Описание решения АСУ ТП процесса помола цемента по замкнутому циклу представлено на примере ОАО «Югцемент» фирмы Dyckerhoff.
Системой автоматизации цементных мельниц охвачены: главный электропривод мельницы; регулируемый электропривод сепаратора; регулируемый электропривод вентилятора сепаратора; регулируемый электропривод вентилятора аспирации сепаратора; регулируемый электропривод вентилятора аспирации мельницы; электропривод вентилятора аспирации силосов; электропривод ковшевого элеватора; электропривод фуллернасоса; регулируемые электроприводы тарельчатых питателей сырья; установку пневматического рукавного фильтра и системы дозирования.
Назначение АСУ
- Автоматизированное управление процессом помола на цементных мельницах №4, 5;
- Поддержание заданных параметров процесса помола в функции температуры, давления и разрежения;
- Формирование оперативных сообщений о состоянии технологических параметров и диагностика оборудования;
- Автоматическая перенастройка технологического процесса в зависимости от марки цемента
Структура АСУ
Система автоматизации построена на базе системы управления процессом Simatic PCS7 в составе программируемого контроллера S7-400 и рабочей станции на базе WinCC. В состав системы входят промышленные сети Simatic Net: Profibus и Industrial Ethernet.
Это децентрализованная двухуровневая многофункциональная система.
Децентрализация системы осуществляется по следующим принципам:
по уровням управления:
- верхний уровень – операторская станция для централизованного контроля и оперативного управления объектом автоматизации, визуализации технологического процесса и реализации диалогового режима с оперативно-техническим персоналом;
- нижний уровень – программируемый контроллер для сбора и обработки информации и выдачи управляющих воздействий на объект управления;
по территориальному признаку:
- рабочее место оператора;
- шкаф управления с контроллером PLC;
- шкафы децентрализованной периферии ЕТ200М;
- объект управления.
Функции АСУ
Базовые функции системы автоматизации
- задание, регулирование и индикация технологических параметров процесса;
- задание, регулирование и индикация положения механизмов;
- выбор режимов работы цементной мельницы;
- запоминание и хранение в памяти компьютера основных технологических параметров;
- архив среднечасовых и среднесменных технологических показателей.
Функции системы визуализации
- отображение всех режимов работы мельницы;
- визуализация таблиц рецептов техно-логического процесса;
- отображение и диагностика состояния электрооборудования и технологического оборудования
Функции управления
Система осуществляет для электро-приводов и исполнительных механизмов следующие режимы управления :
- ручной режим опробования механизмов;
- дистанционный режим управления с экрана компьютера;
- автоматический режим ;
Выбор режимов управления осуществляется с компьютера.
Функции безопасности (блокировки)
Система обеспечивает:
- останов электроприводов при нажатии кнопок «Авария» и тросовых выключателей конвейеров;
- останов электроприводов, оснащенных датчиками вращения при исчезновении сигнала датчика после запуска электропривода;
- останов электроприводов, связанных соответствующими блокировочными зависимостями с данным отключившимся электроприводом.
Функции связи оператора с объектом
Система обеспечивает наглядное отображение состояния технологического процесса на экране монитора с использованием много-оконной системы.
В окне с технологической схемой информация о текущем состоянии процесса отображается в виде цифровых полей. В цифровых полях указываются наименования, заданные и фактические значения величин температуры материала, количества загру-женного материала, нагрузки приводов.
Система распознает следующие типы событий в процессе управления технологическим процессом:
- выход значений технологических пара-метров за установленные величины (предупреждение и аварийное значение);
- отказ в работе оборудования;
- недопустимые действия оператора.
Система поддерживает просмотр и редактирование (под паролем) таблиц параметров настройки: уставок предупредительных и аварийных сообщений по технологическим параметрам, параметров настройки регуляторов температуры.
Предусмотрена защита от несанкционированного доступа к нормативно-справочной информации.
Результаты и эффект внедрения
- повышение производительности процесса помола;
- повышение уровня технического обслуживания и уменьшение времени простоев оборудования;
- экономия энергоресурсов