Разработана система управления гидратора извести

Научно-техническая фирма «Микроникс» разработала систему управления гидратора извести, которая предназначена для автоматизированного управления работой узлов и механизмов гидратора.

Система обеспечивает следующие рабочие функции:

  • задание оператором с панели шкафа управления параметров процесса гидратации;
  • вкл/откл узлов гидратора кнопками со шкафа управления и панели ЧРП;
  • автоматическую регулировку расхода и температуры воды в ванне гидратора;
  • автоматический пуск и останов (штатный и аварийный) гиратора;
  • сбор и регистрацию параметров техпроцесса;
  • индикацию режимов работы, параметров техпроцесса и состояния узлов гидратора;
  • защиту от перегрузки по току электродвигателей в узлах гидратора;
  • индикацию потребляемых двигателями токов и звуковое предупреждение о превышении величины потребляемого тока порога 5 А.

Состав шкафного оборудования:

  • шкаф управления ШАУ-09-069;
  • шкаф ввода и внутреннего электроснабжения ШСР-01-048.

Устройство и работа

Система управления состоит из двух объединённых металлических одностворчатых шкафов. На монтажной панели и боковой стенке смонтировано оборудование. На дверях шкафов закреплены индикаторы, кнопки и переключатели.

Силовая часть (шкаф ШСР-01-048) состоит из вводного автоматического выключателя и двадцати автоматических выключателей локальной защиты элементов гидратора. Коммутация цепей питания узлов гидратора осуществляется с помощью шести контакторов. Двигатели повысительного насоса и валов мешалок в ваннах запитываются через частотно-регулируемые приводы серии ATV312. С помощью промежуточных реле и дополнительных контактов контакторов реализована возможность останова узлов гидратора вручную, а также пуска/останова в режиме наладки. Состояние двигателей винтового шнека, обоих шлюзовых затворов, валов во второй и третьей ваннах, а также вентилятора гидрофильтра контролируется с помощью измерительных преобразователей Т201 и отображается на экране оператора. Двигатель вентилятора гидрофильтра дополнительно защищается тепловым реле типа NR2-25.

Управляющая часть (шкаф ШАУ-09-069) реализована на базе контроллера ПЛК110-220.60РМ, графической панели MT8100iE, модулей ввода МВ110-224.8А и МУ110-224.8И. Схема управления включает в себя также переключатель на три положения, кнопку, индикатор. Остальные органы управления расположены на двери ШСР. Блоки питания NES75-24 и 10ИЗ220-12D обеспечивают электропитание измерительных цепей (датчиков).

 

Рисунок 1. Структурная схема системы управления

 

 

Гидратор имеет два режима работы — автоматический и ручной. Последний используется при пуско-наладочных и ремонтных работах и задаётся переводом трёхпозиционного переключателя на двери ШАУ. Состояние механизмов (включено/отключено) контролируется по свечению индикаторов на дверях шкафов и сообщениям на панели оператора. В автоматическом режиме происходит работа всех узлов гидратора под управлением контроллера в соответствии с заложенной в него программой.

Штатный останов гидратора производится переводом переключателя в положение ВЫКЛ. Во время процесса останова система управления не реагирует ни на какие органы управления до его завершения. В случае выхода из строя какого-либо узла линии гидратации система управления запускает процесс аварийного останова гидратора с одновременным свето-звуковым извещением о произошедшей аварии.

Аварийный останов линии производится при отсутствии подачи сырья (фактический расход сырья меньше 500 кг/час) или падении давления сетевой воды ниже 1,5 бар или снижении уровня воды в баке УНВ ниже допустимого нижнего.

Аварийный останов работы гидратора может быть произведён системой управления в случае отказа датчиков или двигателей, определяющих работоспособность гидратора. При этом система будет пытаться выгрузить реагент из ванн и избежать их заполнения водой или сырьём. Аварийный останов сопровождается включением звукового и красного светового сигналов на светосигнальной колонке.

Сообщения системы

Аварийные сообщения выводятся на экран оператора красным цветом и сопровождаются звуковым сигналом (светосигнальная колонка).

Предупредительные и рабочие сообщения системы не ведут к аварийному останову гидратора и выводятся на экран оператора жёлтым цветом.

Справочник кодов ошибок датчиков может быть выведен оператором на экран. На экран может выводится таблица температур в разных точках ванн гидратора, графики температур и давлений в узлах гидратора.

Алгоритмы регулирования

Система регулирования работы гидратора состоит из трёх блоков:

- блок регулирования скорости вращения валов мешалок в ваннах;

- блок регулирования температуры воды в УНВ;

- блок регулирования расхода воды на форсунки гидратора и на гидрофильтр.

Блок-схемы алгоритмов регулирования скорости вращения валов и подачи воды в гидратор мешалок приведены на рисунках 2, 3.

Формирование отчётов

Система управления непрерывно в ходе штатной работы подсчитывает с нарастающим итогом расход сырья, расход воды и среднечасовую влажность гидратированной извести (продукта на выходе гидратора). Эти величины, подсчитанные за 8 часов (за смену), за сутки и за месяц доступны для чтения через интерфейс RS-485, протокол ModBus. Эти данные в форме протокола работы (т.е. перечень интервалов работы с привязкой к реальному времени) гидратора можно получить путем считывания флеш-накопителя, постоянно подключенного к панели оператора внутри ШАУ.

Рисунок 2. Блок-схема алгоритма регулирования скорости вращения валов

 

 


Рисунок 3. Бок-схема алгоритма регулирования расхода воды в гидраторе

 

Версия для печати