АСУ процессами транспортировки при производстве рассыпных и гранулированных комбикормов

Предлагаемая структура системы управления процессами транспортировки при производстве рассыпных и гранулированных комбикормов представлена на рисунке ниже.

Идеологически автоматизированная система управления (АСУ) разделена на две части: управляющая часть и информационная часть. К управляющей части относятся программируемые логические контроллеры (ПЛК) и панели оператора, объединенные сетью MELSECNET. К информационной части относятся компьютеры центрального пульта управления, заводской сервер АСУП и компьютеры АРМ специалистов предприятия, объединенных по сети Ethernet.

Управляющая и информационная часть функционируют независимо. Остановка работы информационной части из-за поломок компьютеров, сбоев программного обеспечения, вирусных атак и пр. не приводит к остановке функционирования управляющей части и, следовательно, предприятия. Надежность управляющей части обеспечивается использованием общепромышленных контроллеров и панелей оператора, предназначенных для работы в производственных условиях.

Структура системы управления процессами транспортировки при производстве рассыпных и гранулированных комбикормов
Структура системы управления процессами транспортировки при производстве рассыпных и гранулированных комбикормов

Функции управляющей части:

  1. Управление механизмами технологических линий, участков.
  2. Обработку информации, поступающей с датчиков.
  3. Отображение на панелях оператора хода технологического процесса, выдачу предупредительных и аварийных сообщений.
  4. Обмен данными между контроллерами, управляющими различными технологическими участками.
  5. Промежуточное хранение данных о ходе технологического процесса.
  6. Передача данных в АСУП предприятия на основе технологии MES.

Функции информационной части:

  1. Отображение информации о ходе технлогического процесса на центральном пульте.
  2. Формирование отчетов для контроля качества технологического процесса.
  3. Ввод и редактирование рецептов.
  4. Формирование отчетов о складских запасах сырья и готовой продукции, технологических заделов.
  5. Формирование отчетов о работе технологического оборудования.

Функционально АСУ состоит из следующих элементов:

  • Центральный ПЛК с панелью оператора. Установлены на центральном пульте управления. Центральный ПЛК осуществляет функции управления системой в целом. На панель оператора выводится информация о ходе технологических процессов, предупредительные и аварийные сообщения и пр. Кроме того с панели оператора осуществляется оперативное управление работой оборудования.
  • Через центральный ПЛК осуществляется удаленное (модемное соединение, GSM-канал, Ethernet) подключение персонального компьютера для осуществления оперативной инженерной поддержки Заказчика.
  • Центральный ПЛК осуществляет прямую передачу данных в базу данных предприятия с использование MES-интерфейса.
  • Локальный ПЛК с панелью оператора. Локальный ПЛК установлен в одном из РП. Модули входов/выходов, установленные в других РП подключаются к нему удаленно (через сеть), что существенно снижает затраты на монтаж проводов. Локальный ПЛК осуществляет функции управления участком отгрузки и транспортной системой.
  • Панель оператора территориально установлена в месте, удобном для обслуживания операторами и осуществляет функции управления участком.
  • АРМ операторов. Установлен на центральном пульте управления. Включает несколько персональный компьютер и несколько мониторов, обеспечивающих удобство отображения информации и вывода данных а так же формирование архива работы АСУ.
  • АРМы специалистов предприятия. Реализованы на соответствующих рабочих местах. Предоставляют доступ к информации сотрудников в соответствии с их служебными обязанностями.
  • Управляющая часть АСУ объединена промышленной сетью MELSECNET. Информационная часть АСУ объединена сетью Ethernet.

Технологические функции АСУ

Данное предложение касается процесса автоматизации технологических линий : линия гранулирования №1, гранулирования №2, склад силосного типа готовой продукции .

Технологические функции реализуемые на данном этапе автоматизации:

  1. Управление маршрутами перемещения продукции в силоса линий №1 №2 гранулирования и дальнейшее перемещение готовой продукции в склад готовой продукции, отгрузка готовой продукции на автотранспорт и ж.д. вагоны.
  2. Индикация всего технологического процесса на монитор включая процессы происходящие на линиях гранулирования, архивация событий об авариях, работе оборудовании, работе маршрутов, прочее ( по согласованию Заказчика ).
  3. Управление данные маршрутами происходит с пульта управления отгрузки готовой и по необходимости с центрального пульта управления цехом ( по необходимости ).
  4. Ведение амбарной ведомости об остатках в складе готовой продукции. Данная опция реализуется оператором отгрузки готовой продукции.
  5. Все процессы отображаются на центральном пульту цеха в том числе об остатках готовой продукции , нехватке (дефиците) продукции на линиях гранулирования.
  6. Программно  реализованы функции РКС норий и транспортеров, контроль сбегания лент, датчики подпора, токи потребления транспортным ( нории и транспортеры ) оборудованием, контроль срабатывания тепловых уставок на приводах.
  7. Необходимые технологические блокировки, режимы работы: автоматический и ручной.

Расширение АСУ

Расширение АСУ производится путем дополнения локальными контроллерами, подключаемых в сеть MELSECNET по аналогии с локальным контроллером участка отгрузки и транспортной системы.

Аппаратная реализация

Ядром системы обычно являются программируемые логические контроллеры серии System Q производства Mitsubishi Electric (Япония) или Siemens (Германия).

Это общепромышленные контроллеры модульной конструкции. Широкая линейка модулей позволяет реализовать АСУ любого уровня сложности.

Панели оператора, осуществляющие функции человеко-машинного интерфейса выполнены по технологии ЖКИ TFT с чувствительным экраном. Степень защиты по фронту – IP67, что позволяет размещать их в производственных условиях (запыленность, повышенная влажность).

Информационный обмен

В качестве сетевых решений предполагается использование сети Ethernet для информационной части и сети MELSECNET для управляющей части.

Сеть Ethernet является традиционным решением для создания информационных сред.

Сеть MELSECNET – это открытая, помехоустойчивая сеть для передачи данных между управляющими ПЛК. Она имеет ряд особенностей обеспечивающих высокую надежность и прозрачность передаваемой информации.

Сеть продолжает функционировать при отключении (например для обслуживания) любой из входящих в нее станций. Кроме того в случае отключения управляющей станции, ее функции автоматически переходят другой станции, как показано на следующем рисунке:

Работа сети при отключении станций
Работа сети при отключении станций

Подключение панелей оператора производится аналогично – через сеть. То есть панель становится равноправным участником сети с соответствующим доступом к сетевой памяти. Это обеспечивает возможность переключения функций управления с локальных панелей на центральную и наоборот для гибкого обслуживания системы.

Для удобства работы, обслуживания и прозрачного доступа к информации, в сети предусмотрена общая сетевая память (см. рисунок ниже). Для каждого из контроллера в сети выделяется блок памяти, доступный для записи. Таким образом, сетевая память доступна для чтения всем контроллерам, а для записи – в соответствии с сконфигурированным блоком памяти. Это обеспечивает сквозной доступ к любой информации, получаемой от цехового оборудования и передачу ее на верхний уровень управления.

Структура обмена данными
Структура обмена данными

Для передачи информации на верхний уровень предусмотрен модуль MES-интерфейса. Он обеспечивает прямую связь контроллера с базой данных предприятия. В случае временного нарушения связи с базой данных, модуль MES-интерфейса обеспечивает хранение данных в собственном буфере и автоматическое обновление информации в базе данных после восстановления связи.

Работа модуля MES-интерфейса, по сути, сводится к конфигурированию связи с базой данных. Это исключает необходимость разработки специализированного программного обеспечения и существенно упрощает обслуживание системы. Использование прямо доступа к базе данных без промежуточной обработки, позволяет создать базу, в которую записывается вся необходимая информация. Все отчеты для любых служб строятся на основе данной информации.
Таким образом технология MES обеспечивает сквозное и прозрачное прохождение информации с нижнего уровня управления напрямую в базу данных.

Все программное обеспечение АСУ строится с использованием стандартных открытых средств разработки, позволяющим, при необходимости, обслуживать систему самостоятельно, либо с привлечением сторонних организаций.

База данных и MES-интерфейс
База данных и MES-интерфейс

Похожие материалы:


Отзывы и комментарии

Вы можете оставить отзывы и комментарии к записи: "АСУ процессами транспортировки при производстве рассыпных и гранулированных комбикормов"