Курсовые работы / Синтез САУ приготовления асфальтового покрытия / Предприятие ООО

Предприятие ООО «НПП «Тензоприбор»» образовалось весной 2003 года и к настоящему времени сформировалось как разработчик и производитель конкурентоспособного силоизмерительного и весодозирующего оборудования. В его перечень входят тензодатчики веса, приборы, системы и устройства, с помощью которых обеспечивается высокая точность измерения веса сыпучих и жидких компонентов и управление процессами формирования требуемых доз и их смешивания для приготовления, например, бетона, раствора, сухих строительных смесей, асфальта, комбикормов, шихтовых смесей, резины и многого другого.

На качественно новый уровень развития сегодня могут быть переведены многие технологические процессы в промышленности и сельском хозяйстве благодаря применению измерительной техники и автоматизации.

Коллективом предприятия накоплен большой положительный опыт в постановке и решении задач совершенствования силоизмерительных и весодозирующих технологий. Поэтому мы предлагаем свою помощь в решении аналогичных задач на Вашем производстве и уверены в успешном сотрудничестве.

Автоматизация технологических процессов весового дозирования многих компонентов на многих дозаторах и смешивания полученных доз этих компонентов в требуемой последовательности является актуальной задачей в производстве строительных смесей (бетон, раствор, асфальт), в производстве комбикормов, в металлургии (приготовление шихтовых смесей), в производстве резины и на многих других производствах.

Известно не мало решений этой задачи на основе применения универсальных систем сбора и обработки данных (так называемых SCADа систем). Как правило структур-

но они представляют собой распределенные многоуровневые системы, которые кон-

структивно формируются с помощью унифицированных модулей ввода дискретной информации, модулей вывода команд управления, весоизмерительных терминалов, программируемых логических контроллеров (ПЛК), дисплеев, промышленных или персональных компьютеров, блоков питания и программных пакетов. Такой набор готовых средств позволяет разработчикам уверенно решать практически любые задачи по автоматизации технологических процессов на том или ином производстве, для этого инженеру необходимо освоить специализированный язык программирования ПЛК выбранного производителя, принципы работы модулей, возможности готовых программных продуктов и изучить сам технологический процесс.

Однако большая номенклатура унифицированных средств, как системных составляющих, в условиях слабой сервисной поддержки в эксплуатации выгодна больше создателям таких систем, а не их потребителям. Их срочный ремонт по силам высоко-квалифицированным специалистам в области измерений, управления и эксплуатации программируемого оборудования. В трудном положении может оказаться производитель бетона, если во время заливки фундамента ответственного объекта выйдет из строя или модуль ввода (вывода), или ПЛК, или другой узел системы, а до ее создателя тысячи километров. Отказы, к сожалению, случаются с оборудованием любых производителей.

Кроме того, цены подобных систем уверенно закрепились на высокой отметке [1].

Поэтому разработчики НПП «Тензоприбор», оценивая достоинства унифицированных подходов, используя опыт производителей специализированных весовых контроллеров (терминалов), а, главное, учитывая экономические и эксплуатационные интересы потребителей систем, создали (по отзывам самих потребителей, а их уже более полутора сотен) «то, что надо!» Это специализированная минисистема для одного многокомпонентного дозатора — прибор БВД-03/02Р.

В состав такого прибора входят модули ввода/вывода, специализированный контроллер, весовой измеритель, блок питания, дисплей и клавиатура управления. Т.е. по структурному исполнению он близок к системе сбора и обработки данных. Отличие в том, что все перечисленные модули размещаются в одном корпусе прибора, функции

которого специализированы для задач АСУ ВДК, а выходные команды способны непосредственно переключать электроисполнительные механизмы. В результате, прибор

может без дополнительной аппаратуры управлять одним дозатором в «автоматическом» и «ручном» режимах, в том числе, и от компьютера. Для управления многими дозаторами приборы объединяются в систему путем их простого закрепления на лицевой панели пульта и соответствующего электрического соединения. Причем, все приборы взаимозаменяемы, поэтому для срочного ремонта достаточно в запасе иметь один такой прибор, чтобы электротехнические специалисты пользователя смогли произвести его замену и настройку параметров дозирования в течение 30 мин. Требуемые настроечные параметры должны для этого записываться в журнал настроек при первом запуске системы.

Специальное ПО для компьютера предназначено для организации верхнего уровня управления весодозирующим комплексом в форме передачи приборам через интерфейс RS-485 заданий и приема результатов их исполнения, а также для мониторинга технологического процесса и формирования базы данных.

Стоимость такой системы зависит от количества управляемых дозаторов и заметно ниже стоимости аналогичных систем практически с равными функциональными возможностями, описываемых, например, в [1].

Большим достоинством системы является также то, что ее монтаж и запуск в работу могут выполнить электротехнические специалисты заказчика или других предприятий. Для этого «НПП «Тензоприбор»» поставляет полный комплект весодозирующей системы в следующем составе:

1. Пульт управления. Он изготавливается по конкретному техническому заданию, включающему также требования к управлению дополнительным невесовым оборудованием (транспортерами, скипами и пр.);

2. Набор тензодатчиков веса с узлами встройки;

3. Кабели связи, согласующие и помехоподавляющие устройства.

Эсплуатационную документацию с необходимой и достаточной информацией для запуска и технического обслуживания системы инженерами-электрониками.

При необходимости предприятие выполняет также монтажные (шефмонтажные) и пуско-наладочные работы.

Пример пульта управления с дополнительными органами управления скипом и конвейером

1. А.Черниговский “Современное состояние и перспективы систем автоматизации бетонных заводов”. СТА, №4, 2007г, стр.9.

Максимальное количество одновременно и независимо управляемых дозаторов ........7

Максимальное количество дозируемых компонентов в режимах «грубо» и «точно» в

Каждом дозаторе

............................................................................................................................................... 3

в режиме только «грубо» ............................................................................................................................... 6

(Предусмотрен режим «каскадного» подключения приборов к тензодатчиковой группе одного дозатора для увеличения количества дозируемых компонентов: два прибора — до 6 компонентов «грубо»/ «точно»; три — до 9 компонентов и т.д.)

Максимальное количество одновременно и независимо управляемых смесителей ......2

Режимы управления «Автоматический», «Полуавтоматический» и «Ручной». Управление может производиться как от пульта, так и от компьютера с установленным специальным ПО без переналадки. На лицевой панели пульта могут устанавливаться дополнительно органы управления скипами, транспортерами и другим технологическим оборудованием.

Максимальное количество приборов БВД-03/02Р в составе пульта

управления (по количеству дозаторов ) ................................................................................................. 7

Максимальное количество хранимых рецептов: в каждом приборе .....................................99

в компьютере ..........................................................................................................................не ограничено

Редактирование и удаление рецептов возможны только через пароль

Компьютерное управление позволяет список рецептов разбить на группы по трем при-

знакам «лето», «зима» и «лето-зима». Кроме того, для ускорения поиска нужного рецеп-

та используется алфавитно-цифровая поисковая система

Максимальный вес дозы компонента, (весовые ед.) .................................................................9999

Компьютерное управление автоматически разбивает требуемую дозу компонента на

порции в случае малых объемов емкостей смесителя или дозатора. Достаточно указать

фактически допустимый объем одного замеса.

Точность дозирований определяется в основном качеством механизмов загрузки ком-

понентов в дозаторы. Прибор учитывает вес падающего компонента после отсечки его

подачи в дозатор

Погрешность взвешивания (от предела измерения весов) ...................................................0,1%

Предусмотрена блокировка начала дозирования при превышении веса оставшихся

(налипших) компонентов в дозаторе заданного допустимого значения (параметр при-

бора «Нач. вес»).

Процессы дозирования или выгрузки компонентов могут быть приостановлены и вновь

продолжены щелчком по соответствующим виртуальным клавишам на мониторе или

нажатием на аналогичные приборные кнопки («Стоп», «Пуск», «Выгрузка»).

В случае зависания компонентов во время их дозирования или выгрузки из дозатора

предусмотрена возможность «похлопать» затворами без приостановки процесса или

включить сводообрушители с лицевой панели пульта

Автоматический или по команде оператора повтор циклов дозирований и смешивания

компонентов

Отображение на экране монитора состояний дозаторов («ожидание», «дозирова-

ние», «готовность дозы», «выгрузка», «останов» и аварийное состояние «нет связи»),

состояний смесителей («смеситель пустой», «загрузка», «перемешивание», «смесь гото-

ва», «выгрузка»), состояний затворов расходных бункеров («открыт быстро», «открыт

точно», «закрыт»), состояний затворов дозаторов и смесителей («открыт» и «закрыт»), а

также отображение потоков компонентов и готовых смесей

Автоматическая блокировка управляющих воздействий (команд оператора) при

невыполнении требуемых на то условий. Отображение информационных окон с ком-

ментирующими сообщениями о блокировках

Оперативное задание времени перемешивания смеси (от 1сек до 2 час) и времени

открытого состояния затвора (от 1 до 120сек) каждого смесителя

Автоматическое запоминание результатов каждого цикла дозирований и введен-

ных коммерческих данных по выполнению любого из двух условий (какое раньше): 1)

по формированию сигнала «Готовность всех доз»; 2) по формированию команды «Вы-

грузить в смеситель»

По требованию оператора программа формирует и выводит на печать следующие

итоговые отчеты:

- Отчет по расходу материалов (компонентов смесей) за указанный период и по

всем или выбранным рецептам;

- Отчет по выбранным рецептам за указанный временной период представляет со-

бой выборку из базы данных с указанием итоговых сумм в куб.м и в кг рецептов и их

составляющих — компонентов;

- Отчет по Заказчикам. Позволяет за выбранный временной период и по выбран-

ным заказчикам увидеть номенклатуру и объемы произведенных отгрузок по каждому

рецепту (марке);

- Отчет по заказам (детализированный). Включает подробные данные (протокол) по

всем заказам за выбранный временной период с детализацией весовых доз компонен-

тов по каждому замесу, времени каждого замеса и с расчетом итоговых сумм;

- Отчет по заказам (сокращенный). Включает данные по всем заказам в хронологи-

ческом порядке без данных по составу компонентов;

- Отчет по «нештатному» режиму. Включает протокол всех дозировок от пульта (в

атоматическом и ручном режимах), а также «ручные» дозировки от компьютера;

- Полный отчет. Объединяет отчеты по заказам (детализированный) и по «нештат-

ному» режиму

Начиная с версии ПО 2.02 добавлена возможность редактирования и удаления

рецептов с просмотром истории редактирования. А также конвертирование данных с

целью их обработки другими программами, например 1С

Минимальные системные требования к компьютеру: процессор Pentium 4; 1,4 ГГц

и выше; ОЗУ не менее 512 Мб; com-порт RS-232 (9pin); дисплей SVGA с разрешением не

менее 1280х1024; операционная система от WINDOWS XP pro

Обмен данными с компьютером осуществляется через интерфейс RS-485 по про-

токолу ModBus, формат ASC11, скорость обмена 38400 бод.

Пример отчета по заказам:

Предприятие ООО «НПП «Тензоприбор»» активно занимается автоматизацией тех-

нологических процессов весового дозирования компонентов и приготовления раз-

личных смесей (бетона, раствора, асфальта и др.). К середине 2009 года изготовлена и

запущена в работу 160-ая АСУ ВДК только в строительной отрасли.

Высокий интерес специалистов весодозирующих производств к АСУ ВДК объяс-

няется развитыми функциональными возможностями систем, невысокой стоимостью,

сравнительно простым запуском в работу и эксплуатационной надежностью. Такие от-

личные потребительские свойства получены благодаря построению системы управ-

ления многими дозаторами – как здания из кирпичиков – из однотипных минисистем

управления одним дозатором.

Конструктивно минисистемы выполнены в виде приборов (БВД-03/02Р), которые

полностью взаимозаменяемы. Достаточно иметь один прибор в запасе, чтобы в тече-

ние 30мин. путем замены приборов восстановить работоспособность весодозирую-

щего производства.

В состав АСУ ВДК для производства строительных смесей входят:

1) Основная датчиковая аппаратура: - тензодатчики веса; датчики положения за-

творов расходных бункеров, дозаторов и смесителей.

Дополнительно к системе могут подключаться датчики контроля уровней наполне-

ния компонентами расходных бункеров; датчики контроля тока двигателей смесителей

для оценки пластичности смеси; датчики контроля влажности материалов, например

фирмы «Hydronix», для автоматической коррекции весовых значений компонентов с

целью стабилизации водоцементного соотношения;

2) Пульты управления: – нижнего уровня на базе приборов типа БВД-03/02Р и верх-

него уровня на основе промышленного или персонального компьютера с специаль-

ным программным обеспечением. Оператор может работать как от приборного пульта,

так и от компьютера без переналадки. Компьютер необходим только для расширения

функциональных возможностей: архивирование результатов дозирований и более на-

глядного управления процессом;

3) Исполнительные электроуправляемые элементы дозаторов и смесителей (пнев-

мораспределители, пускатели и др.);

4) Измерительные и управляющие кабельные линии связи.

Для расчета стоимости оборудования, работ и оформления коммерческого пред-

ложения, пожалуйста, укажите в заявке количество дозаторов; количество компонен-

тов и предельный вес в каждом дозаторе; опишите электромеханизмы загрузки и вы-

грузки компонентов (уровни управляющих напряжений), необходимость монтажных и

пуско-наладочных работ, а также др. важную на Ваш взгляд информацию.

Сервисная служба предприятия выполняет монтажные и пуско-наладочные

работы, а также — техническое обслуживание в течение всего срока эксплуата-

ции — не менее 10 лет. Гарантийный период 2 года.

АСУ для управления весовым дозированием и смешиванием компонентов асфаль-

товых смесей отличается от АСУ для строительных смесей аппаратурой контроля тем-

пературы битума и инертных в нескольких точках технологического процесса.

В состав АСУ ВДК для производства асфальта входят:

1) Основная датчиковая аппаратура: - тензодатчики веса; датчики положения за-

творов расходных емкостей, дозаторов и смесителя; датчики положения скипа и датчи-

ки контроля температуры в заданных по технологии точках.

Дополнительно к системе могут подключаться датчики контроля уровней напол-

нения компонентами расходных бункеров; датчики контроля тока двигателей смесите-

ля и сушильного барабана, датчики контроля давления;

2) Пульты управления: - нижнего уровня на базе приборов типа БВД-03/02Р и верх-

него уровня на основе промышленного или персонального компьютера с установлен-

ным специальным программным обеспечением. Оператор может работать как от при-

борного пульта, так и от компьютера без переналадки. Компьютер необходим только

для расширения функциональных возможностей.

3) Исполнительные электроуправляемые элементы системы (пневмораспредели-

тели затворов и кранов, пускатели транспортеров, насосов, скиповых тележек и др.);

4) Измерительные и управляющие кабельные линии связи.

Задачи системы могут быть расширены за счет введения управления процессом

подготовки инертных по фракциям в расходных бункерах. Для этого в механизмах по-

дачи инертных устанавливаются регулируемые асинхронные электроприводы; в каж-

дом расходном бункере с фракциями инертных устанавливается аппаратура контроля

уровня, а в операторской – аппаратура задания и поддержания требуемых уровней

инертных.

В 2009 году АСУ ВДК установлены и успешно работают на асфальтовых заводах в

г. Рязани, в Ульяновской области (пгт Корсун, Ст. Майна, Сабакаево), в Самарской об-

ласти (г. Кошки и п. Красный Яр).

Сервисная служба предприятия выполняет монтажные и пуско-наладочные

работы, а также — техническое обслуживание в течение всего срока эксплуата-

ции — не менее 10 лет. Гарантийный период 2 года.

Приборы ПВИ предназначены для измерения и преобразования аналоговых выход-

ных сигналов весо- или силоизмерительных тензорезисторных датчиков, отображения

данных на СД и ЖК-индикаторах и передачи информации через интерфейсы внеш-

нему электронному оборудованию. Приборы могут использоваться при построении

весов для статического взвешивания, соответствующих требованиям МР МОЗМ 76 и

ГОСТ 29329. Приборы входят в состав многих технологических весов и автовесов для

поосного взвешивания автомобилей, а также в состав различных силоизмерительных

устройств.

Приборы формируют до 10 накопительных сумм прихода и расхода груза: - ав-

томатически, благодаря специально разработанному алгоритму определения момента

успокоения веса; и в ручном режиме от кнопки «+», или от внешней команды, поступа-

ющей на специально выделенный дискретный вход прибора. Программная оболочка

прибора реализует два основных режима работы БРУТТО и НЕТТО, а также функции

установки нуля веса, автоподстройки нуля, установки нулевых сумм, дискретности

индикации, коэффициента скользящего усреднения, пароля для просмотра (редакти-

рования) параметров калибровки и настроек. В режиме НЕТТО прибор запоминает до

10 весовых значений тары. Компьютерная программа “АрмПВИ” обеспечивает обмен

данными с компьютером и их архивирование.

Подробнее о работе прибора Вы можете узнать из Руководства по эксплуатации

(см. www.tenzo-smr.ru)

붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨붨

Диапазон входных сигналов

(задается программно из ряда), мВ 10,20,40,80

Число поверочных делений по ГОСТ 29329 не более 5000

Допускаемая приведённая погрешность преобразования

аналогового сигнала в цифровой код, % от НПИ 0,02

Напряжение питания датчика, В 5±0,25

Минимальное допустимое сопротивление датчиков, Ом 100

Максимальная длина линии связи с датчиками, м 100

Напряжение питания сети, В 187-242

Частота напряжения питания, Гц 49-50

Потребляемая мощность , ВА <5

Число разрядов светодиодного (СД) индикатора 5 разрядов

Число разрядов жидкокристалического (ЖК) индикатора 10 разрядов

Габаритные размеры блока, мм 135x170x80

Масса, кг 2

Прочный металлический корпус. Степень защиты IP64

Рабочий диапазон температур (гр. Цельсия) 0…+50



-



-

Приборы измерительные БВД-03/04 предназначены для измерения и преобразова-

ния аналоговых выходных сигналов весо- или силоизмерительных тензорезисторных

датчиков по МР МОЗМ 60, ГОСТ 30129 и ГОСТ 28836, и формирования электрических

сигналов для управления исполнительными механизмами дозаторов весовых дискрет-

ного действия. Приборы БВД-03/04 могут использоваться также для измерения и пре-

образования аналоговых выходных сигналов терморезисторных, магниторезисторных

и тензорезисторных датчиков температуры, давления, перемещений и другой анало-

гичной обработки измерительных электрических сигналов.

БВД-03/04 имеет металлический корпус, один цифровой СД-индикатор для отобра-

жения массы груза и номера рецепта в режиме «Весы», светодиодные индикаторы для

отображения 4-х режимов и состояний трех ключей управления дозированием, кла-

виатуру из 4-х клавиш, снабжен энергонезависимой памятью для хранения 59-ти трёх

компонентных рецептов и тремя опторазвязанными дискретными входами для приёма

дискретной информации, которая затем может быть передана компьютеру.

Прибор может обеспечить поочередное дозирование до 3-х компонентов с посто-

янными скоростями их подачи, или дозирование одного компонента посредством сту-

пенчато изменяющихся до 3-х скоростей подачи.

После выполнения необходимых настроек дозирование начинается нажатием на

кнопку «Ввод» при условии, что текущий вес груза в дозаторе меньше заданного раз-

решенного веса. Учет расхода каждого компонента ведется с помощью накопительных

сумм, которые хранятся в энергонезависимой памяти прибора. В настройках прибора

доступных пользователю предусмотрены установки дискретности индикации, коэффи-

циента скользящего усреднения, пароля для просмотра (редактирования) параметров

калибровки и др.

Подробнее о приборе Вы можете узнать из Руководства по эксплуатации

(см. www.tenzo-smr.ru)

-

Диапазон входных сигналов

(задается программно из ряда), мВ 10,20,40,80

Число поверочных делений по ГОСТ 29329 не более 5000

Допускаемая приведённая погрешность преобразования

аналогового сигнала в цифровой код, % от НПИ 0,02

Напряжение питания датчика, В 5±0,25

Минимальное допустимое сопротивление датчиков, Ом 100

Максимальная длина линии связи с датчиками, м 100

Напряжение питания сети, В 187-242

Частота напряжения питания, Гц 49-50

Потребляемая мощность , ВА <5

Число разрядов светодиодного индикатора 7

Максимальное напряжение коммутации каждого

выходного ключа, В

250

Максимальный ток коммутации каждого выходного ключа, А 3

Количество выходных ключей управления 3

Количество дискретных входов 3

Габаритные размеры корпуса прибора, мм 140x200x80

Масса, кг 2

Прочный металлический корпус. Степень защиты IP64

Рабочий диапазон температур (гр. Цельсия) -10…+50

-



-

Приборы измерительные БВД-03/02Р предназначены для измерения и преобразова-

ния аналоговых выходных сигналов весо- или силоизмерительных тензорезисторных

датчиков по МР МОЗМ 60, ГОСТ 30129 и ГОСТ 28836 и формирования электрических

сигналов для управления исполнительными механизмами дозаторов весовых дискрет-

ного действия. Приборы могут использоваться также для измерения и преобразования

аналоговых выходных сигналов терморезисторных, магниторезисторных и тензорези-

сторных датчиков температуры, давления, перемещений и другой аналогичной обра-

ботки измерительных электрических сигналов.

Прибор позволяет реализовать следующие режимы дозирования:

1) автоматическая поочередная загрузка весовых доз до 3-х компонентов с после-

дующей их общей выгрузкой;

2) автоматическая поочередная загрузка и выгрузка каждого компонента;

3) автоматический повтор циклов дозирования;

4) ручное управление состоянием любого выходного ключа.

Прибором реализуются следующие функции дозирования:

- формирование команд управления «быстрой» и «точной» загрузкой до трех ком-

понентов (при необходимости дозирования в один дозатор более трех компонентов

предусмотрено параллельное подключение нескольких приборов к одной группе дат-

чиков веса дозатора);

- отображение состояний 6-и выходных ключей управления загрузкой компонен-

тов и 2-х ключей, формирующих команды «ГОТОВНОСТЬ» и «ВЫГРУЗКА»;