8AI TC8AI TC

Щит пода и контроля положения ворот печи

CPU CP

4AI RTD

Щит ГРП

S7-200 slave

CPU

S7-1200 slave

CP

8AI RTD

4AI

8AI RTD

Щит

суш

ки 4AI4AI

4AI 4AI4AI

Система управления печи состоит из подсистем:

- Верхний уровень: Автоматизированное рабочее место оператора (технолога)(АРМ); АРМ предназначенные для управления и мониторинга оборудования печи, обслуживания программно-технических средств, ведения базы данных архива. Системой поддерживается горячее резервирование серверов с автоматическим переключением клиентов и синхронизацией отображения процесса и исторических данных. Система восстановления после сбоев.

- Средний уровень: Щиты управления (ЩУ);ЩУ представляет собой комплекс технических и программных средств.ЩУ предназначен для дистанционного управления, защиты, контроля и автоматического позиционного регулирования параметров работы печи.

- Нижний уровень: Датчики и исполнительные механизмы.Нижний уровень образуют датчики непосредственного контроля и прямого действия с натуральным или нормированным выходом, контактные концевые выключатели арматуры (или бесконтактные преобразователи информации о конечных положениях арматуры), контактные реле, органы местного управления, в том числе аварийные кнопки, преобразователи частоты, горелки и т.п.

Мнемосхема АРМ печи

АРМы операторов производства

Управление и контроль за процессом обжига и сушки

Все производство автоматизировано

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Внедренная АСУ ТП рассчитана на длительное функционирование в режиме реального времени и выполняет следующие задачи :

повышение работоспособности, надежности и безопасности работы технологических систем и установок за счет реализации передовых технологий контроля и управления;

повышение точности поддержания регулируемых параметров и экономичности работы технологического оборудования;

улучшение «человеко-машинного интерфейса» и оперативности управления, уменьшение вероятности ошибочных действий персонала и числа отказов по вине персонала (ликвидация дефицита безопасности) и облегчение работы оперативного персонала;

выработку советов оператору по ведению и стабилизации режимов и выдачу их на видеотерминалы (мониторы) с целью улучшения оперативного управления и повышения безопасности производства;

расширение диагностики основного технологического оборудования, а также программно-технических средств АСУ ТП;

автоматическую реконфигурацию систем на основании углубленной диагностики; доведение срока службы средств автоматизации (с учетом замены отдельных блоков и узлов) до

установленного срока эксплуатации технологического оборудования; ликвидацию несоответствий систем автоматизации действующих заводов требованиям

нормативных документов; повышение коэффициента готовности оборудования; повышение уровня унификации технических решений и средств автоматизации; существенное снижение затрат на эксплуатационное обслуживание системы.

Нашими специалистами учитываются все особенности автоматизируемого объекта и требования заказчика.

Все задачи решаются в срок и с высоким качеством исполнения.

КОНТАКТЫ

ООО «ЭЛИУС-М»Украина, г. Сумы, 40009, ул. Белопольский

путь, 7+380(542)65-87-79; support@elius.com.ua; http://elius.com.ua/