330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 2СУ_МолочногоЗавода

● станции и

модули ввода вывода

фирмы Siemens ЕТ 200М;

● для шкафов управления использует

ся электрощитовое оборудование

Phoenix Contact, а также выключате

ли, автоматы защиты, реле фирм

Schneider electric и АВВ;

● корпуса шкафов заказываются у

фирмы Rittal;

● датчики приближения фирмы Omron;

● датчики потока IFM;

● датчики давления и температуры фир

мы Jumo;

● датчики электропроводимости и час

тотные преобразователи фирмы Dan

Рис. 2. Общий вид станции мойки и дезинфекции

foss;

● расходомеры фирмы Endress+Hauser;

● пневмоострова (пневмораспредели

тели) фирмы Festo;

● клапаны фирм Alfa Laval и Kiesel

mann GmbH.

Молочный завод разделён на не

сколько технологических

отделений

(рис. 2, 3): приёмка, восстановление

молока, пастеризация, отделение кис

ломолочной продукции, упаковка и т.д.

Поскольку мы имеем дело со скоропор

тящимся продуктом, то неисправность

в одном отделении не должна влиять на

другие, не связанные с ним в одну тех

нологическую цепочку. По этим причи

нам АСУ ТП носит распределённый ха

рактер – каждое отделение оснащается

шкафами КИПиА (рис. 4), которые

связываются между собой и управляю

Рис. 3. Станция мойки, вид сверху

щим контроллером сетью PROFIBUS

DP. При необходимости шкафы управ

извести те же условия в виртуальной

Во время разработки АСУ ТП таким

ления оснащаются небольшими сен

среде и выявить неисправность на мо

способом нужно решить следующие

сорными панелями Siemens.

дели, без потерь продукта и материа

вопросы:

лов. Это значительно сокращает время

1)стыковка PHMIE и ПО верхнего

ОСОБЕННОСТИ

от начала выявления ошибки до её уст

уровня АСУ ТП;

АВТОМАТИЗАЦИИ

ранения, а также командировочные

2)использование виртуального конт

МОЛОЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

расходы. Уменьшается время простоя

роллера;

Поскольку основными

объектами

оборудования у заказчика, а при нали

3)переход от модели к реальному объ

автоматизации

являются

пищевые

чии средств удалённого доступа проб

екту и от объекта к модели;

производства,

то помимо

обычных

лема может быть решена в считанные

4)переход от виртуального контролле

часы без всяких командировок. К со

ра к настоящему «железу».

жалению, появляются дополнитель

Все эти проблемы успешно решают

ные затраты на разработку модели,

ся в нашем комплексе АСУ ТП.

сравнимые со стоимостью разработки

Структурная схема программно ап

операторских интерфейсов. Данные

паратного комплекса АСУ ТП пред

затраты могут окупиться при проведе

ставлена на рис. 1. Пунктирными

нии приёмо сдаточных испытаний

стрелками связаны блоки, которые мо

(FAT – Factory Acceptance Test), сокра

гут взаимно заменять друг друга, верти

щении срока пусконаладочных работ и

кальные стрелки показывают движе

гарантийном обслуживании, но только

ние информационных потоков.

при чётком следовании техническому

Для аппаратной части АСУ ТП выби

заданию и отсутствии изменений в тех

рается надёжная современная элемент

нологии, вносимых по требованию за

ная база:

казчика на последних стадиях разра

● управляющий контроллер Simatic

85

ботки.

S7 400 фирмы Siemens;

Рис. 4. Шкаф управления

приходится решать ещё ряд специфи

1. Автоматическое

ческих задач:

отслеживание ста

1)реализация последовательности ша

тусов трубопрово

гов безразборной мойки;

дов и танков («вы

2)подготовка моющих растворов;

мыт»,

«под про

3)отслеживание статуса объектов мой

дуктом»,

«нужда

ки – танков и трубопроводов;

ется

в

мойке»

4)расчёт объёмов вытеснения и пере

и т.д.).

качки продуктов и сред;

2. Встроенные бло

5)взаимодействие

с оборудованием

ки для создания

сторонних заказчиков;

алгоритмов опе

6)составление отчётов о выполненных

раций

станций

а

б

оператором действиях и проведён

мойки.

Рис. 6. Вид приёмного танка на участке приёмки молока в среде

ных операциях.

3. Инструменты для

Siemens WinCC PCS7: а – в состоянии ожидании; б – во время

И этот список далеко не полон.

построения отчё

перекачки

Перечисленный

комплекс задач

тов о

проведён

предъявляет ряд требований к конт

ных операциях.

Технологические

операции

про

роллерному оборудованию и SCADA

4. Инструменты для выполнения тре

граммируются в схемах CFC (Continu

системе, которым удовлетворяют дале

бований технологии и гигиены –

ous Flow Chart) и SFC (Sequential Func

ко не все производители, но APF TP

счётчики для контроля заданного ко

tion Chart), что даёт широкие возмож

позволяет успешно решать эти задачи

личества прошедшего через трубо

ности для реализации технологических

на верхнем уровне.

провод продукта, таймеры для изме

регламентов любой сложности.

Рассмотрим некоторые шаги процес

нения статуса танка.

К тому же APF TP содержит:

са разработки на примере производ

5. Систему оповещений и внутренних

1)управление используемыми материа

ственного участка приёмки молока.

блокировок

(например,

продукт

лами (Material Manager);

Приёмный танк в среде PHMIE выгля

можно подать только в чистый танк).

2)управление лотами (Storage Locations

дит так, как это показано на рис. 5.

При автоматизации локальных уста

Lots);

Здесь перемещение продукта по тру

новок на перечисленные

операции

3)управление

пользовательскими ар

бопроводу отображается бегущей ли

тратилось огромное количество време

хивами (User Archive).

нией, цвет которой может изменяться

ни. В библиотеках APF TP Siemens это

С учётом того, что, кроме перечис

при смене продукта. Это позволяет вы

выполняется путём конфигурирова

ленных инструментов, в графической

являть ошибки в схеме трубопрово

ния, что значительно облегчает разра

части уже имеются готовые объекты

дов, «мертвые зоны» для мойки и т.п.

ботку и отладку системы.

с насыщенной внутренней структурой

В PHMIE задаются производительно

Стоит отметить, что библиотеки APF

для визуализации процесса: трубо

сти насосов, отображаются положения

TP, предназначенные для программиро

проводы, танки, клапаны, – с исполь

ручных задвижек. Также моделируются

вания операций мойки оборудования,

зованием Siemens APF TP открывают

процессы передачи тепла в теплооб

отличаются наглядностью и простотой

ся широкие возможности для автома

менниках, что позволяет проверить ра

создания и настройки отдельных шагов

тизации заводов пищевой промыш

боту регуляторов.

процесса мойки. Последующая стыков

ленности.

Вид этого участка производства в гра

ка шагов в операции также отличается

фической среде Siemens WinCC PCS7 в

лёгкостью. Для каждой операции воз

КРАТКИЙ ИТОГ

традиционном цветовом оформлении

можна загрузка значений технологичес

Использование

инструментов

APF

представлен на рис. 6.

ких параметров единым набором:

TP Siemens

значительно

ускорило

1)длины трубопроводов, задействован

время разработки проекта за счёт

ВОЗМОЖНОСТИ

ных в операции;

применения готовых решений, специ

И ПЕРСПЕКТИВЫ РАБОТЫ

2)задания для счётчиков продукта и

ализированных

для

автоматизации

С БИБЛИОТЕКАМИ APF TP

сред;

молочных производств. Для заказчи

Молочные библиотеки Siemens содер

3)пороговые значения температур и

ка затраты на такие программные

жат следующие компоненты и опции:

концентраций продукта

и исполь

средства окупаются за счёт экономии

зуемых сред (горя

используемых

материалов

и

сред,

чая, холодная вода,

точной дозировки компонентов, ве

моющие

растворы

дения архивов параметров и более

и т.д.);

быстрого ввода объекта в эксплуата

4) предельные зна

цию.

чения уровней жид

В настоящее время АСУ ТП, исполь

кости в танках и т.п.

зующая библиотеки APF TP, успешно

П р е д ус м о т р е н а

прошла приёмо сдаточные испытания

возможность соз

и активно внедряется на молочном за

дания собственных

воде производительностью

85

тонн

а

б

блоков на основа

молока в сутки. ●

Рис. 5. Вид приёмного танка на участке приёмки молока

нии тех, что имеют

в среде PHMIE: а – в состоянии ожидании; б – во время перекачки

ся в библиотеках.

E mail: shwet77@rambler.ru