Автоматизированный участок приготовления комбикормов

На рис. приведена технологическая структурная схема цеха комбикорма (приняты следующие условные обозначения: ЖД — пункт разгрузки железнодорожного транспорта, АВТ — пункт разгрузки автомобильного транспорта, МКК — микокарб — консервирующая добавка).
Производство комбикорма выполняется по технологической схеме с предварительным приготовлением смесей компонентов. Зерновое сырье поступает в цех комбикорма через железнодорожный и автомобильный терминалы, из элеватора и механизированных складов тарного сырья. На линии загрузки склада и бункеров цеха осуществляется загрузка зерновых и шротовых компонентов в расходные бункеры, а на линии завалки минерального сырья происходит механизированная подача соли, мела, фосфатов и других компонентов комбикорма.
Линия дозирования предварительных смесей зерна совместно с линией дробления обеспечивает подготовку зерновых предварительных смесей; на линии дозирования минеральных смесей производятся минеральные предварительные смеси (кормосмеси) и белково-витаминные добавки. Весовые рычажные дозаторы со стрелочной индикацией АД-3000, 10-ДК, 5-ДК и другие обеспечивают точность дозирования примерно 1 %.
Технологическая схема включает в себя следующие подсистемы: загрузки зернового сырья, хранения зернового сырья, дозирования предварительных смесей зерна, дозирования минерального сырья, дробления зерновой смеси, дозирования готового продукта, гранулирования комбикорма, экструдирования зернового сырья, ввода производственного задания.
Для комбикормового цеха характерны вертикальная компоновка оборудования и обилие транспортных путей. Суммарная протяженность вертикальных транспортеров (норий), горизонтальных цепных транспортеров-распределителей, винтовых конвейеров (более 20) и т. п. составляет десятки километров. Сложность объекта управления характеризуется следующими показателями: число точек контроля 821, сигналов управления 681, аналоговых входных сигналов 56, аналоговых выходных сигналов 8, весодозирующих систем 8.
В качестве приводов транспортеров, конвейеров, задвижек, шнеков, поворотных кругов и дробилок применяют регулируемые электроприводы переменного тока с частотным регулированием скорости, а в качестве приводов грануляторов, экструде-ров, аспирационных систем, опрокидывателя железнодорожного вагона — нерегулируемые приводы переменного тока.
На рис. представлена схема системы управления комбикормового цеха по приготовлению и выдаче комбикормов. Верхний уровень представляет собой сложную интегрированную систему управления производством и решает задачи оперативного контроля выполнения производственных заданий, связи с внешними системами, включая обращения к экспертным системам для получения специально рассчитанных рецептур комбикормов и бел-ково-витаминных добавок.
В состав верхнего уровня входят персональный компьютер руководителя производства, оборудование лаборатории текущего контроля за сохранностью сырья и качеством готовой продукции, а также станция для текущего планирования и расчета оперативных рецептов для производства. Ядром верхнего уровня системы управления является автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора автоматизированной СУ комбикормового цеха.
Операторская станция состоит из двух независимых технологических подсистем — АРМ технолога цеха и станции оперативного управления производством.
Нижний уровень управления включает в себя технологические микроконтроллеры, которые управляют механизмами технологических участков цеха комбикорма — задвижками, нориями, шнеками, транспортерами, поворотными кругами, дозаторами, дробилками, грануляторами, экструдерами и т.п. Так, технологический микроконтроллер КТ1 управляет подсистемой загрузки зернового сырья (опрокидыватель железнодорожного вагона, транспортеры, задвижки, приводы аспирационной системы);
технологический микроконтроллер КТ2 — подсистемой дозирования предварительных смесей зерна (транспортеры, конвейеры, задвижки, поворотные круги, приводы аспирационной системы, электропневматические клапаны); технологический микроконтроллер КТЗ — подсистемой дозирования минерального сырья (транспортеры, конвейеры, задвижки, приводы аспирационной системы, электропневматические клапаны, поворотные круги); технологический микроконтроллер КТ4 — подсистемой дробления зерновой смеси (приводы дробилок, задвижки, конвейер); технологический микроконтроллер КТ5 — подсистемой дозирования готового продукта (транспортеры, конвейеры, задвижки, поворотные круги, приводы аспирационной системы); технологический микроконтроллер КТ6 — подсистемой гранулирования комбикорма (конвейеры, задвижки, приводы аспирационной системы); технологический микроконтроллер КТ7 — подсистемой экструдирования зернового сырья (приводы экструдеров, вентилятор, вертикальный транспортер, задвижки).
Аппаратура нижнего уровня выполнена в виде управляющих панелей, на которых в пыле- и влагонепроницаемых кожухах размещены модули MicroPC производства фирмы «Octagon Systems». Используются следующие модули: центрального процессора — 5025А, 6012; дискретного ввода и вывода — 5700, 5710; аналого-дискретного ввода и вывода — 5648; восьмиканальный аналогового вывода — 5750; адаптер сети Ethernet — 5500; видеокарта — 5420; четырехканальный последовательной связи — 5554 и др.
Функции системы управления определяются задачами технологического процесса и включают в себя: централизованный контроль за ходом технологического процесса, состоянием оборудования, машин и механизмов; программно-логическое управление; регулирование; логическое управление аппаратами защиты; аварийное отключение оборудования цеха; непосредственное (прямое) цифровое управление; контроль и измерение технологических параметров; косвенное измерение и вычисление технологических параметров; контроль за состоянием оборудования; планирование технологической подготовки производства; формирование статистической и отчетной информации.
Главная панель управления предоставляет оперативному персоналу обобщенную информацию о состоянии всех технологических процессов цеха комбикорма и основных элементов системы управления. На главной панели размещен ряд блоков управления по числу технологических подсистем, включая энергетическое оборудование цеха комбикорма.
Главная панель управления состоит из следующих элементов: информационная верхняя строка, содержащая идентификационные параметры видеокадра и индикаторы состояния корпоративной сети связи, системы электропитания и индикатор предупредительной и аварийной сигнализации; восемь блоков обобщенных панелей управления — элементов вызова технологических подсистем; управляющая строка, на которой расположены «горячие» кнопки прямого перехода в требуемый кадр: «Конфигурация АСУ», «Журнал бункеров», «Ввод рецепта», «Технологическая карта 1186», «Рапорт»; элемент корректного выключения системы «Stop».
Программное обеспечение станций среднего и нижнего уровней написано на языке Borland Pascal 7.0 с применением ассемблерных вставок для секций программ, критичных ко времени выполнения.