Производство и использование гранулированных кормов

ЦЕХА ГРАНУЛИРОВАНИЯ

АСУ ТП предназначена для управления основными тех­нологическими операциями с применением методов техниче­ской кибернетики и средств вычислительной техники с це­лью эффективного выполнения производственной про­граммы.

АСУ ТП реализует информационные, управляющие и вспомогательные функции.

К информационным функциям системы относятся: контроль уровня продукта в емкостях; контроль состояния технологических линий, отдельных механизмов, приводов и регулирующих органов;

контроль значений режимных параметров пресс-грануля­торов;

контроль выполнения производственного задания; контроль действий оператора;

контроль действий обслуживающего персонала по лик­видации последствий аварийных ситуаций;

предоставление оператору информации о состоянии це­ха гранулирования как технологического объекта управі ления.

Система выполняет следующие управляющие функции: управление подачей рассыпного комбикорма в надпрес - совые бункеры;

управление работой пресс-грануляторов в пусковом и стационарном режимах;

управление подачей гранулированного комбикорма в склад готовой продукции;

управление отпуском комбикорма на автомобильный н железнодорожный транспорты;

ликвидацию аварийных ситуаций.

Состав вспомогательных функций АСУ ТП: <

учет и хранение информации о размещении рассыпного/ и>мбикорма, производственном задании и состояния его вы­полнения, количестве и размещении готовой продукции, аварийных ситуациях, простоях оборудования;

предоставление оператору информации о текущем состо­янии оперативной памяти ЭВМ.

Система предназначена для работы в следующих режи­мах (в соответствии с приоритетом):

автоматизированном с непосредственным цифровым уп­ражнением;

ручном дистанционном с групповым управлением меха - ни імами;

ручном на месте с индивидуальным управлением меха - пн імами.

Система использует входную информацию следующего •ні їм:

дискретные сигналы типа «сухой контакт»; аналоговые сигналы низкого уровня 0 — 100 мв; аналоговые сигналы высокого уровня 0 — 5 в (0—5 ма); кодовые специальные сигналы от устройств МЦК М-40 и МП У.

Виды выходной информации АСУ ТП: управляющие сигналы дискретного типа; гастовая цифровая индикация; алфавитно-цифровая печать.

В системе предусмотрено несколько способов ввода ин­формации:

апгоматический от датчиков;

ручной с помощью оператора центрального диспетчер - «ми о пункта (ЦДП);

полуавтоматический с устройства запоминающего полу - Н'н тинного (УЗПП);

речной с помощью оператора отпуска.

Способы вывода информации в АСУ ТП: апгоматический на релейные элементы; апгоматический на блок индикации ЭВМ, мнемосхему, •і и. г оператора отпуска и устройство печати.

По функциональному назначению система подразделя-

• I» и па:

ігхиические средства централизованного контроля и уп­рей ісппя;

промежуточные технические средства, дополняющие уст - рот - 1 по связи с объектом;

юполнительные первичные технические средства;

«имциализированные периферийные технические сред-

• Щ. І.

кабельные коммуникации, силовое и вспомогательно] оборудование.

Система характеризуется высокой степенью централи зации процессов контроля и управления, так как основные средства ввода, обработки и вывода информации сосредо точены в ЦДП и ЦРП.

Структура АСУ ТП показана на рисунке 4.

Источники информации системы по способам ввода есті автоматические и ручные. К автоматическим относятся дат -

мики дискретного типа, выходы специализированных уст­ройств, аналоговые датчики, выходы пульта управления от­пуском. К ручным источникам информации относятся те из них, с помощью которых оператор ЦДП получает периоди­чески сведения от обслуживающего и административно- управленческого персонала цеха по телефону и считывает v документа, определяющего производственную программу по выработке заданных рецептов; сюда же относится ин­формация, считываемая оператором с документа, который предъявляет ему представитель заказчика, сопровождаю­щий транспорт.

Кроме того, операторы ЦДП и МПУ используют визу­альную информацию, первый — с мнемосхемы и пульта Л-40, второй — с пульта управления отпуском.

Работа системы в автоматизированном режиме. Основ­ной режим работы системы — автоматизированный. Про­цессы обработки информации, принятия решения и выдачи управляющих воздействий осуществляются автоматически с помощью машины централизованного контроля М-40.

Таким образом, в системе реализован режим непосред­ственного цифрового управления (НЦУ), являющийся наи - ныешим по сложности уровнем управления для систем типа АСУ ТП.

Режим НЦУ осуществляется под контролем оператора, а также при его участии в контуре управления в качестве па­раллельного звена.

Функции оператора при работе системы в указанном ре­жиме сводятся к:

выбору режима управления технологическими процесса­ми пеха;

приему сведений от административно-управленческого ш реонала цеха или по документу о производственном зада­нии на установленный период (смену, сутки) и вводу зада­нии в М-40;

приему сведений от обслуживающего персонала цеха о ликвидации аварийных ситуаций и вводу соответствующих признаков в М-40;

вводу в М-40 исходных данных о размещении рассыпного и гранулированного комбикормов в складах;

контролю за работой цеха по мнемосхеме, по показани­ям устройств индикации и регистрации;

выдаче указаний обслуживающему персоналу по про - и шпдетву ремонтных работ;

внесению корректив в работу системы по исходным дан­ным и заданию.

Выполнение функции машины М-40 осуществляется най основании: дискретной информации, считываемой с различ-] ного типа датчиков, специализированных устройств, пультов управления, переключателей панели УЦ, выходным элемен - том которых является один или несколько физических кон­тактов, а также с аналоговых датчиков низкого и высокого уровней; дискретной информации в виде двухпозиционных сигналов, выводимых на пускатели и исполнительные меха­низмы; цифровой и алфавитно-цифровой информации, вы­водимой на устройства индикации и печати.

Ввод и вывод информации в М-40 реализован через клеммные и промежуточные релейные элементы ЦРП.

Функции оператора отпуска в автоматизированном ре­жиме заключаются в:

считывании с документа информации о виде и количест­ве требуемого к отпуску комбикорма для данного вида тран­спорта и ввод ее с пульта управления отпуском в М-40;

считывании с пульта управления отпуском информации, выдаваемой машиной М-40, о точке и возможности отпуска;] управлении процессом отпуска с местного пульта. Работа системы в режиме ДАУ. Режим ДАУ системы — вспомогательный, краткосрочный и предназначен для слу­чаев выхода из строя М-40, ее профилактики и наладки.

В режиме ДАУ процессы обработки информации, при^ нятия решения и выдачи управляющих воздействий осуще­ствляются оператором ЦДП.

Частичное выполнение функций М-40 не предусмотрено, Оператор ЦДП в своих решениях использует информа­цию с мнемосхемы, а также получаемую от административ­но-управленческого и обслуживающего персонала, как и в автоматизированном режиме. Управление механизмами технологического оборудования осуществляется с пульта пс групповому признаку. Связь между пультом ДАУ и пуска­телями (исполнительными механизмами), а также между дискретными датчиками и мнемосхемой осуществляется через клеммные и релейные элементы ЦРП. I

Работа системы в ручном режиме с помощью кнопочных! станций, установленных по месту, предназначена для ава-, рийных отключений (включений) оборудования и первичной наладки системы. Режим является сугубо вспомогательным и не имеет никаких отличий от аналогичных режимов, ис­пользуемых на комбикормовых заводах.

Режим имеет наивысший приоритет, обеспечивающий возможность включения — отключения оборудования, не­зависимо от работы автоматических устройств управления.

Устройство центрального диспетчерского пункта (ЦДП).

ЦДП занимает часть помещения склада затаренного ком бикорма, расположенного на первом этаже производст - т нного здания цеха. Площадь помещения ЦДП около

»I м2.

В ЦДП установлены МЦК М-40, пульт ДАУ, мнемосхе­ма, вспомогательное оборудование.

МЦК М-40, установленная в ЦДП, состоит из устройств: і митрального (УЦ); ввода дискретной информации (УВДИ), иииода дискретных сигналов (УВДС); запоминающего по- лпостоянного (УЗПП); ввода низкого уровня (УВНУ); печати технологической (УПТ); вывода на перфоленту і УВПл).

Перечисленные устройства, кроме двух последних, раз - мицены в семи стойках УТК (УВДС в трех стойках); УПТ и УВПл — в двух тумбах.

Работа машины М-40 выполняется следующим образом.

Для запуска системы оператор ЦДП должен нажать кнопку «Начальный пуск», находящуюся на передней пане­ли УЦ М-40. После этого М-40 выдает информацию из па - ми і и машины на печать о значениях исходных данных, не­обходимых для нормальной работы системы:

наличии рассыпного комбикорма в емкостях;

наличии и количестве гранулированного комбикорма в см костях;

задании по выработке комбикорма.

Затем машину переводят в режим ожидания. Оператор от пивает представленную ему информацию, сравнивает гг і' имеющимися у него данными и вносит коррективы с по­мощью органов управления панели УЦ. Если представлен­ии и машиной исходная информация соответствует данным, имеющимся у оператора, он должен нажать кнопку «Пуск», после чего работа машины М-40 осуществляется согласно общему алгоритму функционирования и алгоритмам конт­роля п управления системой.

МЦК М-40 производит включение и отключение тран­ши >|>тио-технологических маршрутов, изменение уставки ре - іулятором стабилизации нагрузки прессов, изменение рас - ш щ пара, контроль аварийных ситуаций, выдачу инфбр - М. ПІІІН оператору. С этой целью МЦК М-40 производит прием и обработку информации о состоянии датчиков уров - мм, механизмов, задвижек, вырабатываемом рецепте и дей - сіппях персонала по ликвидации аварийных ситуаций.

І Ісред пуском системы необходимо подать силовое пита­ет - на устройства М-40 с помощью выключателей, находя­щихся на индивидуальных панелях к каждому из устройств М-40.

После начального пуска М-40 переходит в режим цикли­ческой реализации программ путем обработки запросов на них и прерываний.

Пульт ДАУ предназначен для дистанционного ручного управления транспортно-технологическими маршрутами це­ха гранулирования при выходе из строя, наладке и профи­лактике М-40.

Конструктивно пульт состоит из трех частей. В нижней сосредоточены коммутационные устройства ввода-вывода сигналов, выдержек времени и унифицированные релейные модули. В средней части пульта расположены кнопки вы­бора режима работы; пуска и останова маршрутов, пуска и останова отдельных технологических агрегатов; световая сигнализация о работе маршрутов. В верхней части пульта (на вертикальной панели) расположены органы управления подачей пара и мелассы, приборы контроля тока глав­ного привода пресса, кнопки. выбора номера пресс-грануля­тора.

Контроль выполнения операции пуска и останова, а так­же работы маршрута ведется по мнемосхеме; каждому ме­ханизму соответствует сигнальная лампочка, гаснущая в случае его планового или аварийного отключения. -

С пульта ДАУ предусмотрены также контроль и управ-j лёние работой прессов, для чего на пульт выведены показы-; вающие приборы токовой нагрузки прессов, переключате-! ли изменения уставки регуляторам загрузки и ключи упра^ вления подачей пара и мелассы. і

Контроль и управление прессами производится последов вательно, одними и теми же органами, выбор пресса — уста новкой переключателя номера маршрута.

Предусмотрено управление прессами с пульта в пуско вом и стационарном режимах.

Мнемосхема выполнена на базе устройства типг ШДСМ-1. Размер переходной панели мнемосхемы 1000Х XI800.

На мнемосхеме изображена схема технологической процесса цеха гранулирования.

Включенное состояние сигнальных ламп соответствует включенному состоянию механизмов, срабатыванию датчи ков уровней и положению задвижек «Открыто».

Подвод кабеля к клеммникам мнемосхемы, расположен' ным в нижней внутренней ее части, осуществлен от клем­мников центрального распределительного пункта (ЦРП)

Работа мнемосхемы непрерывная, обеспечивает функ­цию представления оператору информации о состоянии маршрутов, механизмов технологического оборудования

игха..

Управляющих функций мнемосхема не выполняет.

Центральный распределительный пункт занимает часть помещения склада затаренного комбикорма, смежного с и> лісщением ЦДП; площадь ЦРП — 35 м 2.

Н помещении ЦРП установлены промежуточные реле шил ПЭ-21, поскольку выходные реле М-40 типа РЭС-22 и моют недостаточную мощность контактов для управления пускателями.

И ЦРП установлены также пускатели для дистанцион­ною управления механизмами, которые до внедрения АСУ 111 управлялись на месте вручную.

Монтаж кабелей из цеха гранулирования и от М-40 вы­полнен на клеммных блоках.

В ЦРП установлены силовые щиты управления питанн­ом М-40 и общий щит.

Каждый щит оборудован стрелочными приборами кощроля напряжения тока и защиты по каждому входу (предохранителями, автоматами АП-25-ЗМ).

Устройство местного пункта управления (МПУ) отпус­ком гранулированного комбикорма. Выполнен в виде от­им иного сооружения закрытого типа.

Конструктивное выполнение и место расположения пункта обеспечивают оператору отпуска возможность ви - і уильного наблюдения за всеми точками отпуска.

І Ілощадь МПУ — 4 м2; климатические условия в МПУ и н і гиетствуют группе IV ГОСТ 12997—76.

В МПУ оборудованы специализированный пульт конт­рили й управления и место оператора отпуска.

Специализированный пульт контроля и управления предназначен для обмена информацией между М-40 и опе­ри юром отпуска и дистанционного управления отпуском •р. шулированного комбикорма на авто - и железнодорож­ные транспорты.

Пульт контроля и управления отпуском представляет «ІННІМИ выходами группу пассивных дискретных датчиков •и'пшктного типа (шифр рецепта, вид транспорта). Состоя­нии jthx датчиков определяются положениями органов уп­ри пления на панели пульта, устанавливаемыми операто­ром отпуска, и считываются машиной М-40 по ее инициа­цию.

Органы индикации пульта являются для М-40 объекта­

ми управления, для которых выделено соответствующее количество каналов УВДС.

Как средство обмена информацией с М-40 пульт конт­роля и управления отпуском позволяет оператору выпол­нить следующие действия:

набрать, проконтролировать набор и выдать в М-40 ин­формацию в двоично-десятичном коде о номере рецепта комбикорма, требуемого к отпуску;

осуществлять контроль состояния маршрута (точки оті пуска, работы маршрута, занятости маршрута), отсутствия продукта, возможности выдачи данных в ЭВМ. |

Как средство управления пульт контроля и управлений отпуском позволяет оператору выполнять действия по дш станционному управлению маршрутами отпуска, в том чис­ле запуску, останову и временному останову маршрутов. 3 Пульт контроля и управления отпуском содержит сле­дующие элементы: 1

устройство цифровой индикации номера рецепта в де­сятичной форме, 6-разрядное;

световое табло, реализующее сообщения: «Рецепт на­

бран», «Маршрут занят», «Продукта нет»;

световую индикацию «авария», «работа», «точка от­пуска» по шесть индикаторов на каждую информацию;

кнопки управления «пуск», «временный стоп», «стопі по шесть штук;

кнопки управления «сеть», «сброс», «ввод авто», «вво;

ЖД»; '

переключатели — по шесть для набора рецепта. Устройство и работа специализированных периферий ных средств АСУ ТП. Устройство управления загрузка пресс-грануляторов предназначено для стабилизации ні заданном уровне токовых нагрузок главных приводо: пресс-грануляторов.

Количество управляемых прессов — пять.

Устройство выполнено в едином блоке, установленної в распределительном пункте шестого этажа рядом с пресс грануляторами.

В состав устройства входят блоки: трансформаторный — Г, источник питания—11; тиристоров — 5; диодов — 5;

преобразования — код-аналог (кодовый задатчик) — 5 управления — 5.

Блок управления представляет собой специально раз 44 I

р кютанный одноканальный электронный регулятор, реа - .имующий ПИ-закон регулирования. Он содержит звено сравнения, компаратор, импульсный усилитель и корректи­рующую цепочку.

Работа устройства управления загрузкой пресс-грдну - .1 и торов в автоматизированном и ручном дистанционном режимах АСУ ТП отличается только способом задания ус-

I. тки.

В ручном дистанционном режиме изменение входов ко - ,и того задатчика осуществляется оператором ЦДП.

В автоматизированном режиме работы АСУ ТП для ав - тмлтического изменения положения кодового задатчика «и М-40 выделены соответствующие каналы УВДС.

Кроме того, алгоритм управления пуском прессов от М Ю требует наличия информации о состоянии кодовых. І. ПЛТЧИКОВ. С этой целью выделены входные каналы У ИДИ, по которым контролируется состояние задатчиков инк пассивных дискретных датчиков (Коган Б. Н. и соав - юры, 1978).

Устройство учета отвесов выполняет функции преобра­зит;; иия сигналов датчиков порционных весов в кодовые дискретные сигналы, которые считаются М-40 для учета количества отвесов гранулированного комбикорма по каж­дой линии.

Конструктивно устройство собрано в одном блоке, ус - ипктленном в ЦРП. Оно состоит из пяти (по одному на

B. i/кдый пресс) одинаковых пятиразрядных двоичных счет­чиков, схемы выдачи информации (схемы «Или», ключи, р«ме), схемы, контроля («Или», «И», ключи, реле).

Работа устройства на одной линии осуществляется сле­дующим образом.

Сигнал от М-40 устанавливает счетчик линии в нуле­вое состояние, фиксируя тем самым начало отсчета проме­ту іка времени, через которое М-40 снова обратится к дан­ії» «му счетчику. За этот промежуток времени в счетчик за-, пнгмпается количество импульсов, равное числу отвесов, нр| (изведенных весами данной линии.

При повторном обращении М-40 к данному счетчику < р. пштывает реле соответствующих разрядов записанного циничного числа. М-40 считывает состояние контакта ука - а. іішьіх реле.

* - хема контроля запрещает выдачу ложной информации в М-10 (неустановившееся состояние счетчика), формируя іимі. іл запрета. М-40 повторяет запрос до получения раз­решения.

Для получения информации от устройства использова­ны соответствующие каналы УВДИ и УВДС М-40.

Автоматическая система управления вводом мелиссы в пресс-грануляторы работает в трех режимах — автомати­ческом, дистанционном и местном и выполняет следующие функции:

измерение разового и суммарного расхода ме, лассы;

автоматическое регулирование расхода мелассы.

Приборы и средства автоматики, входящие в состав си-j стемы, размещены непосредственно на трубопроводах и специальном щите. J

Расход мелассы регулируется регулятором типа РП2-УЗ, работающим в комплекте с датчиками, снабжен­ными унифицированным выходом 0—5’мА.

Мгновенный и суммарный расход мелассы измеряется с помощью индукционного расходомера типа ИР-51 П, ре­гистрация расхода — самопишущим миллиамперметром тй паКСУ-1.

На линии мелассирования применяется регулирующиі клапан типа 25ч 931 нж с исполнительным механизмов типа ПР-1М.

Предусмотрены дистанционные открытия (закрытия клапанов отсечки мелассы от М-40 через каналы УВД< М-40.

Предусмотрено также автоматическое ступенчатое из менение положения клапанов мелассы на увеличение подз чи («больше»).

Кроме того, обеспечена возможность изменения уставк регуляторам расхода мелассы по каждой линии, для чеґ выделены соответствующие каналы УВДС М-40.

Состояние клапана отсечки мелассы, а также конечнь выключателей регулирующего клапана контролируете М-40 с помощью входных каналов УВДИ.

Предусмотрен централизованный контроль с помощь М-40 расхода мелассы через устройство ввода аналоговь сигналов высокого уровня. ■

Первичные технические средства АСУ ТП. К первичны техническим средствам АСУ ТП относятся датчики дис! ретной информации, датчики аналоговой информации устройства реализации управляющих воздействий.

Датчики дискретной информации. В АСУ ТП гранул рования комбикормового завода в качестве датчиков дисі ретной информации использованы устройства различної типа с одинаковым выходным элементом — «сухой ко] такт». Все датчики дискретной информации по способу по]

ключения к М-40 относятся к пассивным устройствам, ко - юрые опрашиваются по инициативе машины. Указанное обстоятельство усложняет алгоритмы и программы систе­мы, что связано с отсутствием в М-40 модулей ввода ини­циативных сигналов.

Часть датчиков дискретной информации рассмотрена в предыдущих разделах (пульт отпуска, специализированные периферийные устройства).

В качестве основных источников дискретной Информа­ции использованы датчики уровней в емкостях, концевые иыключатели механизмов, датчики подбора, пускатели (часть из них входит в состав штатной автоматики цеха, сс­ыльные включены в систему дополнительно), а также клю­чи и тумблеры выбора режимов.

Датчики аналоговой информации. Аналоговая информа­ция в АСУ ТП гранулирования имеет второстепенное зна­чение и для управляющих воздействий не используется. Такое положение объясняется отсутствием способов и средств измерения аналоговых параметров процесса гра­нулирования, недостаточной точностью имеющихся средств н необходимостью использования значительных машинных н программных ресурсов для организации ввода аналого - ных сигналов, их преобразования, масштабирования, ли­неаризации. Кроме того, М-40 не имеет аналогового вы - чпда.

Поэтому система выполнена практически в дискретном иарианте: используемые в системе аналоговые сигналы вы­полняют информационные функции; в дальнейшем наличие аналоговой информации предполагает использование си - < н мы также в качестве инструмента для исследования процесса гранулирования, сбора статистических данных.

Устройства реализации управляющих воздействий. Уп - рапляющие воздействия, вырабатываемые системой, реа - ипуются двумя путями: автоматически и с участием опе­ра гора ЦДП.

Реализация управляющих воздействий автоматическим пvi см осуществляется с помощью дискретных ВЫХОДОВ уст­ройства вывода двухпозиционных сигналов УВД СМ-40.

В качестве выходных элементов УВДС использованы реле типа РЭС-22, мощность контактов которых, как было казано, недостаточна для непосредственного включения их в цепь питания пускателей ПМЕ-114 и требует примене­нии промежуточных реле типа ПЭ-21.

Таким образом, возникла необходимость установки ре - н* типа ПЭ-21 и дополнительных пускателей типа ПМЕ-114

(последние установлены, как и промежуточные реле, в по­мещении ЦРП, так как до разработки АСУ ТП некоторые из механизмов цеха не были оснащены дистанционным ав­томатическим приводом) в системе выводов управляющих воздействий. Дополнительные силовые элементы, установ­ленные в связи с внедрением системы, указаны в таблицах 1 и 2. 1

Часть управляющих воздействий выводится непосред­ственно от УДДС на объекты управления, к которым отно­сятся входы специализированных устройств, задатчики ло­кальных систем регулирования и некоторые специальные элементы сигнального типа.

Реализация управляющих воздействий с участием опе­ратора ЦДП осуществляется путем выработки в М-40 уп­равляющей информации и выдачи ее на устройства алфа­витно-цифровой печати АП-ЗМ, цифровой индикации и мнемонической сигнализации. Выдаваемая системой ин­формация инициирует действия оператора ЦДП по вводу дополнительных данных в М-40 или выдаче указаний об­служивающему персоналу для ликвидации последствий аварийных ситуаций (Атанс М. и соавторы, 1968).