7Автоматизация процесса

В настоящее время автоматизированная система (АС) ТОФ состоит из двух независимых подсистем: автоматизированная система управления

технологическими процессами (АСУТП) и автоматизированная система управления производством (АСУП).

В свою очередь АСУТП ТОФ включает в себя автоматизированную систему аналитического контроля (АСАК).

АСУТП ТОФ основана на базе системы автоматизации ПРОСКОН 2100 фирмы ОУТОКУМПУ и представляет многоуровневую систему контроля и регулирования, включающую в себя:

• средства низовой автоматизации;

• средства сбора информации с процесса и выдачи управляющих сигналов;

• средства обработки данных процесса и расчета управляющих воздействий;

• система визуализации состояния технологического процесса;

• система архивирования данных технологического процесса;

• обеспечение интерфейса с локальными системами фирмы ДОБЕРСЕК по управлению насосными и гидроциклонными установками и фирмы НОРДБЕРГ по управлению дробилками.

На ТОФ реализованы следующие системы автоматического контроля (САК) и система автоматического регулирования технологических процессов:

Измельчительно флотационный цех (ИФЦ)

• САР количества руды, поступающей в ШМ (конв. №44,45,46,47,48,69,70);

• САК гранулометрического состава на сливах гидроциклонов мельниц второй стадии измельчения и общего продукта перед сгустителями №2,3,4;

• САК температуры подшипников ШМ;

• САК параметров маслосистем ШМ;

• САР уровня пульпы во флотомашинах;

• САР расхода воздуха во флотомашинах;

• САР расхода разгрузки сгустителей (питание флотации);

• САК плотности разгрузки сгустителей (питание флотации);

• САР давления питания воздуха пневматических схем;

• САР давления воздуха во флотомашины (из отделения нагнетателей);

• САК параметров промышленного водопровода, оборотного водоснабжения (температура, давление, расход, уровень);

• САК расхода сливов в пруд-накопитель;

• САК расхода и плотности земснаряда;

• САР дозирования реагентов;

• САК уровня в чанах реагентов;

• САК уровня в растворных и расходных чанах реагентов в реагентном отделении;

• САК параметров в отделении нагнетателей (температура, давление);

• САК температуры обратного теплоносителя приточных вент. установок в ДЦ, ИФЦ, РО, АБК;

• САК учета времени работы основного оборудования (простои, причины, коэффициент движения, коэффициент использования).

Уровень сбора информации с процесса и выдачи управляющих сигналов

Полевые контроллеры фирмы Ge Fanuc, выполняющие следующие функции:

• прием информации с датчиков;

• первичная обработка принятой информации;

• проверка достоверности сигналов;

• передача информации в программируемый логический контроллер (ПЛК);

• прием информации с ПЛК для выдачи управляющих сигналов.

Уровень выполнения логических операций для анализа состояния процесса и расчета управляющих воздействий

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) фирмы Ge Fanuc, выполняющие следующие функции:

• прием информации с полевых контроллеров;

• анализ состояния процесса;

• расчет минутных технико-экономических показателей (среднее за одну минуту);

• расчет некоторых параметров (твердое в питании флотации, твердое в концентратах);

• расчет управляющих воздействий для выдачи на исполнительные механизмы;

• передача управляющих воздействий полевым контроллерам;

• проверка состояния полевых устройств с выдачей диагностической информации в систему визуализации;

• передача информации о состоянии процесса в систему визуализации для отображения на рабочих станциях операторов и для оперативного воздействия на процесс;

• интерфейс с оператором технологом для воздействия на технологический процесс - ввод уставок

Система визуализации состояния технологического процесса

Система визуализации ПРОСКОН 2100NT, основанная на применении SCADA системы фирмы GE FANUC CIMPLICITY, выполняющие следующие функции:

• прием информации с ПЛК;

• передача информации о процессе на рабочие станции оперативного технологического персонала;

• обеспечение интерфейса оператора-технолога с процессом – ввод установок;

• отображение состояния технологического процесса в виде технологических схем с указанием текущих параметров;

• диагностика состояния процесса в технологических схемах с использованием анимации текущего значения;

• создание дисплея диагностических сообщений о состоянии процесса с возможностью распределения тревожных сообщений по приоритетам;

• озвучивание наиболее важных тревожных сообщений;

• расчет средних технико-экономических показателей за 6 минут и за 1 час;

• запись информации в базу данных для последующего анализа и создания отчетных документов;

• формирование отчетных документов;

• обеспечение интерфейса с системой АСАК;

• обеспечение интерфейса с локальными системами фирмы ДОБЕРСЕК по управлению насосными и гидроциклонными установками и фирмы НОРДБЕРГ по управлению дробилками.

Система архивирования данных технологического процесса

База данных SQL, предназначенная для хранения:

• средне минутных значений 8 дней;

• средних значений за 6 минут 35 дней;

• среднечасовых значений 400 дней;

• тревожных сообщений 40 дней;

• событий, фиксирующих действия операторов-технологов по вводу уставок 40 дней;

• время работы основного технологического оборудования 400 дней.

Полевые контроллеры опрашивают сигналы с датчиков с интервалом 15 – 20 мсек. (в зависимости от полного цикла сканирования полевых устройств на шине), преобразовывают информацию в цифровой код и передают ее в ПЛК по шине Genius. В ПЛК поступившая с датчиков информация проходит последующую обработку ( фильтруется, сглаживается и т. д.), поступает на входы регуляторов для расчета управляющих воздействий.

(САР), используется в логике для расчета средне минутных значений и создания расчетных переменных (твердое в питании флотации, дозирование реагентов в граммах на тонну и т.д.), и передается в систему визуализации. Управляющие воздействия передаются по шине Genius в полевые контроллеры для выдачи сигналов на исполнительные механизмы. Средне минутные значения рассчитываются по формуле:

Где:

Ni+1 Ni i i+1 +/- 0,5

- среднее значение; - среднее предыдущее; - значение предыдущего шага; - значение текущего шага; - поправка на погрешность.

Твердое в продуктах обогащения считается по формуле:

Где:

K - коэффициент учета твердого;

V - расход продукта;

 - плотность продукта.

P_в - плотность воды;

P_тв - плотность твёрдого.

В составе технических средств вычислительной сети используются семь ПЛК, называемых в системе ПРОСКОН АС - станциями. Каждая АС - станция обслуживает определенный технологический передел и имеет в своем составе одну или несколько полевых шин. Полевые контроллеры скомпонованы в группы, размещенные в шкафах промышленного исполнения (СКХХХ) по территориальной принадлежности к определенному участку технологического передела. Основным средством для приема и передачи данных с процесса в системе ПРОСКОН является продублированная полевая шина GENIUS, т.е. система имеет «горячее» резервирование на уровне полевых контроллеров и это означает, что при выходе из строя основной шины система автоматически начнет принимать и передавать данные по резервной шине АС1 обслуживает дробильный цех, имеет одну продублированную GENIUS шину с 3-мя полевыми шкафами СК100, СК101 и СК102.

АС2 обслуживает процесс измельчения, имеет одну продублированную GENIUS шину с 4-мя ПЛК Series 90-30 Ge Fanuc, передающих информацию с гранулометров PSI-200 и 7-ю полевыми шкафами СК201, СК202, СК203, СК204, СК205, СК206, СК207 .

АС3 обслуживает флотационный передел, имеет две полевых продублированных GENIUS шины. Участниками передачи данных по первой шине являются 6 полевых шкафов FSIU1-6, внутри каждого из которых расположены контроллер (прием и выдача сигналов на ф/м ОК-130) и локальная панель управления DP (управление флотомашиной ОК-130 по месту), полевые шкафы СК301, СК302, СК304. Участниками передачи данных по второй шине являются 6 полевых шкафов FSIU11-16, внутри каждого из которых расположены контроллер (прием и выдача сигналов на ф/м ОК-130) и локальная панель управления DP (управление флотомашиной ОК-130 по месту), полевые шкафы СК303, СК305.

АС4 обслуживает процесс сгущения, отделение нагнетания воздуха и реагентное отделение, имеет две продублированных шины GENIUS . Участниками передачи данных по первой шине являются полевые шкафы СК211, СК270 и СК250, по второй шине соответственно СК400,СК370, СК371, СК401, СК402 и СК403.

АС5 обеспечивает интерфейс с локальными автоматизированными системами управления насосными и гидроциклонными установками фирмы ДОБЕРСЕК и включает в свой состав полевую шину PROFIBUS. Участниками передачи данных по шине PROFIBUS являются ПЛК фирмы SIEMENS.

АС6 предназначена для управления откачкой концентратов с ПНС-1 и включает в свой состав одну продублированную шину GENIUS. Участниками передачи данных по шине являются полевые шкафы СК601 и СК602.

АС7 обслуживает энергетическую часть, имеет одну продублированную шину GENIUS и 3 полевых шкафа на ней СК300, СК701 и СК702.