книги из ГПНТБ / Артимович П.В. Автоматизация производственных процессов на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях

Рис. 17. Схема блочной системы управления элеватором (ЦУМЭ):

количество блоков определяется количеством норий);

вах, которые образуют щиты. Стативы типов СН, СТ, СК, СЗ предназначены:

На стативах СН, СГ, кроме блоков, устанавливают универсальные переключатели выбора режима управ­ ления, а на стативе СК — пускатели ПМЕ. Для управ­ ления электроприводами лодбункерных задвижек прие­ ма с железной дороги и автомобильного транспорта,

85

подсепараторных задвижек, а также группового за­ крывания подсилосных задвижек на стативе монтиру­ ют пускатели ПМЕ. Для защиты цепей на стативах уставливают предохранители и автоматические выклю­ чатели АП. В силовых распределительных пунктах или силовых щитах монтируют магнитные пускатели норий, транспортеров, аспирационных вентиляторов, исполни­ тельных механизмов.

Кроме управления элеваторными маршрутами, в си­ стему ЦУМЭ входит также управление маршрутами от­ пуска зерна на мельницу, очистки его в сепараторах и сушки. В этом случае нории в работе не участвуют, что предусматривают во время проектирования системы.

Универсальная система управления зерновым эле­ ватором (ЦУМЭ), разработанная в ОТИПП, предназ­ начена для автоматизации элеваторов всех типов; она смонтирована на элеваторе в г. Полтаве.

ции (к одному блоку подключают группу сигналов);

нами (монтируют непосредственно в коробке исполни­ тельного механизма; количество блоков равно числу» перекидных клапанов);

ME -- местный блок управления задвижками опера­ тивных, подсилосных и приемных емкостей (монтируют

86

непосредственно в коробке исполнительного механизма, управляющего задвижкой; количество блоков равно числу задвижек;

МТ — местный релейный шкаф (устанавливают на сбрасывающей тележке; количество блоков равно чи­ слу тележек);

БП — блок питания (устанавливают в диспетчерском помещении; количество блоков один или два на элева­ тор).

Блок питания БП обеспечивает работу всей схемы управления. Второй блок устанавливают как резервный для повышения надежности системы. Система УСУЗЭ, кроме указанного, предусматривает использование для кабельных соединений стола диспетчера и вводных сто­ ек.

Монтируемые как одно целое с исполнительными ме­ ханизмами блоки МП, МК, МБ имеют по одному-два реле, установленные в коробке. Эти блоки имеют не­ значительное количество соединений электрической схемы. Набор и количество используемых блоков си­ стемы определяются технологической схемой элеватора.

Характер внешних соединений блока ДН определя­ ется схемой движения зерна. Соединения выполняют подпайкой соответствующих кабельных жил, идущих к элементам, к разъемам блока. Если позиций переклю­ чателей в блоке недостаточно для данной схемы элева­

Отсутствие в системе управления того или иного элемента не изменяет общей структуры схемы блока, что является преимуществом системы УСУЗЭ. Если со­ храняется, например, местное управление перекидными клапанами и задвижками, выдаваемые сигналы не бу­ дут использоваться и схема диспетчерского блока ос­ танется без изменения и т. п. Следовательно, при мон­ таже системы к установленным блокам можно посте­ пенно подключать отдельные элементы по мере их го­ товности, т. е. осуществлять постепенный переход на централизованное управление.

К числу недостатков системы УСУЗЭ можно отнести отсутствие мнемонической схемы.

87

Система безоператорного автоматизированного управления элеватором

Современный элеватор имеет сложную и развет­ вленную поточную производственную систему (ППС). Применение ДАУ, при котором управление концентри­ руется в руках одного человека—диспетчера или опе­ ратора, не исключает возможности ошибок, обусловлен­ ных субъективными факторами. Это приводит к нару­ шению производственного процесса и не решает вопро­ сов оптимального использования возможности ППС.

Оптимизация процессов управления возможна при передаче управляющей вычислительной машине (УВМ) функций управления. Это диктуется необходимостью, вытекающей из анализа систем ДАУ.

Разработка и внедрение автоматизированных си­ стем управления (АСУ) вызывает необходимость спе­ циальной подготовки существующих систем отдельных предприятий, схемные и аппаратурные решения которых

лиз процессов управления позволяет получить экономи­ ческий эффект. В ОТИПП им М. В. Ломоносова провё-" дена работа по исследованию процессов управления и разработке структуры системы безоператорного автома­ тизированного управления элеватором. В ней был ис­ пользован опыт работы некоторых автоматизированных элеваторов, входящих в состав мелькомбинатов Ново­

ния; звено четвертого порядка — поток; звено пятого по­ рядка — исполнительное устройство. Понятие «поточная линия» определено в соответствии с классификацией по­ точных производств в машиностроении, разработанной профессором В. В. Солодовниковым.. Поточная линия — это совокупность потоков, исполнительных устройств и емкостей, связанных в единую систему общим произ-

88

водственным процессом и предназначенных для преоб­ разования свойств или перемещения материалов. Клас­ сифицируют поточные линии по характеру поступления материалов, .количеству потоков, входящих в линию, ха­ рактеру движения материалов поточной линии по ха­ рактеру взаимных связей между потоками.

Формализованное описание поточной производ­ ственной системы потребовало обобщения и классифи­

ется на два этапа: а) выбор и организация функций и структуры системы в целом; б) выбор и проектирование физических единиц оборудования, т. е. комплектов си­

лены алгоритмы функционирования отдельных блоков; проведен анализ систем автоматической сигнализа­

и персонала лаборатории, несвоевременная подача тран­ спорта, неоптимальное размещение материалов по ем­ костям, изменение качества материала в процессе обра­ ботки й т. п. являются причинами, затрудняющими процессы управления.

89

ПроиздодстВенные

участки

г

Оператор - автомат

-< -

1

—

Существующие способы управления не позволяют исключить полностью аварии, потери материала и на­ ходить оптимальные решения в сложной обстановке.

На элеваторе непрерывно изменяется производствен­ ная ситуация, что не позволяет осуществить управление по жесткой временной программе.

Современное состояние развития средств автоматики и анализ действий персонала хлебоприемного предприя­ тия позволяют сделать вывод о принципиальной воз­ можности их более полной автоматизации. Поэтому воз­ никает вопрос об анализе и изучении предпосылок поэтапного перехода от диспетчерского к комплексноавтоматизированному управлению элеватора. Систе-

190

ма БАУ представляет в отличие от ДАУ кибернетичес­ кую систему со всеми присущими ей характерными признаками: наличием замкнутой системы управления, имеющей обратную связь; облегчением умственного тру­ да человека; проведением процессов в оптимальных ре­ жимах (рис. 18).

Применительно к элеваторам целью управления по­ точной производственной системы можно считать обе­ спечение своевременного выявления оптимальной произ­ водственной операции и оптимальное ее проведение. Операцию можно считать оптимальной, если ее невыпол­

ной операции необходим выбор оптимального, обеспе­ чивающего эту операцию оборудования.

Система ДАУ элеватором на бесконтактных логических элементах

На основе опыта создания системы ЦУМЭ была раз­ работана система диспетчерского автоматизированного управления на бесконтактных логических элементах. В ней предусмотрено применение узлов логического устрой­ ства и отдельных функциональных блоков.

Эта система успешно работает на Одесском и Мос­ ковском мелькомбинате № 3. В объем системы ДАУ на бесконтактных логических элементах входит: выбор и пуск транспортных механизмов, участвующих в маршру­ те при задании диспетчером начальной и конечной точек маршрута; автоматизированное управление сбра­ сывающими тележками, поворотными трубами, перекид­ ными клапанами; дистанционное сблокированное управление всеми задвижками с возможностью открыва­ ния подсилосных задвижек на заданную величину; отключение работающих маршрутов с разгрузкой зерна, находящегося на лентах; аварийная остановка тран­ спортеров, норий и вентиляторов аспирации; противозавальная блокировка; автоматическое закрывание за­ движек опорожняемых емкостей.

Производственная сигнализация предусматривает подачу звуковых предупредительных сигналов о дистан­ ционном пуске оборудования. Она сигнализирует о том, каков уровень зерна в емкостях и в каком состоянии находятся транспортные машины и аспирация. Преду-

91

смотрены два режима работы: диспетчерское автомати­ зированное и местное несблокированное. Машины пу­ скают в направлении, обратном движению продукта. Перед нормальным остановом транспортных механиз­ мов закрывают питающие емкости и разгружают меха­ низмы от зерна. Задвижки емкостей могут быть откры­ тыми только во время работы машин, принимающих зерно. В аварийных случаях мгновенно без выдержки времени можно остановить машины и закрыть задвижки питающих емкостей.

Предусмотрена автоблокировка датчиков уровня емкостей с задвижками. Они закрываются при срабаты­ вании датчиков. Наряду с подсилосными задвижками контроль открывания с пульта управления имеют также задвижки приема зерна из железнодорожных вагонов.

Рассматриваемая система ДАУ имеет пульт управ­ ления, щит сигнализации с мнемонической схемой, стан­ ции шкафного типа с комплексом бесконтактных функци­ ональных блоков, шкафы с релейной аппаратурой, щиты переключения режимов, панели питания, панели уси­ лителей датчиков контроля скорости, панели с магнит­ ными пускателями задвижек, имитатор входных сигна­ лов и клеммной сборки. Указанные устройства системы расположены в помещении диспетчера элеватора. Пред­

признаку. Блоки не привязаны к одному типу элевато­

только количество блоков, используемых в системе уп­ равления.

При эксплуатации функциональный признак системы ДАУ позволяет быстро найти неисправный блок и за­ менить его резервным, проверенным в мастерской или лаборатории. Поиск неисправного блока упрощен. Ре­

Имитатор выдает в логическую схему сигналы, имити­ рующие работу датчиков уровня, конечных выключате­ лей, исполнительных механизмов. Это позволяет прово-

92

дить проверку и наладку бесконтактной станции еще до монтажа выходных устройств.

Работоспособность блоков проверяют при помощи прибора, основанного на задании стандартных тестов. Программа тестов вырабатывается набором тумблеров, подающих определенные двузначные команды на вход каждого блока. Работоспособность блока определяется получением на выходе блока заранее известной команды.

Бесконтактная система автоматизированного управ­ ления элеватором состоит из 15 типов функциональных блоков, собранных из логических транзисторных бес­ контактных элементов серии ЭТ. Бесконтактные элемен­ ты работают на напряжении 12 В, а усилительные эле­ менты и все контактные устройства — 24 В.

В бесконтактной системе ДАУ основные блоки ис­

сигнализации и задержки пуска маршрута до ее отра­

тактных элементах ЭТ - Л01, реализующих универсаль­ ную логическую функцию Или—Не. Применяют также

и др. Элементы могут работать в пыльной и влажной среде при температуре от —40 до +50°С. После выхода из строя их заменяют новыми.

Работа бесконтактных логических элементов строит­ ся на основе потенциальных цепочек. Применяют также потенциально-импульсный принцип. Реализующие ос­ новную логическую функцию транзисторные активные элементы раббтают в ключевом режиме, характеризуе­ мом четко выраженными двумя состояниями, при кото­ рых транзистор представляет прохождению тока боль­ шое или малое сопротивление. Логические элементы работают от дискретных сигналов с двумя уровнями

93

Для надежности работы важно, чтобы указанное условие соблюдалось. Сигнал «0» может иметь уровень 0,4; 0,6 и 0,9 В, а сигнал «1»—уровень от 4 до 12 В. Элементы работают с отрицательной относительно об­ щего вывода полярностью напряжения. В серии элемен­ тов ЭТ основными активными усилительными прибора­ ми являются транзисторы, а диоды сопротивления и конденсаторы — пассивными приборами.

Для усиления получаемых от логических элементов команд и передачи их в исполнительные устройства применяют магнитные пускатели, сигнальные лампы и реле.

Для выдержки времени в релейных схемах применя­ ют элементы времени, выполняющие функции, анало­ гичные функциям реле времени. Бесконтактные элемен­ ты по выполняемым логическим операциям имеют ана­ логи в контактных устройствах.

ченные параллельно, при очередном замыкании реали­

Функция Память по аналогии может быть представлена схемой включения магнитного пускателя или реле кноп­ кой «Пуск», шунтируемой замыкающим контактом пу­ скателя или реле. После нажатия кнопки «Пуск» вклю­ чается пускатель или реле и контакт будет удерживать­ ся во включенном положении через блок до разрыва цепи кнопкой «Стоп» или другим контактом.

В системе ДАУ элеватора основные логические опе­ рации выполняются бесконтактными элементами. При

ется на выходе элемента при подаче на вход элемента

Функцию И выполняет элемент ЭТ-Л02. При подаче одновременно на все входы «а», «в» и «с» сигнала, рав­

94