Предпосылки проекта:
СИП-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:
- Создание автоматизированной системы управления двухконтурной CIP-мойкой;
- Обеспечение и поддержание должного санитарно-гигиенического состояния на производстве Заказчика;
- Обеспечение выпуска безопасной и качественной продукции;
- Снижение расходов на процедуры текущего контроля технологических процессов и продукции, повышение эффективности управления.
Описание проекта:
Созданная ООО «АСУ-Техно» 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:
- Разработка комплекта конструкторской и технической документации;
- Изготовление шкафа управления;
- Разработка программного обеспечения;
- Монтаж оборудования на объекте;
- Пусконаладочные работы, ввод Системы в промышленную эксплуатацию и обучение персонала.
Шкаф управления выполнен на базе следующих комплектующих:
- Конструктив – Rittal, степень защиты IP65 со встроенной решеткой и вентилятором охлаждения;
- Контроллерное оборудование – Siemens;
- Панель оператора – 10’’, Weintek;
- Преобразователь частоты – ABB.
- Сигнальная колонна, источник питания, буферный модуль, пускозащитная аппаратура – EATON;
- 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:
- Программы для ПЛК;
- Программы для панели оператора;
- Программы верхнего уровня (технологический сервер архивирования, АРМ-оператора).
Состав разработанной и переданной технической документации на автоматизированную систему управления:
- спецификация (СП);
- схема электрическая принципиальная (Э3);
- перечень элементов (ПЭ3);
- таблица наборов зажимов (ТНЗ);
- схема электрическая подключений (Э5);
- схема электрическая расположения (Э7);
- 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:
- 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;
- Управление процессом мойки в автоматическом режиме по шагам;
- 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);
- 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);
- 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.
- 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 – маршрут мойки собирается автоматически и производится непосредственно сама мойка.
- Ведение архива работы участка (всех датчиков, всех механизмов, всех сигналов) с возможностью просмотра за любой промежуток времени;
- Расчет количества потребленных энергосред (электроэнергия, сжатый воздух, лед. вода, пар, вода) и вывод информации в виде отчетов;
- 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.
