Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Nový řídicí systém obalovny živičných směsí

číslo 6/2006

Nový řídicí systém obalovny živičných směsí

Článek je věnován rekonstrukci obalovny živičných směsí Teltomat, spočívající především ve výměně řídicího systému při zachování vyhovujícího původního technologického zařízení. Investorem projektu rekonstrukce byla společnost Skanska, a. s., provozovatel obalovny. Dodavatelem řídicího systému a elektrických komponent byla firma ESI, spol. s r. o. Jako subdodavatel se na projektu podílela zejména společnost Schneider Electric CZ, s. r. o.

Hardware nového řídicího systému

Hardware nového řídicího systému obalovny dodala společnost Schneider Electric. Jeho základem je PLC typu Modicon TSX Atrium PCI 57354M. V rozváděči přímo v ovládací kabině obalovny (obr. 1) je mj. umístěno osm modulů systému Modicon TSX Momentum a jedna sestava modulů I/O stavebnice Advantys, přes niž je řízeno 26 modulů motorových spouštěčů Tesys U (Ultima).

Obr. 1.

Obr. 1. Pohled do rozváděče řídicího systému v ovládací kabině obalovny

V rozváděči nedaleko násypek kameniva jsou umístěny další moduly TSX Momentum, přes které jsou ovládány měniče frekvence ATV, řídící motory v jednotlivých okruzích dávkovačů kameniva.

Vozík, který podle pokynů operátora dopravuje hotovou směs od míchačky do jednotlivých sil, je řízen PLC TSX Micro 3721.

Všechny uvedené moduly jsou spojeny komunikačními sběrnicemi Fipway či FIPIO (obr. 2).

Operátorské pracoviště

Výroba obalovaných živičných směsí je kontinuální a poměrně složitý proces. Začíná za studena mícháním kameniva různé zrnitosti podle zadaného receptu. Pokračuje sušením a odprašováním kameniva za vydatného přísunu tepla a tříděním již horkého materiálu na sítech. Následuje proces navažování jednotlivých složek směsi, tj. kameniva, plniva (filler), živice a přísady, a míchání. Takto vzniklá horká směs je dopravována vozíkem do sila, kde je připravena k odběru.

Obr. 2.

Obr. 2. Struktura nového řídicího systému

Veškeré technologické zařízení obalovny je obsluhováno z operátorského pracoviště z klimatizované ovládací kabiny umístěné v blízkosti stroje. Vlastním pracovním prostředkem operátora je běžné kancelářské PC se dvěma plochými monitory typu LCD a tiskárnou, v jehož skříni je umístěna i karta TSX Atrium PCI 57354M. Vlastní aplikační program pro obsluhu zařízení je vytvořen v prostředí Promotic. K výměně dat mezi obslužným programem a použitým PLC TSX Atrium je využíván OPC server od firmy Schneider Electric (Schneider-Aut OPC Factory Server).

Obslužný program v PC

Software pro obsluhu, tj. vizualizaci a řízení, technologického procesu v obalovně vychází z dlouhodobých zkušeností provozovatele těchto zařízení, společnosti Skanska, který měl zcela konkrétní požadavky na celkové uspořádání i vlastnosti operátorského pracoviště. Více než roční provoz obalovny pomohl odstranit většinu počátečních nedostatků.

Z grafického pohledu je obslužný program obalovny členěn mezi dva monitory. Protože navažování složek je z hlediska jakosti výsledného produktu nejdůležitější fází procesu, musí mu obsluha věnovat zvýšenou pozornost. Je mu trvale vyhrazen jeden monitor. Prostřednictvím druhého monitoru lze sledovat i ovládat veškerá technologická zařízení obalovny. K dispozici jsou jak základní zobrazení s celkovým schématem technologického zařízení (obr. 3), tak i návazná dílčí zobrazení s mnoha podrobnými informacemi, ovládacími tlačítky, formuláři, recepturami apod.

Obr. 3.

Obr. 3. Základní zobrazení technologického zařízení obalovny

Operátor má k dispozici automatické nebo ruční režimy provozování jednotlivých funkčních celků, mezi nimiž může podle potřeby přecházet. Dále může čerpat z databáze připravených receptur i vytvářet receptury nové, počítat bilance a statistické ukazatele výroby i spotřebovaných surovin a je schopen tisknout potřebné dokumenty.

Důležitou součástí obslužného programu je systém výstražných hlášení o poruchách. Vazba výstražných hlášení na uživatelsky modifikovatelný textový soubor dovoluje volit formulace, které obsluhu rychle navedou na možnou příčinu poruchy a doporučí vhodnou reakci, popř. tyto formulace podle zkušeností z provozu snadno měnit.

Jednou zkonfigurovaný OPC server již nevyžaduje další obsluhu a spouští se automaticky po spuštění obslužného programu.

Obslužný program v PLC

V PLC TSX Atrium je umístěn uživatelský program, který řídí sekvence spouštění i vlastní chod obalovny. Program kontroluje, zda údaje z technologického zařízení jsou v požadovaných tolerancích. Nejsou-li, informuje operátora o problému anebo – hrozí-li poškození zařízení – zastaví chod obalovny.

Součástí programu v PLC je i program řídící navažování jednotlivých komponent směsi podle předem zadané receptury. Program kontroluje, zde při navažování nejsou překročeny povolené tolerance. V případě závady zastaví vážení a rozhodnutí o dalším postupu přenechá operátorovi.

Uživatelský program v PLC zvyšuje komfort ovládání obalovny operátorem, zrychluje navažování a zlepšuje kvalitu navažovaných směsí.

Lze pozorovat také výrazné zlepšení spolehlivost zařízení, a to i díky použití moderních komponent od společnosti Schneider Electric.

Ing. Pavel Bušta, Ing. Martin Jirák,
ESI spol. s r. o.