Новости

Автоматизированная система управления двухконтурной CIP-мойкой

Предпосылки проекта:

CIP-мойка является одним из самых значимых и дорогостоящих технологических процессов на производстве.

У заказчика возникла потребность в повышении ее эффективности за счет внедрения современной автоматизированной системы для оптимизации затрат и времени проведения мойки.

Цель проекта:

1. Создание автоматизированной системы управления двухконтурной CIP-мойкой;

2. Обеспечение и поддержание должного санитарно-гигиенического состояния на производстве Заказчика;

3. Обеспечение выпуска безопасной и качественной продукции;

4. Снижение расходов на процедуры текущего контроля технологических процессов и продукции, повышение эффективности управления.

Описание проекта:

Созданная система построена на базе клиент-серверной технологии и состоит из OPC-сервера, который опрашивает все данные с контроллеров, архиватора и программы АРМ. Количество компьютеров, находящихся в заводской сети, на которых можно открыть программу АРМ неограниченно.

В рамках проекта наша компания выполнила весь комплекс работ по созданию и внедрению автоматизированной системы управления линии в составе:

1. Разработка комплекта конструкторской и технической документации;

2. Изготовление шкафа управления;

3. Разработка программного обеспечения;

4. Монтаж оборудования на объекте;

5. Пусконаладочные работы, ввод Системы в промышленную эксплуатацию и обучение персонала.

Шкаф управления выполнен на базе следующих комплектующих:

1. Конструктив – Rittal, степень защиты IP65 со встроенной решеткой и вентилятором охлаждения;

2. Контроллерное оборудование – Siemens;

3. Панель оператора – 10’’, Weintek;

4. Преобразователь частоты – ABB.

5. Сигнальная колонна, источник питания, буферный модуль, пускозащитная аппаратура – EATON;

6. Пневматика – SMC, пневмотрубка специального исполнения (хим- и термостойкая), тройники и фитинги из нержавеющей стали.

Шкаф управления соответствует требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств».

Созданное программное обеспечение состоит из:

1. Программы для ПЛК;

2. Программы для панели оператора;

3. Программы верхнего уровня (технологический сервер архивирования, АРМ-оператора).

Состав разработанной и переданной технической документации на автоматизированную систему управления:

1. Cпецификация (СП);

2. Cхема электрическая принципиальная (Э3);

3. Перечень элементов (ПЭ3);

4. Таблица наборов зажимов (ТНЗ);

5. Cхема электрическая подключений (Э5);

6. Cхема электрическая расположения (Э7);

7. Руководство оператора (РЭ).

В результате реализации проекта - программное обеспечение нижнего уровня (ПЛК и панель оператора) обеспечивает выполнение всех необходимых функций в ручном и автоматическом режимах, а именно:

1. Управление механизмами в ручном и автоматическом режимах. В ручном режиме обеспечена возможность управления каждым исполнительным механизмом отдельно. Для механизмов, у которых есть регулируемые параметры (например, частота вращения, или % открытия клапана) обеспечена возможность их установки в ручном режиме;

2. Управление процессом мойки в автоматическом режиме по шагам;

3. Программа мойки построена на базе сложных алгоритмов, позволяя экономнее расходовать моющий раствор и воду, а также быстрее проводить шаги заполнения и вытеснения раствора (за счет подачи строго необходимого количества раствора до объекта, опустошения объекта от предыдущей жидкости, продолжения подачи раствора объемом от объекта до CIP-станции);

4. Контроль множества нештатных ситуаций, позволяющий уменьшить количество потерянного моющего раствора и/или времени. (например, за счет контроля поданного в линию объекта моющего, который должен заполнить весь контур. В случае отсутствия на возврате концентрации раствора через необходимый объем – мойка останавливается с ошибкой);

5. Проверка правильности построения маршрута и аварий как по основной линии маршрута, так и по смежным, для исключения возможных потерь продукта, смешивания продукта/моющего раствора при возникновении нештатных ситуаций;

6. Взаимодействие по сети Profinet со смежными системами управления для правильного ведения технологического процесса мойки, а также для уменьшения количества необходимых действий оператора и минимизации его ошибочных действий. Достаточно запустить мойку объекта на CIP-станции, и в случае готовности объекта к мойке – маршрутмойки собирается автоматически и производится непосредственно сама мойка;

7. Ведение архива работы участка (всех датчиков, всех механизмов, всех сигналов) с возможностью просмотра за любой промежуток времени;

8. Расчет количества потребленных энергосред (электроэнергия, сжатый воздух, лед. вода, пар, вода) и вывод информации в виде отчетов;

9. Учет межсервисного интервала обслуживания.

Программное обеспечение верхнего уровня позволяет в наглядном виде наблюдать за работой технологического оборудования участка химической мойки. На главном экране реализовано и отображается:

- состояние всех исполнительных механизмов, показания датчиков, уставки;

- цветовая индикация текущих активных маршрутов;

- текущая выбранная программа мойки, выбранный объект мойки, шаг мойки.

По участку реализована и доступна функция подсчета и вывода статистической информации в виде отчета по:

- расходу воздуха;

- расходу пара;

- расходу лед. воды;

- расходу воды;

расходу электроэнергии.

В АРМ-оператора предусмотрена возможность вывода подробных отчетов по мойкам с различными фильтрами (по контуру, объекту, программе мойке и др.)

Результаты проекта:

- Реализована принципиально новая автоматизированная система управления технологическими процессами;

- Разработан интуитивно-понятный и современный интерфейс мнемосхемы с максимальной наглядностью и легкостью управления. Исключено влияние человеческого фактора. Все данные поступают автоматически;

- Система АСУ ТП обеспечивает визуализацию технологического процесса мойки в реальном времени;

- Управление исполнительными механизмами и производительностью стало осуществляться автоматизированным способом;

- Надежность и порядок при хранении данных;

- Автоматическая фиксация всех параметров мойки;

- Быстрый поиск и фильтрация данных;

- Возможность графического анализа, изменение периода выборки;

- Формирование электронных отчетов за смену, неделю, месяц;

- Фиксирование нештатных ситуаций и отклонение от задания;

- Аналитика по статистическим данным.