Комплексная автоматизация элеваторного комплекса ООО «Укрмилл

Система дистанционного автоматизированного управления

Ситуация у заказчика:

К 2009 году одновременная мощность хранения припортового элеватора в Ильичевском морском порту, принадлежавшем компании ООО «Компания Укрмилл», составила 120 тыс. тонн. Рост рыночного спроса на услуги по перевалке зерна требовал увеличения мощности элеватора и полной модернизации системы дистанционного автоматизированного управления им.

Разработка концепции модернизации и поиска технических решений был поручен отделу главного энергетика и отделу главного метролога. В процессе работы выяснилось, что внутренних ресурсов для реализации проекта такого масштаба недостаточно. Поэтому было принято решение привлечь к этой работе специализированные компании.

Процесс выбора производителя работ:

Главному метрологу ООО «Компания Укрмилл» было предложено запросить предоставление своих предложений по реализации данного проекта ряду компаний, занимающихся автоматизацией технологических процессов. ГК "Зерновая Столица", обладая положительным опытом реализации подобных проектов в зерноперерабатывающей отрасли, получила преимущество в выборе исполнителя работ.

Критерии окончательного выбора производителя работ:

Окончательное решение о выборе исполнителя работ основывалось на следующем:

• ГК "Зерновая Столица" имеет положительный опыт проектирования, изготовления и внедрения проектов большого масштаба.
• ГК "Зерновая Столица" имеет мощную производственную базу.
• ГК "Зерновая Столица" сотрудничает со специалистами Одесской Национальной Академии Пищевых Технологий.
• ГК "Зерновая Столица" смогла выдвинуть предложение с лучшим соотношением «цена-качество».

Описание проекта:

В связи с тем, что первоначально разработкой проекта занимались работники ООО «Компания Укрмилл» под руководством технических специалистов нескольких неспециализированных компаний, единая стратегия и технические решения для реализации задачи так и не были выработаны. Приступив к работе над данным проектом, ООО «Евробудсервис» прежде всего разработало технологическую карту производства работ.

Предпроектная подготовка:

Были организованы встречи с руководящим составом ООО «Компания Укрмилла» для прояснения ситуации о текущем состоянии хода работ. По результатам встреч, были определены основные проблемы, требующие решения для оптимизации хода работ:

• Технологическая схема, первоначально предложенная для строительства нового элеватора, не отвечала современным требованиям.
• Принципиальные технические решения, заложенные в основе проекта, морально устарели.
• Выбор оборудования, на котором предполагалось строить систему управления, не соответствовал оптимальным критериям «цена-качество».

Исходя из этого, совместно со специалистами ГК "Зерновая Столица" было решено:

• Просмотреть технологическую схему транспортных потоков строящегося элеватора с целью оптимизации и приведения их к современным трендам.
• Просмотр принципиальных электрических решений с целью минимизации затрат энергоресурсов, потери продукта и повышения уровня безопасной работы оборудования и персонала.
• В целях унификации используемого оборудования, повышения качества обслуживания, создавать систему управления на основе оборудования, применяемого для первой очереди элеватора.
• Обеспечить согласование всех работ, произведенных в рамках этого проекта, со всеми ответственными лицами, заинтересованными в дальнейшей эксплуатации строящегося комплекса.
• Вовлечь в процесс разработки всех руководителей структурных подразделений ООО «Компания Укрмилл».
• Комплекс работ был разбит на этапы: формирование технического задания и проектирование.

Практические результаты внедрения:

В результате работы проведенной ООО «Евробудсервис» по разработке, изготовлению и внедрению системы дистанционного автоматизированного управления элеватором ООО «Компания Укрмилл»:

• Снижение сроков внедрения по отношению к аналогичным системам за счет применения систем распределенного ввода-вывода в 1.5-1.7 раза.
• Снижение стоимости кабельно-проводниковой продукции за счет применения систем распределенного ввода-вывода до 30%.
• Снижение стоимости кабельной системы за счет сокращения количества кабельной продукции до 18%.
• Снижение объемов финансирования строительства за счет сокращения сроков внедрения и снижения стоимости средств автоматизации и электросилового управления до 21%.
• Снижение сроков обучения работе операторов СДАУ за счет универсальности применяемого интерфейса до 4-7 дней.
• Снижение энергозатрат на перемещение единицы продукта за счет алгоритмической оптимизации маршрутов транспортировки зерна от 10 до 12%.
• Увеличение производительности транспортных потоков за счет алгоритмической оптимизации маршрутов транспортировки зерна до 20%.
• Снижение затрат на обслуживание за счет применения высоконадежного оборудования электросилового и программного управления производства ведущих мировых производителей от 8 до 17%.
• Автоматизация системы взвешивания

Сроки реализации проекта:

Июль 2010 г.

Описание проекта:

• Установить оборудование, отвечающее современным метрологическим требованиям.
• Автоматизация системы учета.
• Интеграция бункерных весов в технологическую схему.

Состав работ:

• Разработка проектной документации системы автоматического взвешивания.
• Комплектация средств управления.
• Разработка алгоритмического обеспечения.
• Разработка программного обеспечения.
• Изготовление, пусконаладка и монтаж средств автоматизации.

Технические средства:

• Весы бункерные ЗЕО-ВБЕ-4/1200.
• Гидравлическая станция CTR0-0030 "Duplomatic Hydraulics".
• Гидроцилиндры "ATOS".
• Тензодатчик HBM RSCC C3/5T.
• Электронный весовой прибор HBM WE2108.
• Микроконтроллер FASWEL RTU-180.

Ядром измерительной системы является измерительный контроллер WE 2108M с индикатором, на который поступает информация от тензодатчика и преобразуется в цифровой сигнал.

Значение веса, интерфейсом RS 232 передается в управляющий контроллер для выполнения операций по дискретному взвешиванию порций, партии, взвешиваемого продукта, и на последовательный интерфейс для дальнейшего использования на ПЭВМ

Взвешивание ведется на серийном весовом бункерном оборудовании разработки ООО «Завод элеваторного оборудования» оснащенными задвижками с гидравлическим приводом.

Микроконтроллер RTU-180, согласно алгоритму, формирует управляющие сигналы, которые с помощью гидростанции влияют на цилиндры защелок над весовыми и весовыми бункерами весов.

Измерительный контроллер имеет меню настроек, с помощью которого выводится вся необходимая информация о состоянии весов и позволяет производить тарировку и калибровку.

Программное обеспечение системы реализовано в 2 частях и состоит из программы нижнего уровня, выполняемой в контроллере FASTWEL и программы верхнего уровня, которая работает на PC в помещении ЦПУ.

Программа нижнего уровня выполняет следующие функции:

• циклический опрос состояния весового терминала WE 2108 (каждые 200 мс);
• циклический опрос состояния дискретных датчиков положения защелок;
• циклический опрос состояния дискретных датчиков уровня в бункерах;
• циклический опрос состояния сигналов "Запрос готовности" и "Разгрузки весов", формируемых системой ДАУ;
• формирует ответный сигнал "Готовность" для системы ДАУ;
• ведет тотальный (суммарный) счетчик по результатам взвешивания, хранящийся в энергонезависимой памяти;
• отвечает на запросы верхнего уровня на дискретные сигналы и состояние тотального счетчика.

Программа верхнего уровня выполняет следующие функции:

• циклический опрос состояния весовой системы (каждые 500 мс);
• визуализацию работы весов;
• осуществляет запись в базу данных информации о выполненных отгрузках;
• позволяет задавать взвешивающую массу, которая передается на контроллер и запоминается в энергонезависимой памяти контроллера;
• записывает данные взвешивающей массы и состояние датчиков в обменных файлах (для передачи данных в систему ДАУ).

В состав поставки входит автоматизированное рабочее место оператора весов (АРМ «Весовая элеватора»), на котором ведется соответствующая база и обработка информации по учетным задачам хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятий.

Программное обеспечение отвечает всем требованиям Государственных стандартов, предъявляемых к операциям, в том числе и экспортно-импортным, которые производятся с зерном, и продуктами его переработки.

Результат внедрения:

Благодаря реализации этого проекта бункерные весы:

• интегрированы в систему дистанционного автоматизированного управления складским комплексом;
• отчет об отгрузке продуктов интегрирован в существующую учетную прикладную программу.

Система контроля температуры зерна

Сроки реализации проекта:

Февраль 2011 г.

Наименование проекта:

Система контроля температуры зерна в горизонтальном элеваторе.

Основная цель:

• Снижение количества расходов зерна, вызванных процессом самосогревания зерновой массы.
• Представление информации о наличии очагов самосогревания.
• Повышение уровня пожаробезопасности.

Состав работ:

• Обследование объекта.
• Разработка технического задания.
• Разработка программного обеспечения.
• Комплектация системы.
• Монтаж системы.
• Пусконаладочные работы.

Технические средства:

Система ЭСКТ-Ц (цифровая электронная система контроля температуры).

Состав:

• Цифровые термоподвески ЦТП.
• Блоки сбора информации БСИ-12.
• Блок преобразования интерфейса TRS232 – RS485 GSA V5.
• Блок питания БПТ-220-24/45.
• Рабочая станция.

Задание:

• Контроль температуры продукта в напольных складах по всему объему заполнения.
• Формирование аварийно-предупредительной сигнализации при превышении предельного значения температуры.
• Отслеживание динамики изменения температуры.
• Полное ведение статистики с возможностью просмотра предварительных измерений.
• Формирование отчетов.

Контроль температуры осуществляется термоподвесками типа ЦТП, представляющими кабель-трос, внутри которого, по всей его длине, расположены цифровые датчики DS18B20 компании Dallas Semiconductor.

Узел крепления термоподвесок ЦТП разработан так, чтобы максимально избежать сгибающих и скручивающих нагрузок, при монтаже, а также учитывается свойства несущих конструкций зернохранилища, что позволяет избежать их разрушения, в случаях превышения допустимой тянущей нагрузки на термоподвески.

Блоки сбора информации ведут опрос датчиков термоподвесок по интерфейсу «1-WIRE» по протоколу связи MicroLAN. Связь блоков сбора информации и рабочей станции производится через интерфейс RS-485 с применением протокола связи MODBUS.

Комплекс построен таким образом, чтобы сократить до минимума количество клеммных и других соединений, повышая надежность.

В качестве рабочей станции используется ПК с установленным на нем программным приложением АРМ ЭСКТ-Ц. Предоставлена возможность:

• просматривать показатели температуры каждого отдельного датчика термоподвески максимальной температуры в зоне подвески;
• представлять значение температуры в зоне подвески в виде цветных полей;
• архивировать текущие данные;
• представлять данные посредством графиков изменения температуры в зоне каждого датчика;
• предотвратить порчу зерна сигнализируя о повышении температуры продукта в определенной зоне, используя цветную индикацию;
• формировать отчеты о превышении граничных значений температур.

Результат внедрения:

Смонтированная система контроля температуры зерна в составе напольного хранения ведет непрерывный контроль температуры зерна, отслеживая ее изменения в любой точке зерновой насыпи, архивирует значения температуры без участия человека, снижая вероятность ошибки в измерениях, позволяет анализировать собранные данные с помощью графиков и табличных отчетов, позволяя определить тенденции роста температуры в зонах хранения зерна, очаги самосогревания на этапе их формирования, экономит энергоресурсы, затрачиваемые на регулярные перемещения зерна с целью его охлаждения.

Комментарий заказчика

Срок реализации:

2011-2014 гг.