Система предназначена для одновременного управления большим количеством печей для обжига абразивных материалов. Внедрение системы управления технологическим процессом обжига изделий привело к снижению затрат на энергоресурсы. Система имеет широкие возможности по контролю и управлению технологическим процессом. Автоматизация основных операций и развитой пользовательский интерфейс позволяют значительно снизить требования к квалификации оператора не уменьшая требований к выдержке технологии. Использованные в системе аппаратно-программные решения обеспечивают ее высокую надежность.

Общий вид печей

Обычно основными недостатками старых установленных систем с распределенными модулями, соединенными по RS-485, являются:
– вследствие ошибочных действий оператора-печника ночной обжиг мог начаться или раньше (захватывая время дня, более высокого тарифа), или позже, что приводило к потере наиболее оптимального времени для проведения техпроцесса;
– отсутствует возможность дистанционного мониторинга за состоянием терморегулятора печи, отчего выявления нештатной ситуации происходило с опозданием. Как результат, некоторые из печей могли вообще не выполнить программу обжига, и его приходилось проводить в дневное время;
– отсутствует контроль за потребляемой печами мощностью, неоднократно приводило к авариям различной степени тяжести на подстанции в результате перегрузки;
– не ведется запись наработки (моточасов) печей, из-за чего отсутствует объективный контроль над состоянием спиралей нагревателей, и не проводится их своевременная замена.

Установка автоматизированной системы должен решить следующие задачи:
– уменьшение затрат на энергоресурсы, за счет снижения влияния человеческого фактора на работу оборудования и более рационального использования времени действия ночного тарифа электроэнергии;
– оперативная сигнализация и протоколирования хода технологического процесса;
– предупреждение возникновения аварийных ситуаций;
– автоматизация документооборота отчетной документации.

Полки температур

Для реализации АСУ использовано SCADA-систему для мониторинга, сбора, архивации и визуализации данных и систему управления на основе промышленного контроллера для управления ходом технологического процесса и реализации алгоритмов управления терморегуляторами печей. Избранные продукты компании Schneider Electric: SCADA-система Citect 6.1, которая обеспечивает оптимальное сочетание простоты реализации программы и функциональные возможности, и контроллер M340, который является оптимальным соотношением цены и функциональных возможностей.

Разработанная автоматизированная система управлениями печами обжига состоит из единственной стойки управления, в который установлен контроллер и согласует оборудования, ПК рабочей станции, монитор с тактильным управлением, блок бесперебойного питания. В качестве нижнего автоматики использовалось существующее на предприятии оборудования (термопары, тиристорные преобразователи с ОПТРОН управлением).

Система визуализации АСУ выполняет следующие функции:
– задача степени обжига (до 40 степеней на одну программу печи)
– задача степени нарастания температуры в зависимости от используемой рецептуры;
– планирование запуска печей по таймеру (автоматическое управление запуском / остановкой программ технолога терморегуляторов печей в соответствии с заданным расписанием с целью максимально эффективного использования технологического времени. Эта возможность позволяет исключить влияние человеческого фактора при проведении ночного обжига и по максимуму использовать дешевый ночной тариф потребления электроэнергии)
– планировщик запуска печей с ограничением количества одновременно запущенных (ограничение нагрузки сети);
– ограничение перегрева печи (максимальная температура)
– аварийные сообщения в случае невозможности выхода на заданную температуру в течение определенного времени (поломка нагревательных элементов печи)
– полная диагностическая и настроечная информация;
– отслеживание температурного режима каждой печи с архивацией и отображением температуры в виде графиков (трендов). Глубина архивации составляет 1 месяца с частотой записи 10 сек, чего вполне достаточно, так как техпроцесс обжига протекает достаточно медленно (полный обжиг в одной печи длится от трех до шести часов);
– подсчет моточасов работы каждой печи с выдачей появится сообщение о необходимости при достижении установленного значения. Благодаря этой функции появилась возможность своевременной замены спирали нагревателя печи;
– контроль состояния программных терморегуляторов печей (выполнение программы, ожидания включения, авария и т.д.). Оператор получил возможность оперативно отслеживать состояние терморегуляторов печей и своевременно реагировать в случае возникновения различных внештатных ситуаций;
– ведение журнала работы терморегуляторов печей, в который записываются состоялись событие и время.

Возможны расширения системы:
– возможен контроль мощности работающих печей. Онлайновый подсчет потребляемой нагревателями печей мощности, и в случае если включение печи вызывает перегрузку, то происходит ее автоматическое отключение. Это происходит на уровне контроллера независимо от работы SCADA-системы. Также при попытке включить печь по сети с АРМ происходит расчет потребляемой мощности и, если она превышает номинальную, выдается сообщение о невозможности включения;
– составление отчетов о работе каждой печи в MS Excel. Отчеты в, которых указывается время работы печей (с точностью до минут) и проводятся расчеты затрат электроэнергии, состоят автоматически, а формат табличного процессора MS Excel позволяет использовать эти данные в заводском документооборот.

Код заказа: AZ-AA001.16-00
Автономная система на 16 печей.