Новый взгляд на старое оборудование (автоматизация)

2013-08-16 9:57:00

Новый взгляд на старое оборудование (автоматизация)

Система автоматического управления разгрузочной тележкой

Основные предпосылки

На протяжении последних лет производство зерновых культур является приоритетной и быстроразвивающейся отраслью аграрного сектора Украины, а произведённое в нашей стране зерно остается рентабельным товаром на внутреннем и внешнем рынках, что делают данную отрасль ещё более привлекательной.

Деятельность всех предприятий ГП «Зерновая столица» направлена на создание современного, высокоэффективного оборудования. Реализация проектов, разработанных специалистами департаментов ГК «Зерновая столица» приводит к снижению себестоимости строящихся объектов, сокращению сроков строительства, уменьшению энергоемкости и возможности, в будущем, развития этих комплексов с минимальными капиталовложениями. Тем самым, ведёт как к увеличению конкурентоспособности производимой продукции, так и к росту рентабельности бизнеса.

Отдельного внимания заслуживает новая разработка специалистов департамента автоматизации ГП «Зерновая столица» — система автоматического управления разгрузочной тележкой. Эта первая попытка за многие годы придать абсолютно новые по функциональности свойства стандартному лборудованию.

Тележка разгрузочная — это устройство, которое устанавливается на надсилосных ленточных конвейерах и служит для организации операций по разгрузке системы.

Необходимость внедрения данной разработки обуславливается тем, что оборудование для элеваторов, а конкретно, оборудование надсилосного этажа элеваторов не подвергалось модернизации либо существенной реконструкции на протяжении многих лет. Технике, которая на данный момент установлена в надсилосных этажах элеваторов, уже более 20-30 лет.( на Рис1. Конвейер надсилосного этажа)

Что собой представляет стандартное разгрузочное устройство? Это самоходная тележка с электроприводом, двигающаяся по рельсам, установленным над ленточным конвейером. Для разгрузки продукта с ленты при помощи направляющих барабанов на тележке выполнена огибающая петля, сбрасывающая зерно в приемный лоток. Перекидной клапан, расположенный в приемном лотке распределяет поток зерна в левый или правый самотеки, направляющие зерно в приемные люки силосов. Для электрического питания двигателей главного привода и привода перекидного клапана к разгрузочной тележке подключен многожильный гибкий кабель в резиновой изоляции, который тянулся за тележкой по специальному коробу или подвешивался на трейлинге по всей длине силкорпуса. Для осуществления точного позиционирования тележки над приемными люками на раме конвейера в местах остановки тележки устанавливались путевые конечные выключатели. (на Рис2. Модифицированная разгружающая тележка, оснащенная системой автоматизации и аспирации.)

Основными недостатками «старой» системы управления разгрузочной тележкой являются:

  • Недолговечность дорогостоящего многожильного гибкого кабеля в резиновой изоляции.
  • Большое количество контактных элементов( путевых конечных выключателей), которые требуют постоянной профилактики т.к работают в среде с повышенной запыленностью.
  • Большое количество кабелей для подключения путевых контактных выключателей и датчиков дискретного уровня в силосах.
  • Ограниченность функций устройства.
  • В случае оснащения тележки дополнительным устройством требуется прокладка дополнительного трейлингового кабеля.
  • Трудоемкость сервисного обслуживания.

В старом теле новый дух

Система автоматического управления разгрузочной тележкой, разработанная специалистами департамента автоматизации ГПК «Зерновая столица» — это комплексное интеллектуальное устройство, лишенное перечисленных недостатков представляющее собой совокупность программных и аппаратных средств осуществляющих управление.

Система управления построена на базе программируемого контроллера ILC 130 ETH осуществляющего контроль и управление всеми функциями устройства(движения, позиционирования, распределения потока продукта и т.д.. Теперь для работы тележки необходим только один недорогой стандартный четырехжильный трейлинговый кабель небольшого сечения.(на Рис5. Щит системы управления разгрузочной тележки)

Управление агрегатами тележки может осуществлятся в местном (отладочном) режиме при помощи кнопочного поста управления или в автоматическом режиме, интегрировав «бортовой» контроллер в систему дистанционного автоматизированного управления элеватором. Это не составит большого труда, так как применен стандартный протокол связи Profinet (Рис5. Вluetooth-адаптер и контроллер ILC 130 ETH).

Передача сигналов управления и информация о состоянии всех датчиков и устройств тележки осуществляется по радиоканалу при помощи bluetooth-адаптера ethernet-порта Factoryline Wireless Bluetooth V2.0 FL BT EPA. Таким образом, навсегда сняты все ограничения на расширение объема информации передаваемого от разгрузочной тележки.

Необходимость в большом количестве путевых конечных выключателях отпала полностью. Теперь функция позиционирования осуществляется при помощи всего одного бесконтактного датчика установленного «на борту» тележки и энергонезависимой системы управления, что позволяет быть уверенным в сохранности информации о состоянии всех агрегатов тележки в случае исчезновения напряжения питания.

Беспроводная передача данных сокращает затраты на кабельно-проводниковую продукцию, позволяет проводить постоянный мониторинг положения тележки и получать информацию о её местонахождении с точностью до 5 мм (на Рис5. Датчик позиционирования.).

К стандартной комплектации разгрузочной тележки, дополнительно предлагается возможность установки на самотёках тележки аналоговых датчиков уровня — «lot» (радарный или механический), дающих возможность иметь информацию об уровня зерна в загружаемом силосе.
Эта информация так же передается в общем пакете по каналу беспроводной связи.

Еще одна опциональная новинка разгрузочной тележки. Это совместная разработка департаментов автоматизации и экологической безопасности ГП «Зерновая столица».
Абсолютно новый, инновационный подход к обеспыливанию помещении надсилосного этажа элеваторов. Полностью отказавшись от применения энергоемкой, требующей постоянного обслуживания щелевой системы аспирации предлагается установка самоочищающегося локального фильтра непосредственно на сбрасывающем лотке разгрузочной тележки.

Управление работой локального фильтра ведется при помощи системы управления разгрузочной тележки, с учетом состояния фильтрующих элементов и выбором режима фильтрации в зависимости от вида транспортируемой зерновой культуры (Рис5. Монтаж локального фильтра).

Звуковая и световая сигнализация, которой оснащена разгрузочная тележка, полностью соответствует требованиям отраслевых условий безопасности труда.

Вся система управления построена на базе оборудования одного из лидеров мировой электротехнической отрасли компании «Phoenix Contact» (Германия). Все оборудование сертифицировано в Украине.

«Phoenix Contact» — лидер на рынке инноваций в технологиях промышленных соединений, автоматизации, систем электронных интерфейсов и защиты электронных устройств от перенапряжения. Одно из главных достоинств оборудования «Phoenix Contact» является его высокое качество и надёжность. Кроме того, все устройства адаптированы под наш климатический пояс и работают в широком температурном диапазоне от -25 °C до +70°C и обладают высокой виброустойчивостью.

Система автоматического управления разгрузочной тележкой прошла промышленные испытания, была внедрена во время осуществления проекта по реконструкции системы дистанционного автоматизированного управления Рахнянского элеватора принадлежащего ООО “Луи Дрейфус Коммодитиз Л.Т.Д Украина» и успешно эксплуатируется по сей день.

Разработка и внедрение новой системы автоматического управления разгрузочной тележкой это не просто попытка создать еще один экземпляр устройства. Это новый взгляд на элеваторное оборудование, позволивший дать новое качество стандартному механизму сократив затраты на его внедрение и обслуживание.

Автор статьи: Начальник департамента автоматизации ГП «Зерновая Столица» — Аккерман Николай Михайлович.