АСУ ТП кирпичного производства

1. АСУ ТП Производства керамического кирпичаАСУ ТП Производства керамического кирпича
Making equipment smartMaking equipment smart
Делаем оборудование разумнымДелаем оборудование разумным
ОООО «Элиус-М»ОО «Элиус-М»
Комплексные решения в области промышленной автоматизацииКомплексные решения в области промышленной автоматизации

2. 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.

3. 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.

4. 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»

5. 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

6. 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 32
Программное обеспечение
 Schneider Electric Unity Pro

7. Туннельные сушила кирпича
Структура
 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).

8. 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

9. 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;

10. 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

11. Структурная схема СУ печи
CPU
CP
4AI
S7-200 slave
CPU
CP
2AO
4AI
4AITC
16DI
16DO
Вторичный прибор контроля
утечек газа
CPU
S7-300 master
PROFINET
TCP/ I P
CPU
S7-1200 slave
CP
2AO
4AI
4AITC
18 датчиков подключены
по RS485
Питание датчиков 24 в
Дискретный
сигнал о утечке
газа
PROFI BUS- DP
Однофазное
3-проводное
Напряжение
питания
Напряжениепитания
щитовуправления
горелками,сушкой,ГРП
PS307
4AO
4AO
4AO
4AO
4AO
32DI
32DO
SCALANCE
100FX оптика
100TX
100FX оптика
Конвертор Конвертор
100TX 100TX
100TX
АРМ оператора 1
АРМ оператора 2 Директор
И
Б
П
И
Б
П
И
Б
П
Удаленный мониторинг
Ethernet
S7-1200 slave
7 щитов зоны разогрева с розжигом
CPU
S7-200 slave CP
2AO
4AI
4AITC
9 щитов зоны разогрева без розжига
16DI
16DO
CPU
CP
2AO
4AI
4AITC
S7-200 slave
CPU
CP
2AO
4AI
4AITC
Щит управления
подачей воздуха
и газа на печь
S7-200 slave
CPU
CP
8AITC
8AITC
8AITC
Щит пода и контроля
положения ворот печи
CPU
CP
4AIRTD
Щит ГРП
S7-200 slave
CPU
S7-1200 slave
CP
8AIRTD
4AI
8AIRTD
Щитсушки
4AI
4AI
4AI
4AI
4AI

12. 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.

13. Мнемосхема АРМ печи

14. АРМы операторов производства
 Управление и контроль за
процессом обжига и сушки
 Все производство
автоматизировано

15. 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.

16. 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/