Предлагаем информацию о деятельности инновационного внедренческого предприятия "ИнноВинн" по созданию и внедрению автоматизированных систем контроля и управления для предприятий отрасли хлебопродуктов.
Эффективная работа предприятия в сложившихся рыночных условиях требует, прежде всего, создания на предприятии современной бизнес-культуры, повышения эффективности технологических процессов, организации совершенного учета, контроля и управления производством.
Ключевыми звеньями современной бизнес-культуры на предприятии являются:
- разработка стратегии взаимоотношений с клиентами и партнерами;
- создание системы маркетинга, анализ и прогнозирование рынка;
- оптимальная для региона и отрасли кадровая политика, повышение роли мотивации труда;
- контроль исполнительской дисциплины.
Техническим базисом повышения бизнес-культуры является использование информационных технологий - т.е. компьютерной и коммутационный техники, программного обеспечения для сбора, хранения, передачи информации, систематизации и анализа информации, а также методов поддержки принятия управленческих решений.
Техническим базисом для повышения эффективности технологии, организации контроля, количественного учета сырья и продукции, управления технологическим процессом является автоматизированная компьютеризованная система управления технологическими процессами. Если ставятся задачи по оперативному и жесткому контролю сырья и произведенной продукции, по точному отслеживанию выполнения технологического регламента, по контролю за действиями технологического персонала, по повышению персональной ответственности операторов за решения, повлекшие за собой убытки, то альтернативы компьютеризованным системам управления, пожалуй, нет.
По нашему мнению, основными направлениями автоматизации технологических процессов в отрасли хранения и переработки зерна должны быть следующие:
1. Замена существующих релейных систем дистанционного автоматизированного управления (СДАУ) на системы нового поколения, компьютеризованные. Такие системы позволяют оперативно отображать состояние технологического процесса, вести графики выходов по видам продукции, контролировать и протоколировать действия операторов, вести точный учет сырья и продукции.
2. Оптимизация подготовки зерна к размолу, включая формирование помольной партии и оптимальное увлажнение в зависимости от начальной влажности зерносмеси и ряда других характеристик, влияющих на процесс отволаживания.
3. Замена релейных СДАУ на элеваторах. Это позволит решить задачи реального отслеживания перемещений каждой партии хранящегося зерна, вести учет и получать оперативную информацию о характеристиках и размещении зерна, контролировать процесс приемки, уменьшить вероятность возникновения недостач.
4. Автоматизация (компьютеризация) учета на предприятии путем установки автоматизированных тензометрических весов, увязанных в единую систему и доступных для считывания показаний с верхнего уровня (АСУ) предприятия. Внедрение автоматизированного учета позволяет существенно уменьшить влияние человеческого фактора на результат взвешиваний, повысить точность взвешивания.
5. Замена устаревших и фактически не работающих систем термометрии на зерновых элеваторах на современные, метрологически аттестованные и сертифицированные системы. Повышение требований со стороны предприятий и организаций, сдающих зерно на хранение на элеваторы, должно привести к необходимости сертификации элеваторов на предмет соответствия реально используемой технологии утвержденным правилам эксплуатации элеваторов. Поэтому, модернизацию систем термометрии следует рассматривать как актуальную задачу.
6. Оснащение технологических участков и лабораторий современными автоматизированными приборами и устройствами контроля качественных характеристик зерна и продуктов его переработки.
Необходимость и масштабность этой задачи достаточно очевидны. Исключение человеческого фактора при контроле качественных характеристик зернопродуктов, пожалуй, единственный способ получения объектной оценки работы предприятия отрасли.
Разумеется, перечисленные вопросы не исчерпывают проблем предприятий отрасли и, тем не менее, от решения этих вопросов в значительной мере зависит облик предприятия и его конкурентоспособность.
Отметим, что разработка современных систем автоматизации собственными силами предприятия хлебопродуктов требует значительных затрат времени, больших расходов на оплату труда высококвалифицированных специалистов по системотехнике и программированию. Как правило, такие разработки практически не тиражируемы, не опираются на утвержденный проект, слабо документированы и сопровождаются разработчиками лишь до тех пор, пока они работают на предприятии.
ИВП "ИнноВинн" специализируется на разработке и внедрении "под ключ" современных компютеризованных систем контроля и управления. За годы работы предприятия накоплен большой опыт взаимодействия с системой хлебопродуктов, разработаны, установлены и реально эксплуатируются десятки систем, создан сильный коллектив разработчиков, имеется материально-техническая база для выполнения работ практически любой сложности.
ИВП "ИнноВинн" (г.Винница) создано в 1990г. В штате - около 120 сотрудников,из которых примерно 60 задействованы в трех отделах разработки: отделе информационных систем; отделе общего программного обеспечения; отделе системотехники. В структуре предприятия имеются экспериментально-производственное и внедренческое подразделения, а также проектный, конструкторский, маркетинговый отделы. К локальной сети предприятия подключено около 90 компьютеров.
- создание и внедрение "под ключ" компьютеризованных систем контроля и управления для предприятий отрасли хлебопродуктов;
- разработка и производство аппаратных и программных комплексов для отрасли телекоммуникаций и передачи данных.
- СДАУ для мельничных, элеваторных и комбикормовых производств;
- система управления линиями дозирования-смешивания комбикормов;
- система дистанционного контроля температуры в силосах элеваторов (тип системы - СДКТ-02);
- система дистанционного контроля температуры и управления для складов напольного хранения зерна;
- подсистема управления потоками зерна и отволаживанием зерна перед размолом;
- весоизмерительный терминал для тензометрических весов любых типов и контроллер для бункерных дозирующих весов;
- весоизмерительные устройства и весы практически любых разновидностей - весодозирующие бункерные, вагонные, автомобильные, лотковые расходомеры, конвейерные весы и т.п.
Разработки ИВП "ИнноВинн" направлены на решение перечисленных вопросов. Рассмотрим их детальнее.
Основные функции СДАУ:
- автоматический пуск и остановка технологического оборудования в заранее определенном режиме и последовательности;
- дистанционное управление любым агрегатом;
- задание и управление технологическими маршрутами на элеваторах;
- контроль количественных показателей работы мельницы (учет количества зерна, муки по сортам, зерноотходов);
- контроль скорости норий и траспортеров, контроль мощности электродвигателей;
- контроль простоев оборудования и учет энергопотребления;
- распознавание аварийных ситуаций и выдача сообщения оператору;
- ведение документации:
- графики текущей производительности по сортам муки, отрубям, зерноотходам и др.;
- протоколирование работы оборудования в течении смены;
- формирование отчетных документов и рапортичек.
Поддержана передача информации в компьютерную сеть предприятия. По желанию заказчика монтируется мнемощит с технологической схемой объекта, на котором с помощью светодиодов отображается состояние оборудования.
СДАУ имеет распределенную структуру. Микропроцессорные контроллеры устанавливаются в релейных помещениях. Приближение контроллеров к пускателям и датчикам позволяет сэкономить кабельную продукцию, упростить монтаж, наладку и эксплуатацию системы. Контроллеры подключаются к сети передачи информации (открытый промышленный интерфейс CAN). Взаимодействие между сетью контроллеров и устройствами верхнего уровня (компьютеры, мнемосхема) осуществляется через коммутационный контроллер. Такая структура системы обеспечивает ее повышенную надежность - данные обрабатываются в местах их возникновения, без передачи центральному компьютеру.
Нами разработано специализированное программное обеспечение (ПО), которое позволяет многократно ускорить внедрение системы на конкретном производстве. В его состав входит система автоматизированного проектирования САПР ПО. С помощью САПР в графическом виде задаются: технологическая схема объекта, точки подключения контроллеров, логика включения и выключения оборудования, виды сообщений оператору, способ отображения состояния оборудования на мнемощите и т.д. В процессе эксплуатации СДАУ могут быть изменены алгоритмы включения-выключения оборудования, введены новые датчики, система может быть расширена без привлечения программистов, то есть силами предприятия. Таким образом достигается уникальный для подобных систем эффект: конечный пользователь становится независимым от разработчика-программиста.
СДАУ, разработанные ИВП "ИнноВинн" внедрены и эксплуатируются на Винницких комбинатах №1 и №2, Донецком КХП №1, Тернопольском КХП, Белгород-Днестровском КХП, Чертковском КХП и др., на Одесском и Николаевском портовых элеваторах, и на других элеваторах.
Система управления (СУ) линией дозирования и смешивания комбикормов является адаптивной, то есть использует имеющееся оборудование с учетом инерционности и особенностей весоизмерителей и питателей. Система позволяет:
- автоматически пускать-останавливать оборудование;
- контролировать соблюдение рецепта в ходе работы линии;
- протоколировать работу оборудования, вести журнал событий и аварийных остановок;
- формировать различные отчетные документы.
- вести учет произведенного продукта.
Система настраивается по первому включению питателей и позволяет в ходе работы линии компенсировать недовес или перевес компонентов. За счет этого достигается повышение точности соблюдения рецепта. В работе системы предусмотрены режимы проверки работы СУ в моделирующем режиме, управления в пошаговом режиме.
Система имеет двухуровневую архитектуру. На верхнем уровне СУ используется компьютер. На нижнем - микропроцессорные контроллеры (возможны различные варианты контроллеров). СУ внедрены и успешно эксплуатируется на Белгород-Днестровском КХП, на Кулиндоровском КХП.
СДКТ-02 предназначена для замены существующих систем термометрии ДКТЭ-4МГ, М-5, МАРС-1500 и др., а также для установки на новые элеваторы. Система СДКТ - 02 имеет трехуровневую архитектуру. На первом уровне находятся местные блоки, к которым подключаются термоподвески. На втором уровне находится коммутационный контроллер (КК), объединяющий все местные блоки (МБ), на третьем уровне - компьютер. МБ размещаются в надсилосном этаже в шкафах и соединены трехпроводным шлейфом, который подключается к КК.
СДКТ-02 позволяет:
- работать с любыми типами термоподвесок, использующими датчики сопротивления ;
- производить измерения как по всем силосам, так и по отдельно выбранным;
- подключать до 1440 подвесок (по 6 датчиков);
- выдавать результаты измерения на монитор в виде температурно-цветового поля и графиков;
- получать распечатку результатов измерений за любой день, вести журнал измерений;
- выполнять программное тестирование термоподвесок и соединительных линий;
- отслеживать динамику изменения температуры и др. Дополнительные функции программного обеспечения позволяют организовать "компьютерную" силосную доску. Предусмотрено получение множества различных отчетов, например - общее количество зерна, количество по видам, сортам, стекловидности, поставщикам и др.
Система СДКТ-02 прошла государственные приемочные испытания, внесена в реестр измерительных средств, имеет метрологический аттестат. СДКТ-02 внедрена и эксплуатируется на элеваторах Украины (Львов, Тернополь, Сарата, Мироновка и многие др.), России (Вологда, Ростов), Латвии.
Эта система позволяет контролировать температуру и управлять любыми технологическими агрегатами (освещение, вентиляторы, электроприводы) складов и рабочих башен.
В плане контроля температуры СДКТУ позволяет выполнять те же операции, что и СДКТ-02. Вместо термоподвесок используются современные полупроводниковые датчики температуры, размещенные на колоннах зерносклада и конструктивно выполненные в виде термокабеля. В остальном архитектура системы подобна СДКТ-02.
Для обеспечения управления каким-либо оборудованием в рабочих башнях могут устанавливаться пульты контроля и управления. Компьютер и центральный контроллер системы устанавливаются в помещении диспетчерского пункта или лаборатории.
Внедрение СДКТУ на хлебоприемном предприятии позволит надежно контролировать условия хранения зерна, улучшить оперативность контроля температуры, а значит повысить эффективность и безопасность работы всего предприятия.
Назначение - автоматизация подачи и регулирования расхода потоков зерна на линиях из силосов, измерение в потоке влажности исходного зерна и автоматическое увлажнение на трех этапах увлажнения. В состав подсистемы входят расходомеры-регуляторы потока зерна (РРПЗ), контуры автоматического дозирования воды,датчик давления воздуха в пневмосети, поточные влагомеры зерна, сеть микропроцессорных контроллеров (МК) для управления исполнительными механизмами и съема информации с датчиков, персональный компьютер для реализации функций дистанционного управления, задания режимов автоматизированного управления и настройки системы.
РРПЗ выполнены на базе стандартного устройства регулирования потока зерна (УРЗ). При этом УРЗ укомплектовывается тензодатчиком и лопаткой для измерения расхода зерна, пневмоприводом для регулирования положения заслонки, электропневматическим преобразователем для управления пневмоприводом.
РРПЗ обеспечивают:
- получение информации о текущем расходе зерна в любой момент времени;
- автоматизированное регулирование потока зерна согласно уставке, заданной с компьютера.
- ручное регулирование расхода с помощью пневмовентилей с индикацией расхода на отдельной консоли, устанавливаемой по месту.
В состав контуров автоматического дозирования воды входит следующее оборудование: управляемый клапан для регулирования потока воды (электропривод, ручное управление, может выполнять функцию отсечного);расходомер воды индукционного типа (без индикатора);контроллер - регулятор для управления контуром (с индикацией и клавиатурой).
Для работы контура необходим расходомер зерна (можно использовать измерительную часть РРПЗ) и поточный влагомер (или данные о влажности могут вводиться периодически лаборантом).
На персональный компьютер устанавливается программное обеспечение (ПО), и специализированная система автоматизированного проектирования (САПР), с помощью которой можно самостоятельно настроить, внести изменения в систему в ходе эксплуатации. ПО обеспечивает удобный режим диалога с пользователем, протоколирование работы оборудования и другие возможности.
ВИТ предназначен для встраивания в весоизмерительные комплексы различного назначения, весы, линии дозирования и пр., а также для решения целого ряда функций, связанных с измерением массы, оперативного контроля и управления весовым и другим оборудованием в технологических процессах в различных отраслях хозяйственной деятельности. ВИТ выполняет прием сигналов от тензорезисторных датчиков, обрабатывает измеренную информацию, осуществляет контроль датчиков и управляет работой механизмов в весодозирующих системах.
ВИТ состоит из двух функциональных блоков: измерительного контроллера (ИК) и управляющего контроллера (УК)Измерительный контроллер выполняет главную роль в приеме и обработке информационных данных, данных измерений и управления.Управляющий контроллер используется только в весодозирующих системах и комплексах, для приема сигналов датчиков и управления механизмами.
Основные характеристики ИК:
- обеспечивается подключение до 8-ми тензорезисторных мостовых датчиков, причем, каждый датчик подключается к отдельному входу;
- основная погрешность преобразования сигнала тензодатчика в код не превышает 0,01%;
- диапазон измерений выбирается при калибровке в пределах семи десятичных разрядов, но не более 65 000 единиц дискретности;
- количество кнопок клавиатуры - 5 шт;
ИК имеет различные интерфейсы:
1) для связи с компъютером или принтером - RS232 или RS485;
2) для связи с управляющим контроллером и устройствами дублирования показаний и дистанционного управления - интерфейс с физической реализацией RS485, дуплексный;
3) интерфейс промышленной шины CAN;
степень защиты оболочкой не ниже IP 54 по ГОСТ 14254.
Габаритные размеры, мм - 180х180х80.
Масса, кг - 4,5.
Потребляемая мощность, ВА - 10.
Среднее время наработки на отказ, ч - 40000.
Средний срок службы, лет - 10.
Основные характеристики УК:
УК имеет 8 выходных гальванически развязанных каналов двух исполнений:
а) максимальное напряжение на разомкнутом ключе до30 В, максимальный ток через замкнутый ключ до 2 А,
б) максимальное напряжение переменного тока до 264 В, максимальный ток через замкнутый ключ до 1 А.
УК имеет 16 входных гальванически развязанных каналов для дискретных сигналов трех исполнений: для входных сигналов постоянного тока напряжением от 12 до 30 В; для входных сигналов переменного тока напряжением от 110 до 264 В; для входных логических сигналов TTL-уровня.
ВИТ может поставляться в сетевом варианте, когда множество весоизмерителей опрашиваются по промышленному интерфейсу CAN и информация поступает в АСУ предприятия. На базе ВИТ и УК реализованы различные весоизмерители - от тривиальных автомобильных весов до многокомпонентных весовых дозаторов, конвейерных и лотковых расходомеров сыпучих веществ.
Пользуясь представившейся возможностью сообщаем, что ИВП "ИнноВинн" ведет разработку лабораторных приборов - белизномера муки и влагомера муки и зерна на основе ИК-метода измерений. Планируемый срок завершения разработки - апрель 2001г., начало поставок - в четвертом квартале текущего года. В дальнейшем предполагается доработка конструкции приборов для использования их в потоке и создание на этой базе мини-лаборатории для мельничного производства.
Подводя итог отметим, что на сегодняшний день разработки ИВП "ИнноВинн" внедрены на 36 предприятиях в 3-х государствах. Технические средства и программное обеспечение, разработанные нами, установлены в 16 областях на 33 предприятиях переработки и хранения зерна. В целом установлено порядка 160 контроллеров, которые обеспечивают управление и контроль около 3000 двигателей технологических механизмов, контроль примерно 2000 датчиков. К 350 местным блокам систем СДКТ-02 подключено более 4200 термоподвесок, обеспечивается контроль температуры зерна примерно в 26 тыс. точек.
Лысогор В.Г., директор
Скидан Ю.А., кандидат технических наук, технический директор
Инновационное внедренческое предприятие "ИнноВинн"
Контактные телефоны :
Москва: (095) 235-70-16;E-mail:
Винница:(0432) 53-10-11, 53-10-12;
E-mail:[email protected]
www.innovinn.com
