АСК ”Автоклавы"
| Наименование: Автоматизация процесса контроля технологических режимов автоклавов при производстве силикатного кирпича Разработчик: Шадюк Виктор  stamvic@gmail.comИзготовитель (партнер): ООО "Айстрим" DVV_61@mail.ru, icestream@bk.ruЗавершен: 2013г |  |
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
АСК ”Автоклавы" предназначена для автоматизации процесса контроля технологических режимов автоклавов при производстве силикатного кирпича в соответствии с требованиями технологии производства.
2 ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
АСК "Автоклавы" содержит пять функциональных подсистем:
- Представление оператору на экране монитора обобщенной информации о загрузке автоклавов, выбранном технологическом процессе запаривания, состоянии протекающих в них технологических процессов, контроль установленного времени реализации технологических циклов запаривания (подъем давления-выдержка-сброс), сигнализация оператору о смене режима, учет вторичного использования пара (перепуски), отчет о количестве начатых, полных и завершенных технологических циклов по каждому автоклаву за смену.
- Измерение, индикация и регистрация на жестком диске текущих значений технологических параметров, построение графиков их изменения во времени (температура обводов, перепад температуры по высоте автоклава, давление пара в автоклаве, температура и давление в магистрали «острого пара»), косвенный контроль уровня конденсата на основе разности температуры по высоте автоклава, измерение индикация и регистрация значений давления, скорости изменения давления в переходных режимах, сигнализация оператору о достижении заданных значений или возникших отклонениях от допуска.
- Контроль безопасной эксплуатации автоклавов, (температура и перепад температуры по высоте автоклава, скорость изменения температуры, давление и скорость его изменения) сравнение этих параметров с предельно установленными значениями, сигнализация оператору об опасных режимах эксплуатации; регистрация на жестком диске обобщенной информации о режимах работы автоклавов.
- Ведение архива параметров технологических процессов на жестком диске (графики и их цифровые значения в виде таблицы, аварийные сообщения оператору).
- Экспорт основных данных и документов в формате HTML.
Система обеспечивает реализацию следующих основных функций контроля: измерение, индикация, регистрация, логико-программная обработка измерительной информации и сигнализация.
Измерение:
- многоканальное аналого-цифровое преобразование значений сопротивлений ТСП-50 (ТПР) и измерение температуры по 23 измерительным каналам (по 2 канала для каждого автоклава и один канал для линии острого пара);
- многоканальное аналого-цифровое преобразование унифицированных сигналов датчиков давления 4-20мА (0-5мА), измерение давления в автоклавах (по одному каналу для каждого автоклава), в магистрали "острого" и в магистрали «перепуска» пара всего 13 каналов;
- отсчет и регистрация календарного времени начала и конца технологических циклов независимо по 11 автоклавам в формате: календарная дата, часы – минуты.
Индикация (таблица "АВТОКЛАВЫ" на экране монитора для 11 автоклавов)
- температуры верхних и нижних обводов автоклава Тв и Тн;
- температуры в магистрали острого пара Топ;
- скорости изменения температуры верхних и нижних обводов Vтв и VТн;
- разности температуры верхней и нижних образующих Тв-Тн (перепад по высоте);
- давления P в автоклавах и паропроводе "острого" пара;
- давление в Линии Перепуска Пара (ЛПП) Рп;
- скорости изменения давления в автоклавах VP.
Индикация (графики изменения параметров во времени на экране монитора):
- температура верхних обводов Тв, температура нижних обводов Тн, разность температуры верхних и нижних обводов Тв-Тн (перепад по высоте), температура в магистрали острого пара Топ;
- давление в автоклаве Р;
- давление в магистрали острого пара;
- индикация наименования выбранного технологического процесса, календарного времени начала каждого технологического цикла;
- отсчет и индикация технологического и (от начала запуска технологического процесса) и календарного времени независимо по каждому из 11 автоклавов в формате часы-минуты (таблица);
- индикация режима (цикла) работы автоклавов по участку (загрузка, подъем, выдержка, сброс, выгрузка).
Регистрация (запись в архив)
- регистрация на жестком магнитном диске фактических значений давления, температуры верхних обводов корпуса, перепада температуры по высоте автоклава, скорости изменения температуры верхних и нижних обводов, скорости изменения давления, температуры и давления в магистрали острого пара (согласно требованиям технолога);
- регистрация на жестком диске цветных графиков изменения давления, температуры верхних обводов, разности температуры верхних и нижних обводов, температуры и давления в магистрали острого пара;
- регистрация в архиве в в формате год-месяц-число-часы-минуты начала и конца полных технологических циклов;
- регистрация на жестком диске всех технологических сообщений в ходе исполнения технологического цикла;
Логико-программная обработка измерительной информации:
- вычисление скоростей изменения температуры верхней образующей каждого автоклава и сравнение их с предельно допустимыми значениями (как по требованиям технологического процесса, так и по условиям безопасности);
- вычисление текущих значений разности температуры по высоте и длине для каждого автоклава и сравнение их с предельно допустимыми значениями;
- автоматическое включение стадии "ВПУСК ПАРА" при выборе типа обрабатываемого кирпича и повышении давления в автоклаве до 0.2 кг/см2;
- автоматическое переключение отсчета и контроля параметров из режима "ВПУСК ПАРА" в режим "ВЫДЕРЖКА" при достижении в автоклаве установленного технологическим процессом значения давления;
- автоматическое переключение из режима "ВЫДЕРЖКА" на режим "СБРОС ДАВЛЕНИЯ" по истечении времени заданного программой технологического процесса;
- ввод команд с клавиатуры оператором;
- выбор программы запаривания из существующих шаблонов;
- начало стадии "ЗАГРУЗКА" и окончание стадии "ВЫГРУЗКА";
- экспорт рабочего экрана, страниц, графиков и документов на печать, жесткий диск (сервер) (либо в формате HTML).
Сигнализация:
- сигнализация оператору на экране монитора о нарушении режимов технологического процесса автоклавов;
- предупредительная сигнализация оператору об изменении технологических режимов работы автоклавов.
3 ПОДСИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.
Система технологического мониторинга предназначена для наглядного представления оператору в графической и цифровой форме информации о состоянии технологического процесса и работе оборудования.
Для взаимодействия с системой контроля и вывода информации на экран оператора выводятся мнемосхемы и таблицы. В системе используется один главный экран (Рис.1) с контрольной панелью инструментов, кнопками переключения обзора для каждого автоклава, информационными табло состояния автоклава (ОТКЛЮЧЕН, НЕ ГОТОВ, ОТКРЫТ, ЗАКРЫТ, ЗАГРУЗКА, ВПУСК, ВЫДЕРЖКА, СБРОС ДАВЛЕНИЯ, ВЫГРУЗКА), температуры верхнего и нижнего обводов автоклавов, давления в автоклавах, перепада температуры по высоте автоклава, скорости изменения давления и температур.
Общий экран дает информацию сразу по всем автоклавам, но только на данный момент времени!
Рис. 1. Главный экран "Панель ОПЕРАТОРА". (Стартовая страница)
Рис.2 Сообщения о нештатных ситуациях в процессе работы.
Отчет смены о работе автоклавов (Рис.3) формируется автоматически кроме столбцов загрузка и выгрузка. Для корректного заполнения документа в полном объеме необходима отметка Начала загрузки и Окончания выгрузки оператором автоклавов.
Рис.3 Кадр формирования отчета смены о работе автоклавов.
Рис.4 Кадр с документом «Протокол нарушений»
Выбор номера опрашиваемого автоклава (кнопки 1,2,3...12) открывает доступ к мнемосхеме технологического процесса данного автоклава, его параметрам и трендам. При выборе номера (1...12) интересующего оператора автоклава, предусмотрена возможность получения трех вариантов информации о автоклаве.
Рис.5 Мнемосхема контроля и управления автоклавом.
Рис.6 Документ «Таблица накопленных мгновенных значений».
Через функциональную клавишу «Графики» производится переход к трендам (Рис.7) параметров технологического процесса во времени Тн, Тв, Тв-Тн, Р. По умолчанию окно графика показывает параметры в настоящем времени, однако если кликнуть по окну графика — появится панель контроля позволяющая отобразить график при любом времени опроса.
Рис.7 Тренды автоклава.
Кнопка "Помощь" открывает документ, содержащий сведения о производителе, контакты и краткое руководство пользователя СИСТЕМЫ.
Кадр "Рецепты технологических процессов" (Рис.8) используется технологом предприятия (вход по паролю технолога) для внесения изменений в существующие программы техпроцессов и создания своих программ. Условно принято наименование программы по марке кирпича.
Окно "Марка" содержит наименования техпроцессов.
В окне "Программа" вводятся значения таймеров для каждого цикла технологического процесса, значения давления пара.
Параметр Pxt — интегральная сумма произведения давления на время выдержки может рассчитывается автоматически или служить заданием для цикла выдержки.
Рис.8 Кадр изменения (создания) программы технологического процесса.
Рис.9 Смешанная информация с выборкой автоклава и периода просмотра.