330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 2СУ_СпиртБражек
.pdf
СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Комплексный подход к построению систем управления
технологическими процессами при приготовлении спиртовых бражек
Александр Гунько, Игорь Комиссаров, Александр Дорофеев
В статье показана необходимость реализации комплексного подхода при модернизации технологических объектов. Данный подход был применён
на Козловском спиртовом заводе при внедрении АСУ ТП приготовления спиртовых бражек и включении её в общую структуру АСУ ТП производства спирта. Представлены особенности технологического процесса, описаны аппаратная и программная части системы управления, её структура, функции, возможности операторского интерфейса. В заключительной части статьи приведены показатели эффективности реализации на практике описанных подходов и решений.
|
ВВЕДЕНИЕ |
|
ном итоге делают их высокоэффектив |
● участок варочный (гидрофермента |
|||
|
Не секрет, что внедрение новых тех |
ными и высокорентабельными. |
тивной обработки крахмала); |
||||
|
нологий и автоматизированных систем |
На Козловском спиртовом заводе |
● дрожжебродильный участок. |
||||
|
управления технологическими процес |
Тернопольской области проведены ра |
Каждый их этих участков отличается |
||||
|
сами зачастую проводится локально, |
боты по совершенствованию произ |
выполняемыми функциями. |
|
|||
|
без учёта глубоких взаимосвязей между |
водственных процессов и внедрению |
Технологический цикл начинается на |
||||
|
различными технологическими подсис |
современных технологий. Венцом вы |
участке измельчения |
зерна |
(рис. 1). |
||
|
темами. Это нередко приводит к тому, |
полненных работ в отношении той час |
Сырьё поступает через зерноочисти |
||||
|
что эффект от внедрения получается |
ти производства, которая обеспечивает |
тельную машину и подаётся в ёмкости |
||||
|
меньше ожидаемого, а подчас порожда |
приготовление спиртовых бражек (раз |
суточного хранения, откуда, пройдя че |
||||
|
ет новые «узкие места». Поэтому модер |
мольный, варочный, дрожжебродиль |
рез производственные порционные ве |
||||
|
низация технологических объектов с |
ный участки), стали разработка и вне |
сы, поступает на дробилки для измель |
||||
|
применением |
автоматизированных |
дрение соответствующей АСУ ТП. |
чения до состояния муки. Далее мука в |
|||
|
систем управления должна проводиться |
Изначально ставилась задача, чтобы |
потоке смешивается |
с необходимым |
|||
|
на основе комплексных подходов. |
данная АСУ ТП удовлетворяла требо |
количеством |
горячей |
воды, |
которая |
|
|
Реконструкция и модернизация су |
ваниям высокой скорости обмена ин |
дозируется в требуемом соотношении в |
||||
|
ществующих |
технологических схем |
формацией между распределёнными |
зависимости от количества поступив |
|||
|
приготовления спиртовых бражек при |
программными приложениями, нахо |
шего зерна, а в воду предварительно |
||||
|
максимальном применении энергосбе |
дящимися на различных ПЭВМ вы |
добавляется |
необходимый |
фермент |
||
|
регающих технологических процессов |
числительной сети предприятия. |
(энзим). Полученная смесь (мука, вода, |
||||
|
с использованием современного техно |
|
энзим) поступает в чан замеса, где под |
||||
|
логического оборудования и высоко |
ОПИСАНИЕ |
держиваются |
требуемый температур |
|||
|
эффективных систем автоматического |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА |
ный режим и уровень заполнения. |
||||
|
управления этими процессами приоб |
На предприятии производство, обес |
Затем эта смесь передаётся на вароч |
||||
|
ретает всё более актуальный характер. |
печивающее приготовление спиртовых |
ный участок (рис. 2), где проходит че |
||||
|
Рациональный подбор исполнителей и |
бражек, охватывает несколько участ |
рез трубчатый пастеризатор, устройст |
||||
|
применение |
комплексного подхода |
ков, которые находятся в разных смеж |
во перепада давлений и аппараты гид |
|||
|
(технология, механика, энергетика, ав |
ных помещениях: |
роферментативной обработки. После |
||||
26 |
томатизация) при разработке и внедре |
● участок измельчения зерна (размоль |
этого смесь охлаждается в пластинча |
||||
нии прогрессивных решений в конеч |
ный участок); |
том теплообменнике и поступает в оса |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
СТА 2/2007 |
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /П И Щ Е В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
хариватель, куда дозиру |
|
|
||
ется композиция трёх |
|
|
||
ферментов (энзимов) и |
|
|
||
где |
стабилизируются |
|
|
|
температурный режим и |
|
|
||
уровень заполнения. |
|
|
||
Осахаренное сусло по |
|
|
||
ступает на теплообмен |
|
|
||
ник и после охлаждения |
|
|
||
подаётся в бродильное |
|
|
||
отделение либо в дрож |
|
|
||
жанки для выращивания |
|
|
||
производственных дрож |
|
|
||
жей, либо в бродильные |
|
|
||
ёмкости для приготовле |
Рис. 1. Здание размольного участка ГП «Козловский спиртовой |
|||
ния спиртовой бражки. |
завод» |
|
||
Данный способ подго |
|
|
||
товки |
крахмалосоставляющего сырья |
симости от токовой нагрузки, а так |
||
для спиртового брожения в производ |
же отключение дробилки при пере |
|||
стве спирта признан изобретением (19) |
грузке, перегреве корпуса дробилки |
|||
UA (11) 8971 (51) 7 C12P7|06. |
или критической температуре элек |
|||
В дрожжевых и бродильных аппара |
тродвигателя; |
|||
тах поддерживается требуемый темпе |
● рациональная эксплуатация центро |
|||
ратурный режим. Бродильные аппараты |
бежных насосов с короткозамкнуты |
|||
оборудованы выносными теплообмен |
ми асинхронными электродвигателя |
|||
никами для стабилизации температур |
ми с частотным способом управления; |
|||
ного режима, который обеспечивается |
● дозирование энзимов с использова |
|||
управлением насосными агрегатами по |
нием обратной связи от их фактиче |
|||
дачи холодной воды. Ведение описан |
ского расхода в зависимости от коли |
|||
ных технологических процессов произ |
чества введённого крахмала; |
|||
водится в автоматическом режиме с по |
● стабилизация температурных режи |
|||
мощью вычислительной техники. |
мов технологических процессов в ча |
|||
Готовая бражка через передаточный |
не замеса, аппаратах гидрофермента |
|||
чан подаётся в брагоректификацион |
тивной обработки, осахаривателе, |
|||
ную установку для получения спирта |
дрожжанках и бродильных аппаратах; |
|||
ректификата [1]. Перекачка произво |
● поддержание требуемых уровней за |
|||
дится центробежным насосом с частот |
полнения в бункере зерна, чане заме |
|||
ным преобразователем, производитель |
са, аппаратах гидроферментативной |
|||
ность насоса управляется контроллером |
обработки и осахаривателе; |
|||
брагоректификационной установки. |
● ведение текущего технологического |
|||
|
|
|
|
протокола; |
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ АСУ ТП |
● поддержка предельно простого ин |
|||
Для |
реализации технологического |
терфейса управления системой, не |
||
процесса приготовления спиртовых |
требующего специальной подготов |
|||
бражек была спроектирована и внедре |
ки обслуживающего персонала. |
|||
на АСУ ТП на участках измельчения |
|
|||
зерна, |
варочном (гидроферментатив |
РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ |
||
ной обработки крахмала) и дрожже |
Поскольку описываемые в данной |
|||
бродильном, она взяла на себя реше |
статье решения — продолжение работ |
|||
ние следующих задач: |
|
по внедрению АСУ ТП на ГП «Козлов |
||
● контроль, диагностика работы элек |
ский спиртовой завод» [1], то естест |
|||
троприводов по их токовой нагрузке; |
венным является применение выбран |
|||
● управление |
работой транспортных |
ной ранее платформы. |
||
механизмов |
с целью |
наполнения |
Для аппаратной части это IBM PC |
|
бункера зерном в зависимости от |
совместимая архитектура на базе обо |
|||
нижнего и верхнего уровней зерна; |
рудования промышленного назначения |
|||
● стабилизация соотношения гидромоду |
фирм Advantech, Fastwel, M Systems, |
|||
ля зерно вода при приготовлении заме |
преобразователей Dataforth, датчиков |
|||
са (стабилизация концентрации замеса |
Scaime, Omron, Метран, блоков пита |
|||
на оптимально требуемом уровне); |
ния Lambda, клеммных соединителей |
|||
● оптимизация работы дробилок путём |
WAGO и шкафов Rittal. Такой выбор |
|||
осуществления подачи зерна в зави |
зарекомендовал себя как надёжное и |
|||
современное решение с хорошим пока зателем «цена/качество», обладающее гибкостью реализации и возможностью наращивания структуры без радикаль ного перестроения аппаратной части.
Для программного обеспечения это операционная система реального вре мени (ОС РВ) QNX 6.3, а также средст ва разработки ISaGRAF (фирма ICS Triplex ISaGRAF) и SCADA Silver 2.0 (компания RTS Ukraine). Такая среда позволяет в кратчайшие сроки созда вать высоконадёжные распределённые системы на основе собственного сете вого протокола QNET, а также делает возможным построение многоуровне вых систем и расширение их за счёт до бавления новых подсистем.
Аппаратная часть
Аппаратная реализация функций описываемой АСУ ТП состоит из двух узлов: узел участка измельчения зерна (рис. 3) и узел дрожжебродильного и варочного участков (рис. 4). Оба узла связаны между собой, и поэтому все рабочие параметры и настройки визу ально доступны с любого автоматизи рованного рабочего места (АРМ) опе раторов этих узлов.
Контроллер узла участка измельче ния зерна (управляющий компьютер на базе процессорной платы PCA 6004 фирмы Advantech) регистрирует техно логические параметры и управляет все ми технологическими операциями это го участка, начиная от подачи и взве шивания зерна до дозирования смеши ваемых компонентов в чане замеса. Особенностью реализации является то, что практически все приводы (элек тродвигатели) этого участка оснащены датчиками тока. Аналоговые сигналы с этих датчиков через УСО поступают в контроллер, где их параметры анализи руются и используются в алгоритмах управления, контроля и сигнализации.
Все механизмы подачи зерна управля ются в автоматическом режиме, но при необходимости они могут управляться и
Рис. 2. Технологический участок |
|
гидроферментативной обработки крахмала |
27 |
(низкотемпературной варки) |
СТА 2/2007 |
www.cta.ru |
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /П И Щ Е В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь |
|
|
|
|
|
|||
|
Датчики тока, |
=24 В |
|
Шкаф управления |
|
|
|
|
|
|
|
БП |
|
|
|
|
|||
|
температуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и веса |
|
PWR 242 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленный компьютер |
|
Ethernet |
|
|
|
|
Шкаф |
|
|
на базе шасси IPC 6606 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
преобразователей |
|
4…20 мА |
|
|
|
|
|
АРМ |
|
|
|
АЦП |
|
|
|
|
||
|
ТСП 100П |
|
|
|
|
Коммутатор |
оператора узла |
||
|
|
|
PCL 813 |
|
|
|
|
|
|
|
БПО 32 |
|
|
Процессорная |
|
|
|
|
|
|
Пневмоклапаны |
|
|
|
|
Ethernet |
Сеть |
||
|
|
|
|
плата |
|
||||
|
ЭПП |
|
|
ЦАП |
PCA 6004 |
|
|
предприятия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Частотные |
|
|
PCL 726 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
преобразователи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дозаторы |
|
SCM7B39 |
ЦАП |
Флэш диск |
|
|
|
|
|
|
PCL 726 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
UPS |
~220 В |
||||
|
|
|
|
|
IDE PRO |
|
|||
|
Исполнительные |
Реле |
|
|
|
|
|
|
|
|
механизмы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PCLD 885 |
|
|
+5 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
DI/O |
|
+12 В |
БП ATX |
|
|
|
Дискретные |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Плата |
|
|
|
|
|
|
|
|
датчики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PCLD 782 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Условные обозначения: ТСП 100П — термометры сопротивления; DI/O — порты дискретного ввода вывода платы PLC 726; PWR 242 — блок питания для |
||||||||
|
установки на DIN рейку; БПО 32 — преобразователи сигналов термометров сопротивления; ЭПП — электропневмопреобразователи; SCM7B39 — |
||||||||
|
нормализаторы сигналов с изоляционным барьером; БП АТХ — блок питания типа АТХ; UPS — источник бесперебойного питания; PCLD 782 — |
||||||||
|
многоканальная плата гальванической развязки входных сигналов; PCLD 885 — многоканальная плата релейной коммутации. |
|
|
||||||
|
Рис. 3. Структурная схема узла АСУ ТП участка измельчения зерна |
|
|
|
|
|
|||
|
в ручном режиме. При реализации алго |
переполнение норий, бункеров, конвей |
Для обеспечения человеко машин |
||||||
|
ритма управления запуском линии по |
еров и образование завалов. |
ного интерфейса используется отдель |
||||||
|
дачи зерна как в автоматическом, так и в |
Управление клапанами подачи воды |
ный компьютер – АРМ оператора, на |
||||||
|
ручном режимах контролируется со |
и пара производится электропневмо |
котором ведётся вся база данных, ото |
||||||
|
стояние всех приводов. В случае сбоя в |
преобразователями по |
аналоговому |
бражаются все мнемосхемы (рис. 5), |
|||||
|
работе какого либо механизма (ано |
интерфейсу 4…20 мА. Дозаторы фер |
графики и панели настроек ПИД регу |
||||||
|
мальный ток привода или перевод в руч |
ментов и частотные приводы механи |
ляторов. Доступ к данным и настрой |
||||||
|
ной режим) компьютер производит ос |
ческих |
дозаторов зерна |
управляются |
кам закрыт паролями. |
|
|||
|
тановку механизмов линии подачи зер |
током 4…20 мА через модули нормали |
Узел дрожжебродильного и варочно |
||||||
|
на в определённой последовательности |
зации сигналов и изоляции SCM7B39 |
го участков (рис. 4) регистрирует дан |
||||||
|
до данного механизма, что исключает |
фирмы Dataforth. |
|
ные и управляет всеми технологиче |
|||||
|
Датчики тока, |
=24 В |
|
Шкаф управления |
|
|
|
|
|
|
|
БП |
|
|
|
|
|||
|
температуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и веса |
|
PWR 242 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленный компьютер |
|
Ethernet |
|
|
|
|
Шкаф |
|
|
на базе шасси IPC 6606 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
преобразователей |
|
4…20 мА |
|
|
|
|
|
АРМ |
|
|
|
АЦП |
|
|
|
|
||
|
ТСП 100П |
|
|
|
Коммутатор |
оператора узла |
|||
|
|
|
PCL 813 |
|
|
|
|
|
|
|
БПО 32 |
|
|
Процессорная |
|
|
|
|
|
|
Пневмоклапаны |
|
|
|
|
Ethernet |
Сеть |
||
|
|
|
|
плата |
|
||||
|
ЭПП |
|
|
ЦАП |
PCA 6004 |
|
|
предприятия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
UPS |
|
|
|
|
Частотные |
|
|
PCL 727 |
|
|
~220 В |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
преобразователи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дозаторы |
|
SCM7B39 |
ЦАП |
|
+5 В |
|
|
Контроллерытермометров сопротивления ивесоизмерительное оборудование |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Флэш диск |
+12 В |
БП ATX |
|
|||
|
|
|
|
PCL 727 |
|
||||
|
Исполнительные |
Реле |
|
IDE PRO |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
RS 485 |
||||
|
механизмы |
|
выходных |
|
|
|
4 COM |
RS 485 |
|
|
|
|
сигналов |
DI/O |
|
|
RS 485 |
||
|
|
|
|
|
PCL 846 |
||||
|
|
|
|
PCL 730 |
|
|
RS 485 |
||
|
Контроль включения |
|
|
|
|
||||
|
Плата |
|
|
|
|
|
|||
|
механизмов |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
PCLD 782 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условные обозначения: ТСП 100П — термометры сопротивления; DI/O — плата дискретного ввода вывода; PWR 242 — блок питания для установки на |
||||||||
|
DIN рейку; БПО 32 — преобразователи сигналов термометров сопротивления; ЭПП — электропневмопреобразователи; SCM7B39 — нормализаторы |
||||||||
|
сигналов с изоляционным барьером; БП АТХ — блок питания типа АТХ; UPS — источник бесперебойного питания; PCLD 782 — многоканальная плата |
||||||||
|
гальванической развязки входных сигналов; 4COM — 4 портовая плата интерфейса RS 485. |
|
|
|
|
||||
28 |
Рис. 4. Структурная схема узла АСУ ТП варочного и дрожжебродильного участков |
|
|
|
|
||||
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
|
|
СТА 2/2007 |
|
|
|
|
|
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 |
Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru |
|||
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /П И Щ Е В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
Рис. 5. Вид основной мнемосхемы АРМ оператора размольного участка
скими операциями на этих участках. Он имеет структуру, аналогичную структуре узла измельчения зерна. От личие заключается в большем количе стве входных и выходных сигналов и в применении подключённых через ин терфейс RS 485 удалённых контролле ров для сбора информации с термомет ров сопротивления и весоизмеритель
ного оборудования. Кроме того, меха низмы этих участков – насосы, пнев моклапаны и дозаторы – работают не с зерном, а с суслом и ферментами. Но, как и в предыдущем случае, работа всех механизмов контролируется компью тером, и имеется возможность работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.
Кроме трёх АРМ, установленных в узлах управления (брагоректификаци онная установка [1], узел участка из мельчения зерна, узел дрожжебродиль ного и варочного участков), имеется АРМ дежурного технолога, который установлен в кабинете сменного техно лога и вместе со всеми остальными компьютерами этого предприятия, участвующими в АСУ ТП, объединён в общую сеть с возможностью доступа к мнемосхемам, графикам и базам дан ных всех подсистем.
Программная часть
Программная реализация функций АСУ ТП построена на базе QNX 6.3. Применение этой ОС РВ создаёт для прикладного программного обеспече ния АСУ ТП высоконадёжную, эффек тивную, устойчивую к сбоям, распре делённую среду исполнения.
Прикладное программное обеспече ние разработано на базе двух программ ных пакетов: SCADA Silver 2.0 и пакета разработки ISaGRAF Workbench 3.4.
Среда исполнения Silver 2.0 обеспе чивает высоконадёжную, эффективную распределённую реализацию информа ционной подсистемы АСУ ТП, выпол няющей функции сбора данных, их ло
29
СТА 2/2007 |
www.cta.ru |
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /П И Щ Е В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь |
|
|
|||||||||||||
|
гической обработки и архивирования, |
ного |
управления, |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
аварийной и предупредительной сигна |
протоколирования. |
|
|
|
|||||||||||
|
лизации, интерфейса оператора. |
|
Несмотря |
на |
то |
|
|
|
||||||||
|
Применение |
пакета |
разработки |
что обе эти подсис |
|
|
|
|||||||||
|
ISaGRAF Workbench 3.4 (включая це |
темы АСУ ТП могут |
|
|
|
|||||||||||
|
левую задачу под QNX 6.x) дало воз |
работать автоном |
|
|
|
|||||||||||
|
можность разработать эффективные |
но, их информаци |
|
|
|
|||||||||||
|
алгоритмы управления технологиче |
онные подсистемы |
|
|
|
|||||||||||
|
скими |
процессами |
приготовления |
взаимосвязаны. |
В |
|
|
|
||||||||
|
бражки, |
используя технологические |
частности, |
каждое |
|
|
|
|||||||||
|
языки стандарта МЭК 61131 3 (в част |
АРМ может одно |
|
|
|
|||||||||||
|
ности, язык функциональных блоков |
временно |
отобра |
|
|
|
||||||||||
|
FBD). Использование технологиче |
жать |
параметры |
|
|
|
||||||||||
|
ских языков обеспечивает |
удобство |
обеих |
подсистем, |
|
|
|
|||||||||
|
разработки и дальнейшего сопровож |
что позволяет тех |
|
|
|
|||||||||||
|
дения алгоритмов управления, а также |
нологическому пер |
|
|
|
|||||||||||
|
хорошую наглядность. |
|
|
|
|
соналу вести опера |
|
|
|
|||||||
|
Совместное |
использование |
про |
тивный контроль за |
|
|
|
|||||||||
|
граммных |
пакетов стало |
возможным |
работой всех техно |
Рис. 6. АРМ оператора дрожжебродильного и варочного участков и |
|||||||||||
|
благодаря встроенным в Silver 2.0 меха |
логических |
|
участ |
стойка управления |
|
|
|||||||||
|
низмам |
|
интеграции |
с |
пакетом |
ков с любого АРМ. |
|
|
|
|||||||
|
ISaGRAF на уровне общего простран |
Технологическому персоналу, кроме |
Функции непрерывного регулирова |
|||||||||||||
|
ства переменных. |
|
|
|
|
оперативной |
информации, доступна |
ния реализованы с помощью техноло |
||||||||
|
Аналогичный |
подход |
был |
ранее |
архивная информация в виде графиков, |
гического языка FBD c применением |
||||||||||
|
применён при разработке АСУ ТП |
а также большое количество интеграль |
программных блоков ПИД регулиро |
|||||||||||||
|
брагоректификационной |
установки |
ных параметров, представленных в таб |
вания в среде ISaGRAF. |
||||||||||||
|
производства спирта и хорошо себя |
личной форме (расходы зерна, сусла, |
В системе широко применялись свя |
|||||||||||||
|
зарекомендовал [1]. Кроме того, реа |
ферментов, воды, пара за различные |
занные контуры управления, что обес |
|||||||||||||
|
лизация единого подхода при по |
временные периоды — час, смена, су |
печило более высокое качество регули |
|||||||||||||
|
строении АСУ ТП брагоректификаци |
тки — и технологические циклы). |
рования и стабилизации основных тех |
|||||||||||||
|
онной установки производства спирта |
Подсистема управления участком |
нологических параметров. |
|||||||||||||
|
и АСУ ТП приготовления спиртовой |
измельчения зерна выполняет следую |
|
|
||||||||||||
|
бражки позволила легко объединить |
щие функции: |
|
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
|||||||||||
|
информационные подсистемы |
обеих |
● управление работой транспортных |
На протяжении последних трёх лет |
||||||||||||
|
АСУ ТП и обеспечить технологиче |
механизмов при наполнении бунке |
на госпредприятии «Козловский спир |
|||||||||||||
|
скому персоналу завода сквозной дос |
ра зерном; |
|
|
|
товой завод» проводилась масштабная |
||||||||||
|
туп к данным любого технологическо |
● стабилизация соотношения гидро |
реконструкция, основной целью кото |
|||||||||||||
|
го участка. |
|
|
|
|
|
|
модуля зерно вода при приготовле |
рой являлось увеличение качества и |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нии замеса; |
|
|
объёма выпускаемой продукции при |
||||
|
ПОДСИСТЕМЫ АСУ ТП |
|
|
● оптимизация работы дробилок, а |
снижении удельных энергетических и |
|||||||||||
|
И ИХ ФУНКЦИИ |
|
|
|
|
также их отключение при токовой |
других затрат. Указанная цель была |
|||||||||
|
Особенностью построения и функ |
перегрузке электродвигателя или пе |
достигнута исключительно за счёт вне |
|||||||||||||
|
ционирования АСУ ТП приготовления |
регреве; |
|
|
|
|
дрения технологических новшеств и |
|||||||||
|
спиртовых бражек является то, что она |
● дозирование энзимов в зависимости |
повсеместной автоматизации техноло |
|||||||||||||
|
реализована в виде двух независимых |
от количества введённого крахмала; |
гических процессов. |
|||||||||||||
|
подсистем, аппаратная часть которых |
● стабилизация температурного режи |
Внедрённые решения позволили |
|||||||||||||
|
представлена соответствующими узла |
ма в чане замеса; |
|
производить непрерывное измерение, |
||||||||||||
|
ми системы управления. Первая под |
● поддержание требуемого уровня за |
регулирование и управление в режиме |
|||||||||||||
|
система обеспечивает управление ра |
полнения в чане замеса. |
реального времени следующими пара |
|||||||||||||
|
ботой технологического оборудования |
Подсистема управления дрожжебро |
метрами: |
|||||||||||||
|
участка измельчения зерна, а вторая – |
дильным и варочным участками вы |
● индикацией, автоматическим вклю |
|||||||||||||
|
дрожжебродильного и варочного уча |
полняет следующие функции: |
чением, степенью загруженности в |
|||||||||||||
|
стков. Обе подсистемы имеют схожую |
● дозирование энзимов в зависимости |
рабочем состоянии технологическо |
|||||||||||||
|
аппаратную структуру, |
состоящую из |
от количества поданного сусла; |
го оборудования для автоматической |
||||||||||||
|
контроллера сбора данных и управле |
● стабилизация температурных режи |
подачи зерна в производство; |
|||||||||||||
|
ния и АРМ оператора (рис. 6). Кон |
мов технологических процессов в ап |
● расходом газа, электроэнергии, во |
|||||||||||||
|
троллер осуществляет первичный сбор |
паратах гидроферментативной обра |
ды, сусла, бражки, а также взвешива |
|||||||||||||
|
данных, их фильтрацию и логическую |
ботки, осахаривателе, дрожжанках и |
нием и дозированием зерна и фер |
|||||||||||||
|
обработку, |
отрабатывает |
алгоритмы |
бродильных аппаратах; |
ментных препаратов при ведении |
|||||||||||
|
управления. На АРМ оператора возло |
● поддержание требуемых уровней за |
технологических процессов; |
|||||||||||||
30 |
жены функции визуализации, сигна |
полнения в аппаратах гидрофермен |
● температурными режимами на всех |
|||||||||||||
лизации, архивирования данных, руч |
тативной обработки и осахаривателе. |
стадиях производства; |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СТА 2/2007 |
|
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я /П И Щ Е В А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
● степенью |
заполнения |
ёмкостного |
● разнообразная сигнализация позво |
рентоспособен на рынке: выпуск за |
оборудования; |
|
ляет оперативному персоналу вовре |
2003 год – 642 тыс. дал, 2004 год – |
|
● степенью открывания регулирующих |
мя отреагировать на ситуации, кото |
763 тыс. дал, 2005 год – 941 тыс. дал. |
||
органов; |
|
|
рые могут повлечь за собой малоэф |
В связи с этим особую актуальность |
● степенью загруженности электриче |
фективную работу производства. |
приобретает создание высокоинтел |
||
ских двигателей; |
|
Применение комплексного подхода |
лектуального производства, обеспечи |
|
● частотой вращения центробежных |
(высокоэффективная технология, со |
вающего с наименьшими возможными |
||
насосов. |
|
|
временные механика, энергетика, ав |
в данных условиях затратами макси |
По всем этим параметрам обеспече |
томатизация) на стадии приготовления |
мальную приспособленность предпри |
||
на визуализация результатов их изме |
спиртовых бражек при разработке и |
ятия к изменяющейся рыночной об |
||
рений в табличной и графической фор |
внедрении прогрессивных решений |
становке, расширение присутствия на |
||
мах на всех АРМ технологической сети |
опытными специалистами позволяет: |
рынке и получение преимущества пе |
||
с формированием сменных технологи |
● удлинить сроки между дезинфекция |
ред конкурентами. |
||
ческих отчётов. |
|
ми в 2 3 раза; |
Статистика подтверждает преимуще |
|
Эффект от внедрения всего техноло |
● исключить пропаривание бродиль |
ства комплексного подхода построе |
||
гического цикла от входа зерна до по |
ных аппаратов и дрожжанок; |
ния АСУ ТП в спиртовой отрасли. ● |
||
лучения готового продукта определяет |
● исключить работу паровых котлов с |
|
||
ся следующими факторами: |
резко меняющейся нагрузкой; |
ЛИТЕРАТУРА |
||
● предприятие имеет объективную |
● иметь расход пара от поступления |
1. Гунько А., Комиссаров И., Дорофеев А. |
||
оперативную информацию, что по |
зерна до получения готовой бражки |
Комплексный подход к построению сис |
||
зволяет с наивысшей эффективно |
на уровне 5 6 кг/дал спирта (на боль |
тем управления технологическими про |
||
стью вести технологические процес |
шинстве предприятий эта цифра вы |
цессами производства спирта // Совре |
||
сы на всех стадиях производства; |
ше более чем в 2 раза). |
менные технологии автоматизации. 2006. |
||
● имеется |
возможность |
оперативно |
В итоге внедрённые решения позво |
№ 1. С. 22 26. |
выявлять |
отклонения |
технологиче |
ляют заводу рентабельно вести свою |
|
ских параметров (температура, коли |
производственно хозяйственную дея |
Авторы статьи — сотрудники |
||
чество, расход, давление, уровень, |
тельность, сертифицировать продук |
фирмы АОЗТ «Системы реального |
||
частота, токовые нагрузки и др.) от |
цию по стандарту ISO 9001, иметь ста |
времени % Украина» |
||
оптимальных значений, исключаю |
бильно высокое качество спирта рек |
Телефон: (+38 056) 770%0400, |
||
щих возникновение производствен |
тификата, а также увеличить выпуск |
(+38 0562) 39%2223 |
||
ных потерь; |
|
спирта, так как данный спирт конку |
Факс: (+38 0562) 32%4759 |
|
31
СТА 2/2007 |
www.cta.ru |
© 2007, CTA Тел.: (495) 234 0635 Факс: (495) 232 1653 http://www.cta.ru