1.4.11. Системы управления элеватором Описание технологического процесса.
В объём автоматизации входит управление всеми маршрутами перекачки зер-на, приём с ЖД транспорта, отгрузка отходов на автомобильный транспорт, включая управление задвижками, перекидными клапанами и системами аспи-рации. Проектом предусмотрены следующие виды управления: местное с пультов местного управления идистанционное с блокировками и использова-нием элементов автоматики рис.1.90.
Рис.1.90. Системы управления элеватором.
Для управления механизмами и агрегатами в местном режиме в каждом пульте местного управления (ПМУ) предусмотрено использование кнопок «Пуск» и «Стоп», индикация состояния оборудования осуществляется при помощи светосигнальной арматуры зелёного (включено) и красного (отключено) цве-тов. Управление устройствами в автоматическом режиме осуществляется при помощи промежуточных реле установленных в шкафах ПМУ. Выбор режима работы механизмов между местным и автоматическим осуществляется при помощи пакетного переключателя, который коммутирует цепи управления. Это предотвращает ошибочное включение или отключение устройства нахо-дящегося в автоматическом режиме от кнопок ручного управления, а в мест-ном режиме препятствует выполнению ошибочных команд выдаваемых опе-ратором через контроллер. Для предотвращения аварийных ситуаций и повышения общей надёжности системы на башмаках норий и через каждые 10 метров на конвейерах проек-том предусмотрена установка кнопочных постов аварийного отключения. Сигналы с постов аварийного отключения оборудования заведены в систему АСУ ТП для контроля их срабатывания и предотвращения возникновения завалов на маршрутах. Система автоматизации позволяет осуществлять оперативный сбор и обработку данных о состоянии оборудования, механизмов, датчиков и т.д., обеспечивает непрерывное диагностирование и обнаружение аварий и отклонений от технологического процесса с выдачей предупреждений оператору через панель оператора либо персональный компьютер, а техническому персоналу через звуковую сигнализацию.
Система позволяет предотвратить нежелательные последствия остановки маршрутов и блокировки оборудования. Ответственные механизмы, работающие в тяжёлых условиях, снабжены токовыми реле с аналоговым выходным сигналом.
Использование аналоговых сигналов в системе контроля работающих конвей-еров и норий позволяет контроллеру судить о степени загруженности отдель-ных узлов и самостоятельно предпринимать действия предотвращающие воз-никновение перегрузки двигателей и выход приводов из строя. Применение интеллектуальной системы контроля за электродвигателями позволяет суще-ственно снизить вероятность отказов и значительно продлить срок их работы.
Для каждой нории проектом предусматривается использование датчиков безопасности. Датчик скорости, устанавливаемый на ведомом барабане, позволяет судить о степени проскальзывания ленты нории и при превышении заданного значения выдаёт сигнал о возникновении аварийной ситуации.
Датчики контроля подпора предотвращают выход из строя электродвигателя нории при возникновении завала. Датчики контроля ленты срабатывают при сбегании ленты нории с приводных барабанов и тем самым предотвращают разрушение контролируемого механизма. На исполнительные механизмы пе-рекидных клапанов и задвижек позиционируемых предусматривается уста-новка бесконтактных выключателей, выполняющих функцию отключения устройства при достижении задвижкой или клапаном конечного положения.
Контроль работы аспирационных систем, состоящих из вентиляторов и соот-ветствующих им шлюзовых затворов, осуществляется датчиками РКС. Ука-занные датчики позволяют параметрировать условия их срабатывания в ши-роких пределах, при отклонении рабочих параметров аспирационной системы от заданных значений датчик РКС посылает сигнал в контроллер о возникно-вении нештатной ситуации, что даёт возможность своевременно предприни-мать действия по предотвращению аварий.
Для точного позиционирования разгрузочных тележек над загрузочными во-ронками силосов в проекте АСУ ТП заложено использование системы бескон-тактных выключателей. Для каждой из тележек разработан шкаф управления,
включающий в себя необходимое силовое оборудование, модуля входов и вы-ходов, промежуточные реле, блоки питания и т.д. Вся информация о работе устройства передаётся в контроллер по единственному кабелю сети. Данное решение позволяет уменьшить количество необходимых соединений между движущейся разгрузочной тележкой и удалённым контроллером, упростить систему управления агрегатом и повысить её отказоустойчивость.
Система автоматизации позволяет контролировать наличие зерна в промежу-точных бункерах и силосах. На каждый силос и промежуточный бункер пре-дусмотрена установка датчиков верхнего и нижнего уровня, сигнализирующих о полном заполнении либо о полной разгрузке указанных емкостей.
Использование AS-интерфейса для подключения оборудования подсилосного этажа и приёмного отделения с Ж.Д. транспорта уменьшает количество про-кладываемого кабеля, упрощает схемы подключения электроприводов меха-низмов, позволяет обойтись без клеммных коробок и производить подключе-ние датчиков в пультах местного управления.
Модули входов и выходов АS-интерфейса устанавливаются в шкафах местно-го управления, к ним напрямую подключаются датчики контроля и промежу-точные реле цепей управления. Модули АS-интерфейса связаны с контролле-ром S7-400 двухпроводным кабелем, по которому происходит как питание модулей, так и обмен сигналами управления и контроля.
АСУ ТП производит контроль состояния датчиков взрыва, расположенных в головках норий, и положения быстродействующих задвижек. При срабатыва-нии системы локализации взрыва система управления способна самостоятель-но предпринимать действия по остановке технологического оборудования, за-действованного в производственном процессе, в последовательности, необхо-димой для минимизации возможного ущерба. Использованное в системе управления оборудование отличается высокой на-дёжностью и отказоустойчивостью. Для обеспечения надёжной работы уст-ройств в условиях высокой запылённости на элеваторе, предусмотрено ис-пользование шкафов со степенью защиты IP55. Все модули входов имеют встроенную гальваническую развязку от внешних линий и кабелей, а сигналы управления от модулей выходов поступают на коммутационную аппаратуру через промежуточные реле.
Непрерывное самотестирование и диагностика всей системы упрощают обнаружение неисправностей, а модульная архитектура контроллера и станций ET200M позволяет производить быструю и лёгкую замену вышедших из строя модулей.
Модульный принцип построения системы полностью решает проблему рас-ширения степени автоматизации технологического процесса и добавления но-вого оборудования. Как центральный контроллер, так и станции ET200M по-зволяют производить установку дополнительных модулей и подключение к ним необходимого оборудования, датчиков и других устройств.
Функции оперативного управления реализует интерфейс системы управления, обеспечивающий быстрый и удобный доступ к процессу, а также полное пре-доставление всей необходимой текстовой и графической информации.
Интерфейс управления включает в себя панель оператора OP и подключаемый параллельно персональный компьютер ПК. Управление АСУ ТП осуществля-ется с персонального компьютера, на экране которого представлена вся ин-формация о выборе и параметрах настройки технологических маршрутов, ре-жимы работы механизмов и устройств, количество продукта, протоколы рабо-ты оборудования, и т.п.
В случае выхода ПК и строя все функции управления могут осуществляться с панели управления оператора OP. Помимо экрана компьютера, любая служеб-ная информация (протоколы работы оборудования, протоколы приёмки-выдачи зерна и т.д.) может быть распечатана на принтере.
Требования к системе автоматизации элеватора.
Для подключения периферийного оборудования и датчиков использованы мо-дуля AS-интерфейса и станции, объединённые в единую сеть.
Аппаратура комплекса гальванически полностью развязана от управляемого электрооборудования при помощи промежуточных реле.
Решение и характеристики системы автоматизации
• 1038 входных сигналов;
• 680 выходных сигналов;
• Две операторских станций, контроллер S7 414-3, удаленная периферия ET-200M (7 шт.);
• SIMATIC NET задней части кабеля - 560 м;.
• PROFIBUS DP - 300 м.;
• AS-Interface;