Внедрение СДАУ на предприятии ООО «Бета Агро Инвест»

Разработка, изготовление и внедрение системы дистанционного автоматизированного управления элеватором (СДАУ) на предприятии ООО "Бета Агро Инвест".

Ситуация у заказчика

Одним из секторов бизнеса ООО «Бета-Агро – Инвест» является производство муки. В 2012 году мощность одновременного хранения элеватора производства муки составила 10000 т.

• Увеличение рентабельности и эффективности производства сельскохозяйственной продукции благодаря лучшим методам ведения бизнеса, использованию накопленного опыта в современном и инновационном сельском хозяйстве.
• Увеличение мощностей в хранении с целью независимости от элеваторов третьих лиц.

Именно поэтому со стороны руководства компании была поставлена задача о полной реконструкции мукомольного производства, что предполагает увеличение мощности одновременного хранения в два раза, замену технологического оборудования, увеличение мощности хранения и установку современной системы электросилового и автоматизированного управления.

Если определение состава оборудования у технических специалистов и руководства ООО «Бета-Агро-Инвест» трудностей не вызвало, стало понятно, что для реализации проекта электросилового обеспечения такого масштаба внутренних ресурсов недостаточно. Поэтому было принято решение о привлечении к этой работе специализированных компаний.

Выбор производителя работ

Руководителю Горловского производственного участка ООО «Бета Агро Инвест» было предложено запросить предоставление своих предложений по реализации данного проекта, ряда компаний, занимающихся автоматизацией технологических процессов.

Спецификой раздела автоматизации этого проекта было то, что кроме функции управления технологическим оборудованием, задачей диспетчеризации комплекса транспортного оборудования был еще и контроль весового учета продукта, а также контроль весовой дозировки по заданным рецептам в процессе подготовки партий молотиться. При этом необходимо было связать автоматические весовые и дозирующие устройства разных производителей с системой элеватора.

Предложения по реализации данного проекта поступали от нескольких компаний страны. ГК «Зерновая Столица», имея положительный опыт реализации подобных проектов в зерноперерабатывающей отрасли, получила преимущество в отборе исполнителя работ.

Критерии окончательного выбора исполнителя работ

Окончательное решение о выборе исполнителя работ основывалось на следующем:

• ГК «Зерновая Столица» располагает специалистами более чем с 30-ти летним стажем в области автоматизации зерноперерабатывающих предприятий.
• ГК «Зерновая Столица» имеет положительный опыт проектирования, изготовления и внедрения проектов такого масштаба.
• ГК «Зерновая Столица» имеет мощную производственную базу.
• ГК «Зерновая Столица» является разработчиком современных высокоэффективных технологий управления элеваторными комплексами.
• ГК «Зерновая Столица» смогла выдвинуть предложение с лучшим соотношением «цена-качество» и кратчайшими сроками монтажа и ввода в эксплуатацию.

Предпроектная подготовка

Были организованы встречи с руководящим составом ООО "Бета Агро Инвест" для прояснения ситуации о текущем состоянии хода работ. По результатам встреч, были определены основные проблемы, требующие решения для оптимизации хода работ:

• Принципиальные технические решения, заложенные в основе проекта, морально устарели.
• Выбор оборудования, на котором предполагалось строить систему управления, не отвечал оптимальным критериям цена-качество.
• Техническое решение, принятое на предварительном этапе, не позволяло реализовать функции дозировки при подготовке помольных партий.

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.
• Провести ряд технических совещаний со специалистами компании Buhler, поставляющими в рамках этого проекта оборудование для весового контроля и дозировку сыпучих продуктов, с целью синхронизации работы этого оборудования с системой управления.
• В связи с тем, что в технологическом процессе применено большое количество устройств с малым потреблением электроэнергии, расположенных на существенном расстоянии от центрального РП, решено использовать технологию распределенного ввода-вывода при разработке схем электрораспределения и управления.
• Обеспечить согласование всех работ, произведенных в рамках этого проекта, со всеми ответственными лицами, заинтересованными в дальнейшей эксплуатации строящегося комплекса.
• Разбить комплекс работ на этапы.

Этапы работ:

• Формирование технического задания.
• Проектирование.
• Комплектация средствами управления и автоматизации.
• Изготовление щитов управления и автоматизации.
• Монтаж средств контроля, управления и автоматизации.
• Настройка средств контроля, управления и автоматизации.
• Комплексная настройка системы дистанционного автоматизированного управления.

Проектная документация

На этапе проектирования была организована постоянно действующая группа, состоящая из специалистов компании ООО «Бета Агро Инвест», представителей компаний, участвующих в строительстве комплекса ГК «Зерновая Столица», компании «Buhler»: технологов, представивших оптимальный вариант работы оборудования и систем обеспыливания, специалистов в области схемотехники, специалистов в области алгоритмического и программного обеспечения.

В процессе этой работы были применены инновационные разработки и новейшее оборудование компании Siemens. А использование бесконтактных реверсивных пускателей серии 3RM12 компании Siemens стало событием, как первое применение этих устройств в пищевой промышленности на рынке Восточной Европы.

Созданная группа позволила в сжатые сроки представить наилучшее техническое решение для реализации поставленной задачи удовлетворяющей заказчика.

В результате удалось разработать систему дистанционного автоматизированного управления элеватором (СДАУ), которая позволяет:

• осуществлять оперативный сбор и обработку данных о состоянии всего периферийного оборудования: транспортеров, норий, механизмов, датчиков и т.п.;
• без остановок диагностировать аварии и отклонения от технологического процесса с выдачей аварийной сигнализации и информации о характере неисправности;
• принимать меры, предотвращающие блокировку оборудования, остановку маршрутов;
• контролировать токи нагрузки двигателей и выполнять их отключения во избежание аварийных ситуаций;
• вести управление в автоматическом и ручном, заблокированном или отладочном режимах;
• контролировать наличие продукта в бункерах и силосах;
• проводить весовой товарный учет;
• отображать технологические параметры в разных графических формах;
• вести протоколы работы по производству.

План работ

Перед началом проектирования был определен полный список работ, необходимых для выполнения поставленной задачи.

В результате был сформирован календарный план-график с указанием ответственных лиц и сроков выполнения этапов работ (рис. 1,2).

После составления плана-графика была организована рабочая группа проекта. В ее состав вошли руководители структурных подразделений ООО "Бета Агро Инвест" и ведущие специалисты департамента автоматизации ГК "Зерновая Столица".

Технические средства

• Шкафы управления серии TS8 со степенью защиты IP56 производства компании «Rittal» рис. 7,8.
• Шинная система распределения электроэнергии Eques Technology «Wohner».
• Электронная пускорегулирующая аппаратура линейки Sirius Innovation «Siemens».
• Система управления выполнена на базе технических средств фирм Siemens и Phoenix Contact.
• Центральный процессор: CPU S7-315PN/DP.
• Система распределенной периферии: ET200M, Axioline.
• Модули ввода-вывода: ET200M, Axioline.
• Контроллер весового учета: MZAH.
• Контроллер весового учета: MEAG-MDD.

В качестве рабочей станции оператора используется компьютер с установленной на нем специализированной SCADA-системой собственной разработки. По своей архитектуре, спроектированная система относится к классу многоуровневых распределенных систем, коммуникационные шлюзы УСО расположены в шкафах автоматики, объединенные между собой линиями связи по протоколам ProfiNet и ProfiBus.

Визуализация реализована на специализированной SCADA-системе, которая еще выполняет функции управления технологическим оборудованием, отображение всей информации, необходимой для ведения технологического процесса.

Результат

В результате работы проведенной ГК «Зерновая Столица» по разработке, изготовлению и внедрению системы дистанционного автоматизированного управления элеватором ООО «Бета Агро Инвест»:

• Снижение сроков внедрения по отношению к аналогичным системам за счет применения систем распределенного ввода-вывода в 1.7-1.9 раза.
• Снижение стоимости кабельно-проводниковой продукции за счет применения систем распределенного ввода-вывода до 30%.
• Снижение стоимости удерживает систему за счет сокращения количества кабельной продукции до 26%.
• Понижение размеров финансирования строительства за счет сокращения сроков внедрения и понижения стоимости средств автоматизации и электросилового управления до 15% при увеличении мощности хранения до 20 000 т.
• Снижение сроков обучения работе операторов СДАУ за счет универсальности применяемого интерфейса до 4-7 дней.
• Снижение расхода электроэнергии на перемещение единицы продукта за счет алгоритмической оптимизации маршрутов транспортировки зерна от 10% до 12%.
• Снижение вынужденных потерь зерна за счет применения высокоэффективной системы учета и дозировки продукта до 5%.
• Снижение затрат на обслуживание за счет применения высоконадежного оборудования электросилового и программного управления производства ведущих мировых производителей до 17%.

Комментарий заказчика

Срок реализации:

2013 р.