Впровадження СДАУ на підприємстві ТОВ "Бета Агро Інвест"

Розробка, виготовлення та впровадження системи дистанційного автоматизованого керування елеватором (СДАУ) на підприємстві ТОВ "Бета Агро Інвест".

Ситуація у замовника

Одним з секторів бізнесу ТОВ «Бета-Агро - Інвест» є виробництво борошна. У 2012 році потужність одночасного зберігання елеватора виробництва борошна становила 10 000 т.

• Збільшення рентабельності та ефективності виробництва сільськогосподарської продукції завдяки кращим методам ведення бізнесу, використання накопиченого досвіду, у сучасному та інноваційному сільському господарстві.
• Збільшення потужностей у зберіганні, з метою незалежності від елеваторів третіх осіб.
  

Саме тому з боку керівництва компанії було поставлено завдання про повну реконструкцію мукомольного виробництва, що передбачає збільшення потужності одночасного зберігання в два рази, заміну технологічного обладнання, збільшення потужності зберігання та встановлення сучасної системи електросилового та автоматизованого керування.

Якщо визначення складу обладнання у технічних фахівців та керівництва ТОВ «Бета-Агро-Інвест» труднощів не викликало, то стало зрозумілим, що для реалізації проекту електросилового забезпечення такого масштабу внутрішніх ресурсів недостатньо. Тому було прийнято рішення про залучення до цієї роботи спеціалізованих компаній.

Вибір виконавця робіт

Керівнику Горлівської виробничої дільниці ТОВ «Бета Агро Інвест» було запропоновано зробити запит для надання своїх пропозицій, щодо реалізації даного проекту, ряду компаній, що займаються автоматизацією технологічних процесів.

Специфікою розділу автоматизації цього проекту було те, що крім функції керування технологічним обладнанням, завданням диспетчеризації комплексу транспортного устаткування було ще й контроль вагового обліку продукту, а так само контроль вагового дозування за заданими рецептами в процесі підготовки партій що будуть молотитись. При цьому необхідно було пов'язати автоматичні вагові та дозуючі пристрої різних виробників з системою керування елеватором.

Пропозиції щодо реалізації даного проекту надходили від кількох компаній країни. ГК «Зернова Столиця» маючи позитивний досвід реалізації подібних проектів в зернопереробної галузі, отримала перевагу у відборі виконавця робіт.
Критерії остаточного вибору виконавця робіт

Остаточне рішення, щодо вибору виконавця робіт, ґрунтувалося на наступному:

• ГК «Зернова Столиця» в своєму розпорядженні має фахівців більш ніж з 30-ти річним стажем у галузі автоматизації зернопереробних підприємств.
• ГК «Зернова Столиця» має позитивний досвід проектування, виготовлення та впровадження проектів такого масштабу.
• ГК «Зернова Столиця» має потужну виробничу базу.
• ГК «Зернова Столиця» є розробником сучасних високоефективних технологій керування елеваторними комплексами.
• ГК «Зернова Столиця» змогла висунути пропозицію з найкращим співвідношенням «ціна-якість» та найкоротшими строками монтажу та введення в експлуатацію.
  

Передпроєктна підготовка

Були організовані зустрічі з керівним складом ТОВ «Бета Агро Інвест» для прояснення ситуації про поточний стан ходу робіт. За результатами зустрічей, було визначено основні проблеми, які потребують вирішення для оптимізації ходу робіт:

• Принципові технічні рішення, закладені у базі проекту, морально застаріли.
• Вибір обладнання, на якому передбачалося будувати систему керування, не відповідав оптимальним критеріям «ціна-якість».

Технічне рішення, прийняте на попередньому етапі не дозволяло реалізувати функції дозування при підготовці помольних партій.
Виходячи з цього, спільно з фахівцями ГК «Зернова Столиця» було вирішено:

• Переглянути технологічну схему транспортних потоків елеватора що будується, з метою оптимізації та приведення їх до сучасних трендів.
• Переглянути принципові електричні рішення з метою мінімізації витрат енергоресурсів, втрати продукту та підвищення рівня безпечної роботи обладнання та персоналу.
• Провести ряд технічних нарад з фахівцями компанії «Buhler», які постачають у рамках цього проекту обладнання для вагового контролю та дозування сипучих продуктів, з метою синхронізації роботи цього обладнання з системою керування.
• У зв'язку з тим, що у технологічному процесі застосовано велику кількість пристроїв з малим споживанням електроенергії, розташованих на суттєвій відстані від центрального РП, вирішено застосувати технологію розподіленого вводу-виводу при розробці схем електророзподілення та керування.
• Забезпечити узгодження всіх робіт, вироблених у рамках цього проекту, з усіма відповідальними особами, зацікавленими у подальшій експлуатації комплексу, що будується.

Розбити комплекс робіт на етапи.
Етапи робіт:

• Формування технічного завдання.
• Проєктування.
• Комплектація засобами керування та автоматизації.
• Виготовлення щитів керування та автоматизації.
• Монтаж засобів контролю, керування та автоматизації.
• Налагодження засобів контролю, керування та автоматизації.
• Комплексна наладка системи дистанційного автоматизованого керування.
  

Проєктна документація

На етапі проектування була організована постійно діюча група, що складалася з фахівців компанії ТОВ «Бета Агро Інвест», представників компаній що, беруть участь у будівництві комплексу ГК «Зернова Столиця», компанії «Buhler»: технологів, які представили оптимальний варіант роботи обладнання та систем знепилювання, фахівців у галузі схемотехніки, фахівців у області алгоритмічного та програмного забезпечення.

У процесі цієї роботи були застосовані інноваційні розробки та новітнє обладнання компанії «Siemens». А використання безконтактних реверсивних пускачів серії 3RM12 компанії «Siemens» стало подією, як перше застосування цих пристроїв у харчовій промисловості на ринку Східної Європи.

Створена група дозволила у стислі терміни представити найкраще технічне рішення для реалізації поставленого завдання що задовольнить замовника.

В результаті вдалося розробити систему дистанційного автоматизованого керування елеватором (СДАУ), яка дозволяє:

• здійснювати оперативний збір та обробку даних про стан всього периферійного обладнання: транспортерів, норій, механізмів, датчиків, тощо;
• без зупинок діагностувати аварії і відхилення від технологічного процесу з видачею аварійної сигналізації та інформації про характер несправності;
• вживати заходів, що запобігають блокування устаткування, зупинку маршрутів;
• контролювати струми навантаження двигунів, і виконувати їх відключення, щоб уникнути аварійних ситуацій;
• вести управління у автоматичному і ручному, заблокованому або отладочном режимах;
• контролювати наявність продукту у бункерах та силосах;
• проводити ваговій товарний облік;
• відображати технологічні параметри у різних графічних формах;
• вести протоколи роботи виробництва.
  

План робіт

Перед початком проектування було визначено повний перелік робіт, необхідних для виконання поставленого завдання.
 В результаті був сформований календарний план-графік, із зазначенням відповідальних осіб та термінів виконання етапів робіт (мал. 1,2).

Після складання плану-графіка була організована робоча група проекту. До її складу увійшли керівники структурних підрозділів ТОВ «Бета Агро Інвест» та провідні фахівці департаменту автоматизації ГК «Зернова Столиця».

Технічні засоби

• Шафи керування серії TS8 зі ступенем захисту IP56 виробництва компанії «Rittal» мал. 7,8.
• Шинна система розподілу електроенергії Eques® Technology «Wohner».
• Електронна пускорегулююча апаратура лінійки Sirius Innovation «Siemens».
• Система керування виконана на базі технічних засобів фірм «Siemens» та «Phoenix Contact».
• Центральний процесор: CPU S7-315PN/DP.
• Система розподіленої периферії: ET200M, Axioline.
• Модулі вводу-виводу: ET200M, Axioline.
• Контролер вагового обліку: MZAH.
• Контролер вагового обліку: MEAG-MDD.

В якості робочої станції оператора використовується ПК зі встановленою на ньому спеціалізованою SCADA-системою власної розробки. За своєю архітектурою спроектована система відноситься до класу багаторівневих розподілених систем, комунікаційні шлюзи УСО розташовані у шафах автоматики, об'єднані між собою лініями зв'язку за протоколами ProfiNet та ProfiBus.

Візуалізація реалізована на спеціалізованій SCADA-системі яка ще виконує функції керування технологічним обладнанням, відображення всієї інформації, необхідної для ведення технологічного процесу мал.9.

Результат

В результаті роботи проведеної ГК «Зернова Столиця» з розробки, виготовлення та впровадження системи дистанційного автоматизованого керування елеватором ТОВ «Бета Агро Інвест»:

• Зниження термінів впровадження у відношенні до аналогічних систем за рахунок застосування систем розподіленого вводу-виводу у 1.7-1.9 рази.
• Зниження вартості кабельно-провідникової продукції за рахунок застосування систем розподіленого вводу-виводу до 30 %.
• Зниження вартості утримує систему за рахунок скорочення кількості кабельної продукції до 26 %.
• Зниження обсягів фінансування будівництва за рахунок скорочення термінів впровадження та зниження вартості засобів автоматизації та електросилового керування до 15% при збільшенні потужності зберігання до 20 000 т.
• Зниження термінів навчання роботі операторів СДАУ за рахунок універсальності застосовуваного інтерфейсу до 4-7 днів.
• Зниження витрат електроенергії на переміщення одиниці продукту за рахунок алгоритмічної оптимізації маршрутів транспортування зерна від 10% до 12%.
• Зниження вимушених втрат зерна за рахунок застосування високоефективної системи обліку та дозування продукту до 5 %.
• Зниження витрат на обслуговування за рахунок застосування високонадійного обладнання електросилового та програмного керування виробництва провідних світових виробників до 17 %.
  

Коментар замовника

Термін реалізації:

2013 р.