Система автоматизації вакуум-апаратів 1-3 продуктів.

Ак-Суйський цукровий комбінат.

Cистема автоматизації розроблена й встановлена в 2008 р.

Обладнання, охоплене системою автоматизації

4 вакуум-апарати 1 продукту
2 вакуум-апарати 2 продукту
2 вакуум-апарати 3 продукту
технологічне обладнання продуктового відділення (збірники біля вакуум-апаратів і центрифуг, утфелемішалки, клеровочні мішалки, мішалки-кристалізатори, пластинчаті підігрівачі та ін.)

Основні складові системи

операторське приміщення зі щитами й комп'ютерами операторів вакуум-апаратів 1-3 продуктів
SCADA-сервер, який забезпечує підключення операторів, головного технолога й робітників КВП і А
3 щити управління:
Збірники та ВКУ Вакуум-апарати
1 продукту Вакуум-апарати
2-3 продуктів

стійки управління:

"Вакуум-апарат 1 продукту" - 4 шт.

"Вакуум-апарат 2 продукту" - 2 шт.

"Вакуум-апарат 3 продукту" - 2 шт.

"Збірники та ВКУ"

3 щити перетворювачів ЕП
датчики: тиску, густини і рівню Aplisens, термометри ТЭРА,
віскозиметри Магмас-Автоматик, НВЧ-аналізатори Berthold, витратоміри Siemens
виконавчі механізми: кульові крани и затвори TYCO, пневмоциліндри Camozzi пристрої вводу затравки Магмас-Автоматик

В основі системи - контроллери TSX Premium P572634 з інтегрованим портом Ethernet, об'єднані мережею Modbus/TCP/Ethernet.

На стійці управління "Збірники та ВКУ" (знаходиться в операторському приміщенні) розташовані станції СУИМ 0/20-05 (аналогове управління), тумблера (дискретне управління), світлодіодні індикатори стану затворів.

Стійки управління вакуум-апаратами

Встановлені безпосередньо біля кожного вакуум-апарата, комутують усі датчики й затвори вакуум-апарата, надають можливості оперативного контролю й управління.

На дверях стійки розміщена мнемосхема вакуум-апарата з тумблерами й світлодіодними індикаторами для дискретних затворів (14 шт.), станції управління СУИМ 0/20-05 для аналогових затворів (пара й вакуум), перетворювач НПВ-03 в'язкості та індикатор сигналізації.

Для кожного з 14 затворів дискретного типу встановлений тумблер на 3 положення: "Автомат/Закрито/Відкрито". Для усіх кінцевих вимикачів затворів встановлені світлодіоди, які відображають стан затворів.

Станції управління СУИМ 0/20-05 управляють паровим і вакуумним затвором в ручному й автоматичному режимах, відображають поточне значення температури утфелю й тиску утфельної пари. Нормуючий перетворювач НПВ-03 в'язкості вимірює, передає в контролер й відображається на дисплеї в'язкість утфелю.

Функції системи автоматизації вакуум-апаратів

автоматична варка утфелю в вакуум-апараті
- автоматичний набір апарата
- регулювання витрати пари у відповідності зі стадією варки
- регулювання тиску утфельної пари (розрідження)
- автоматичне введення затравки
- автоматична підкачка продуктів в апарат по стану утфелю
  (НВЧ-аналізатор LB-565 Berthold і віскозиметр) та рівню в апараті
  в залежності від стадії варки та технологічної ситуації
- постійний контроль технологічних параметрів вакуум-апарата, реакція на різні аварійні ситуації й діалог з оператором у випадку виходу параметрів за допустимі межі для даної стадії варки (рівень, температура, СР, в'язкість, розрідження, тиск пари)
- постійний контроль працездатності всіх датчиків, затворів та кульових кранів на апараті, відповідна реакція на відмови
- автоматична вигрузка готового утфелю
забезпечення можливості контролю та аналізу процесу уварювання оператором і технологом
- мнемосхема SCADA відображає всі параметри утфелю та вакуум-апарата в наглядній формі, стадію варки, тривалість варки і т.п.
- оператору в різній формі повідомляються всі достойні його уваги події в апаратах, збірниках, мішалках - нормальні технологічні події (наприклад, оператор попереджається про близькій зміні стадії варки), вихід параметрів за межі, відмови датчиків та механізмів.
  Форми повідомлень:
  - графічні - колір параметра, моргання, рухання об'єктів і т.п.
  - текстові - у вікні повідомлень кожного апарата може бути декілька інформаційних чи аварійних повідомлень. Наприклад:
    "Апарат готовий до набору", "Немає сиропу на підкачки", "Тест клапана затравки", "Високий рівень", "Розрідження не скидається", "Вигружати нікуди", "Пропарка зупинена"
  - звукові - "людським голосом" з колонок комп'ютера оператора повторяються ті ж текстові повідомлення
- SCADA-система зберігається й дає змогу переглядати історію зміни будь-яких параметрів в графічному і табличному вигляді.
  Ведеться журнал зміни параметрів, факти дистанційного й ручного управління - записується ім'я користувача, комп'ютер, із якого користувача підключився до системи, час події
забезпечення можливості будь-якого втручання оператора і технолога в процес уварювання
- змінювання параметрів варки (технолог) виконує в зручній графічній формі - з докладним описом всіх параметрів
- примусова зміна стадії варки в разі потреби
- дистанційне управління затворами з мнемосхеми SCADA (мишкою)
- ручне управління затворами зі стійки управління вакуум-апаратом

Функції системи автоматизації збірників

В цілому система забезпечує умови для уварювання утфелю в вакуум-апаратах: управляє підготовкою продуктів, відслідковує їх наявність, контролює працездатність обладнання

регулювання температури в збірниках біля вакуум-апаратів (аміачної води, сиропу, відтоків) і після пластинчатих підігрівачів
регулювання рівню в збірниках зеленого відтоку
регулювання СР клеровок жовтого цукру 2 і 3 продуктів
контроль СР сиропу з клеровкою
контроль загального вакууму, тиску гріючої пари
контроль витрати клеровок жовтого цукру 2 і 3 продуктів
контроль рівню в збірниках біля центрифуг, приймальних утфелемішалках й мішалках-кристалізаторах
контроль температури клеровок жовтого цукру 2 і 3 продуктів
контроль тиску в трубопроводах після насосів
контроль стану приводів

Особливості системи

повністю налагоджена система практично автономна - від оператора вимагається тільки покласти приманку в приймач
система дуже "дружня" - дає змогу оператору практично будь-яке втручання в автоматичну варку. Така ідеологія закладена тому, що процес уварювання утфелю складний і завжди можлива ситуація, з якою система самостійно не впорається
SCADA-система зручна й насичена інформацією - безліч підказок та описів параметрів прискорюють адаптацію операторів до нової для них системи, спрощують орієнтацію в ході технологічного процесу
cтан утфелю контролюються по НВЧ-аналізатору LB-565 Berthold, віскозиметру, термометру, датчику розрідження
на вакуумній та паровій комунікаціях встановлені аналогові затвори, це дає змогу стабілізувати розрідження в вакуум-апараті й регулювати витрату пари в парову камеру в залежності від стадії варки
цикл уварювання утфелю організований в 10 стадій, змінювання яких відбувається послідовно при виконанні визначених умов переходу:
СТАРТ ЦИКЛА
НАБОР
СГУЩЕНИЕ
ЗАТРАВКА
ПОДКАЧКА
РОСТ
УВАРИВАНИЕ
ГОТОВНОСТЬ
ВЫГРУЗКА
ПРОПАРКА
У випадку необхідності оператор може переключити варку на любу стадію.