АСУ ТП DRYMIX LOGIC для производства огнеупорных и футеровочных смесей

Автоматизированная система управления технологическим процессом DRYMIX LOGIC предназначена для комплексного управления оборудованием линии производства сухих многокомпонентных смесей, применяемых в металлургии, изготовлении огнеупорных футеровочных материалов и ремонте тепловых агрегатов.

АСУ ТП обеспечивает автоматическое выполнение основных технологических операций: прием и накопление сырья, весовое дозирование, транспортирование компонентов, загрузку смесителя, перемешивание, выгрузку и передачу готовой смеси на фасовку.

Система объединяет весоизмерительное оборудование, электроприводы, датчики уровня, затворы, питатели, конвейеры, элеваторы, смеситель и фасовочное оборудование в единый программно-аппаратный комплекс.

Управление выполняется промышленным программируемым логическим контроллером.

Состояние линии, фактическая масса материала, технологические задания, время смешивания, количество выполненных циклов и аварийные сообщения отображаются на сенсорной панели оператора.

АСУ ТП DRYMIX LOGIC разрабатывается индивидуально под технологическую схему предприятия, количество компонентов, массу одного замеса, требуемую производительность и физико-механические свойства применяемых материалов.

Система может применяться для автоматизации производства:

• сухих огнеупорных смесей;
• огнеупорных бетонных смесей;
• торкрет-масс и шоткрет-масс;
• набивных и трамбовочных масс;
• ремонтных футеровочных составов;
• кладочных и мертельных смесей;
• теплоизоляционных засыпок;
• металлургических флюсов;
• шлакообразующих смесей;
• теплоизолирующих смесей для промежуточных ковшей;
• смесей для футеровки сталеразливочных ковшей;
• составов для ремонта печей и других тепловых агрегатов;
• многокомпонентных порошковых материалов специального назначения.

В рецептуру могут входить огнеупорные заполнители различных фракций, глиноземистые и другие вяжущие вещества, минеральные порошки, модификаторы, пластификаторы, диспергирующие компоненты и микродобавки.

В зависимости от комплектации АСУ ТП может управлять следующим оборудованием:

В реализованном комплексе применена схема с весовым бункером, транспортирующим питателем, вертикальным элеватором, смесителем и последующей передачей готовой смеси на выгрузку.

Перед запуском линии оператор выбирает режим работы, вводит требуемую массу партии и задает количество производственных циклов.

Контроллер проверяет:

• отсутствие активных аварий;
• готовность весоизмерительного оборудования;
• наличие материала в приемном бункере;
• готовность транспортирующих механизмов;
• состояние элеватора;
• готовность смесителя;
• закрытое положение выгрузного затвора;
• готовность приемного или фасовочного оборудования.

После подтверждения готовности система начинает набор материала в весовой бункер. Текущая масса непрерывно контролируется тензометрическими датчиками.

При приближении к установленному заданию контроллер переводит подающее устройство в режим пониженной производительности. После остановки подачи учитывается материал, продолжающий поступать в весовой бункер по инерции.

Фактическая масса сравнивается с заданным значением. Если отклонение находится в разрешенном диапазоне, система переходит к следующему этапу. При недопустимом недовесе или перевесе формируется соответствующее сообщение.

Отдозированный материал подается транспортирующим механизмом на ковшовый элеватор, а затем загружается в смеситель. Все приводы включаются в установленной последовательности, начиная с принимающего оборудования.

После загрузки заданной порции включается смеситель. Перемешивание продолжается в течение времени, установленного в технологических параметрах.

По окончании смешивания готовый продукт выгружается в накопительную емкость, фасовочную установку или другую принимающую систему. После полного освобождения смесителя начинается следующий автоматический цикл.

Основные функции системы

Весовое дозирование

• непрерывное измерение массы материала;
• автоматическая установка нуля;
• контроль пустого весового бункера;
• дозирование по заданной массе;
• основной и точный набор материала;
• контроль зоны точного дозирования;
• контроль недовеса и перевеса;
• регистрация заданной и фактической массы;
• блокировка выгрузки при недопустимом отклонении;
• калибровка весового канала с панели оператора.

Управление транспортированием

• управление питателями;
• управление винтовыми и ленточными конвейерами;
• управление ковшовым элеватором;
• последовательный запуск механизмов;
• освобождение транспортного тракта после завершения подачи;
• контроль аварий электроприводов;
• остановка подачи при неисправности принимающего оборудования;
• защита от завала материалом;

Управление смешиванием

• контроль готовности смесителя;
• управление приводом смесительного органа;
• задержка запуска после загрузки;
• контроль продолжительности смешивания;
• управление деагломераторами при их наличии;
• контроль перегрузки электропривода;
• управление выгрузным затвором;
• контроль времени выгрузки;
• запрет загрузки при открытом разгрузочном затворе;
• запрет выгрузки при неподготовленном приемном оборудовании.

Режимы работы

Технические характеристики

Настраиваемые технологические параметры

Экран оператора

На сенсорной панели отображаются:

• текущий режим работы;
• фактическая масса в весовом бункере;
• заданная масса партии;
• количество заданных и выполненных циклов;
• состояние питателя;
• состояние транспортирующего конвейера;
• состояние ковшового элеватора;
• состояние смесителя;
• положение затворов;
• текущий этап технологического цикла;
• продолжительность смешивания;
• активные предупреждения;
• аварийные сообщения;
• журнал аварий.

Цветовая индикация позволяет оперативно определить состояние каждого механизма: готовность, работу, остановку или аварию.

Калибровка весовой системы

АСУ ТП содержит отдельный режим калибровки весового канала. Калибровка выполняется в следующей последовательности:

1. Вводится масса контрольного груза.
2. Весовой бункер полностью освобождается.
3. Фиксируется значение пустой тары.
4. Устанавливается контрольный груз известной массы.
5. Выполняется расчет коэффициента преобразования.
6. Проверяется соответствие отображаемой массы установленному грузу.
7. Результаты сохраняются в памяти системы.

Калибровка через интерфейс АСУ не заменяет обязательную метрологическую поверку, если весоизмерительное оборудование подлежит государственному метрологическому контролю.

Рецептурное производство

При расширенной комплектации система поддерживает рецептурное управление:

• создание и редактирование рецептов;
• задание массы каждого компонента;
• установку очередности загрузки;
• настройку времени смешивания;
• задание допусков дозирования;
• хранение библиотеки рецептур;
• регистрацию изменений;
• разграничение прав пользователей;
• формирование задания на производство;
• сохранение фактических параметров приготовленной партии.

Для смесей с микрокомпонентами предусматривается подключение отдельных микродозаторов либо подтверждаемый ручной ввод малых добавок.

Учет и прослеживаемость

При соответствующей комплектации АСУ ТП обеспечивает:

• присвоение номера производственной партии;
• регистрацию даты и времени приготовления;
• хранение наименования рецепта;
• учет заданной и фактической массы компонентов;
• регистрацию отклонений дозирования;
• учет количества замесов;
• журналирование аварий;
• формирование сменных и суточных отчетов;
• формирование паспорта партии;
• экспорт данных;
• передачу информации в SCADA или учетную систему предприятия.

Состав системы

В состав АСУ ТП, в зависимости от проекта, входят:

1. Главный шкаф автоматизированного управления.
2. Силовой шкаф управления электроприводами.
3. Программируемый логический контроллер.
4. Модули дискретного и аналогового ввода-вывода.
5. Цветная сенсорная панель оператора.
6. Весоизмерительный преобразователь.
7. Комплект тензометрических датчиков.
8. Частотные преобразователи и устройства плавного пуска.
9. Коммутационная и защитная аппаратура.
10. Источники питания цепей управления.
11. Органы ручного управления.
12. Кнопка аварийной остановки.
13. Световая и звуковая сигнализация.
14. Промышленное сетевое оборудование.
15. Комплект программного обеспечения.
16. Электрическая и эксплуатационная документация.

Особенности автоматизации металлургических смесей

Сырье для огнеупорных и футеровочных материалов может обладать высокой абразивностью, значительной насыпной плотностью, неоднородным фракционным составом и склонностью к зависанию.

При разработке алгоритмов учитываются:

• инерционность подачи тяжелых материалов;
• различия в насыпной плотности компонентов;
• необходимость импульсного включения вибраторов;
• предотвращение сегрегации смеси;
• контроль полного освобождения оборудования;
• необходимость очистки транспортных трактов;
• защита от смешивания несовместимых рецептур;
• повышенная нагрузка на электроприводы;
• необходимость аспирации мест загрузки и перегрузки.

Износостойкое исполнение непосредственно технологического оборудования определяется отдельно и не является характеристикой АСУ ТП.

Преимущества DRYMIX LOGIC

• автоматизация полного производственного цикла;
• точное весовое дозирование;
• стабильная повторяемость состава продукции;
• основной и точный режимы подачи;
• программная компенсация перебега материала;
• контроль всех транспортирующих механизмов;
• автоматическое управление смесителем;
• управление вибраторами бункеров;
• снижение влияния человеческого фактора;
• защита оборудования от неправильной последовательности запуска;
• оперативная диагностика неисправностей;
• регистрация производственных циклов;
• ведение журнала аварий;
• возможность рецептурного управления;
• возможность расширения количества компонентов;
• интеграция с фасовочным оборудованием;
• возможность подключения к SCADA и учетным системам.

Проектирование и внедрение

АСУ ТП DRYMIX LOGIC разрабатывается на основании технологической схемы и технического задания заказчика. Перед проектированием определяются:

• характеристики исходных материалов;
• количество компонентов;
• требуемая масса замеса;
• производительность комплекса;
• конструкция дозирующего оборудования;
• допустимые отклонения дозирования;
• тип и вместимость смесителя;
• схема транспортирования;
• способ фасовки или выгрузки;
• требования к отчетности;
• условия размещения оборудования.

В комплекс работ могут входить разработка технического задания, проектирование, изготовление шкафов, программирование, монтаж, пусконаладка, настройка весовых алгоритмов и обучение персонала.

Представленная АСУ DRYMIX LOGIC реализована для производственного комплекса в городе Чехове Московской области, выпускающего сухие смеси для изготовления огнеупорных футеровочных материалов.