Современный мукомольный завод — это несколько сотен механизмов и десятки маршрутов движения продукта в непрерывном процессе, остановка которого стоит дорого. Управлять таким объектом «по месту», с помощью кнопочных постов и сменного журнала, сегодня невозможно: человек физически не удержит в голове состояние всего процесса.
Автоматизированная система управления объединяет всё оборудование завода в единый управляемый комплекс. Оператор работает не с отдельными двигателями, а с технологическими задачами: сформировать помольную партию, направить её на очистку и увлажнение с выбором порядка заполнения бункеров отлежки, выбрать бункеры муки и отрубей, запустить размольное отделение, выработать партию муки по заданной рецептуре. Всё остальное — выбор механизмов, их пуск в правильной последовательности, контроль исправности, блокировки и учёт — система берёт на себя.
Разделение уровней принципиально. Вся логика пуска, блокировок и защит находится в контроллерах. Компьютер оператора — это средство наблюдения и постановки задач. Если он выйдет из строя, технологический процесс не прервётся: механизмы продолжат работать, а управление можно вести с местных постов.
Помимо контроллеров и модулей ввода-вывода собственного производства, наша SCADA работает с программируемыми контроллерами ведущих мировых производителей: OMRON серий CJ и CP и SIEMENS всех современных серий, включая SIMATIC S7-1500.
Сервер SCADA соединяется с контроллерами по сети Ethernet TCP/IP либо по сети RS-485 с протоколом ADAM. Обмен между контроллерами завода — по промышленной сети: для OMRON это Ethernet, Controller Link, Profibus или Profinet; для SIEMENS — Ethernet, Profibus или Profinet. Если контроллеры размещены в разных корпусах, магистрали Ethernet и Profinet прокладываются оптоволоконным кабелем: это обеспечивает устойчивость связи к электромагнитным помехам от силового оборудования и снимает ограничения по длине линии.
Отдельный программный модуль, дополняющий систему управления. К нему подключаются весовые контроллеры всех весов предприятия. Модуль собирает показания, формирует отчёты по выработке каждыми весами и сводит материальный баланс производства.
При условии, что весы установлены по всем продуктовым потокам, а их весовые контроллеры способны собирать и передавать необходимые данные, предприятие получает функционал уровня решений ведущих мировых производителей мукомольного оборудования:
Необходимые данные собирают и передают, в частности, весовые контроллеры TW-01 нашего производства. Они поставляются как в комплекте с нашими бункерными весами серии ДВТ ТАУ, так и отдельно — для установки на весы других производителей, включая зарубежные. Это позволяет включить в систему контроля выходов уже установленное на предприятии весовое оборудование, не заменяя его. Есть и другой вариант подключения весов сторонних производителей — через ПЛК в составе системы контроля выходов, который обеспечивает сбор данных от весовых контроллеров, энергонезависимое хранение и передачу по высокоскоростной информационной сети.
Для эффективной и корректной работы системы учёта весы должны быть установлены в трёх ключевых точках. На многих предприятиях такие весы отсутствуют. Все перечисленные типы весов входят в нашу производственную линейку.
Устанавливаются на входе с элеватора или на самом элеваторе, на его выходе. Без этой точки учёта баланс свести невозможно — неизвестна масса переработанного сырья. Для этой задачи мы выпускаем разборные бункерные весы ДВТ ТАУ 2500, предназначенные для монтажа внутри существующих сооружений, в том числе бетонных элеваторов: они заносятся по частям через имеющиеся проёмы, без их расширения, и собираются непосредственно на месте установки. По жёсткости конструкции, точности взвешивания и остальным характеристикам они не уступают неразборному исполнению.
Учёт кормовых зернопродуктов и отходов замыкает расходную часть баланса. Без него разница между поступившим зерном и выработанной продукцией списывается в неопределённые потери, и вычислить точную величину баланса невозможно.
Учитывают муку, возвращаемую со склада БХМ, с выбоя или фасовки на мельницу. Работают по принципу непрерывного взвешивания с потерей массы — Loss-in-Weight. Без учёта возврата продукт проходит через размол дважды и попадает в баланс повторно, завышая расчётный выход.
Поставка весов, весовых контроллеров и программного модуля от одного изготовителя снимает вопрос совместимости и разделения ответственности: за достоверность учёта отвечает один поставщик. Дополнительно для корректной работы системы учёта необходимо контролировать влажность поступающего зерна, влажность зерна, подаваемого на размол, и влажность продуктов размола.
Собственную систему управления вальцевыми станками мы разрабатываем, производим и внедряем с 2011 года. Она может поставляться самостоятельно — для оснащения действующих станков, — либо входить в состав системы управления заводом в качестве подсистемы.
Опыт производства и внедрения этих систем позволяет нам не только предлагать собственное решение, но и эффективно взаимодействовать с системами управления, поставляемыми изготовителями вальцевых станков. При комплексной автоматизации завода заказчик выбирает: интегрировать штатные системы установленных станков в общую систему управления или заменить их нашей подсистемой.
Технологические режимы задаются один раз и выполняются одинаково в любую смену. Влияние квалификации конкретного оператора на результат сводится к минимуму, разброс показателей продукции сокращается.
Аварийные ситуации выявляются в момент возникновения, а не тогда, когда продукт уже пошёл не туда. Подсистема контроля нагрузки электродвигателей выдаёт предупреждения на ранней стадии: оператор успевает отреагировать на аварийное увеличение потока продукта или влажности на первой драной системе. Журнал событий показывает, какие узлы отказывают чаще других, — это основание для планового ремонта вместо аварийного.
Руководитель видит фактические цифры: сколько переработано, сколько выработано по сортам, сколько времени завод простоял и по какой причине. Учёт ведётся автоматически, а не по записям в тетради.
Один оператор управляет всем заводом с рабочего места. Отпадает необходимость в обходах для переключения задвижек и пуска механизмов по месту.
Блокировки и токовые защиты предотвращают запуск механизмов в неподготовленном состоянии, работу на завале и повреждение оборудования при нарушении технологической последовательности.
Выход продукции рассчитывается в реальном времени и сопоставляется с нормативом. Расхождения видны сразу, а не по итогам месяца.
Комплект поставки определяется проектом и, как правило, включает обследование объекта и разработку проектной документации; шкафы управления и силовые шкафы в сборе; контроллеры с модулями ввода-вывода, сетевое оборудование, датчики и измерительные устройства; серверное и операторское оборудование; SCADA VSP5000 с конфигурацией под конкретный завод; монтаж, пусконаладочные работы, обучение персонала, гарантийное и послегарантийное обслуживание.
Изучаем технологический процесс, ограничения, узлы и цели проекта. Вместе с заказчиком определяем, что достаточно заменить точечно, а что модернизировать — с учётом требований промышленной безопасности.
Выбираем производителя ПЛК (OMRON, SIEMENS, ТАУ 2) и электросилового оборудования, разрабатываем топологию АСУ ТП и схемы управления, формулируем ТЗ и согласовываем обмен данными с ERP-системой или 1С.
Пишем и отлаживаем конфигурацию предприятия в SCADA VSP5000, разрабатываем разделы ЭМ и АТХ проекта, сопровождаем экспертизу промышленной безопасности, собираем шкафы автоматики.
Устанавливаем и расключаем шкафы, настраиваем датчики, проводим пусконаладку сначала без продукта, затем с продуктом, обучаем смены и передаём исполнительную документацию.
Дорабатываем систему по замечаниям персонала, бесплатно консультируем и подключаемся дистанционно. Выезд специалиста — в течение 48 часов на гарантии и 72 часов после неё.
Новые версии ПО выходят несколько раз в год и доступны бессрочно и бесплатно. Полная обратная совместимость: конфигурация завода без изменений заработает на следующей версии.
На рынке присутствуют системы управления зарубежных производителей мукомольного оборудования и решения, собранные интеграторами на универсальных SCADA-платформах общего назначения. Наша система отличается от тех и от других по нескольким существенным пунктам.
SCADA VSP5000 — полностью наша разработка. Она распространяется бесплатно, без покупки дорогостоящих лицензий, и проста в освоении для операторов и инженеров КИПиА. Новые версии выходят несколько раз в год и доступны бессрочно и бесплатно, с полной обратной совместимостью.
Система изначально создавалась для предприятий зернопереработки, а не адаптировалась под них из платформы общего назначения. В её основе — библиотека готовых типовых элементов: нория с контролем подпора и обрыва ленты, поворотная труба, блок задвижек, весовой дозатор, комплекс дозирования и смешивания, токовая защита. Там, где интегратору на универсальной SCADA нужно программировать поведение каждой задвижки заново, у нас элемент берётся из библиотеки готовым — со всеми состояниями, блокировками и подсказками по устранению неисправностей.
Мы разрабатываем и производим не только программное обеспечение, но и контроллеры с модулями ввода-вывода, бункерные весы и фасовки, шиберные задвижки, датчики уровня и подпора, датчики тока. Заказчик получает комплекс от одного поставщика, без разделения ответственности между производителем оборудования и разработчиком программы.
Управление движением продукта построено на механизме захвата и освобождения ресурсов с приоритетами. Система проверяет доступность всей цепочки целиком, при невозможности запуска корректно освобождает уже занятые участки, а оборудование, остановившееся по временной блокировке, дозапускает автоматически, не разрушая маршрут.
В состав системы входит режим эмуляции, позволяющий полностью проверить работу технологической схемы без реального оборудования. Схема отлаживается в офисе, а не на остановленном заводе. Этот же режим используется для обучения операторов до пуска.
Конфигурация завода хранится в открытом текстовом виде и одновременно доступна для редактирования через диалоговые формы. Заказчик получает читаемое описание своего объекта, а не закрытый файл, который может открыть только разработчик.
Комплекс весового дозирования автоматически подбирает величину упреждения отключения питателя и компенсирует погрешности предыдущих навесок. Точность поддерживается без ручной подстройки при изменении сыпучести компонентов.
Вальцевый станок — самое ответственное оборудование мельницы: от равномерности питания напрямую зависят зольность муки, выход и стабильность режима. С 2011 года мы производим и внедряем собственную систему. Заказчик выбирает: интегрировать штатные системы уже установленных станков либо применить нашу подсистему. Большинство поставщиков SCADA работает с вальцевыми станками как с «чёрным ящиком».
Мы поставляем не только программный модуль контроля выходов, но и всё весовое хозяйство под него: бункерные весы серии ДВТ ТАУ, весовые контроллеры TW-01, весы учёта отходов и весы возврата муки, работающие по принципу Loss-in-Weight. Разборные весы ДВТ ТАУ 2500 устанавливаются внутри действующих сооружений без строительных работ.
SCADA не привязана к аппаратуре одного изготовителя. При модернизации сохраняется уже установленное контроллерное оборудование — заменяется только верхний уровень, что снижает стоимость проекта и сокращает срок остановки завода. На одном объекте могут сочетаться контроллеры разных производителей.
Обмен данными с ERP-системами, включая SAP и продукты 1С, с ситуационными центрами, со сторонними АСУ ТП — в том числе иностранными, — с системами термометрии и весами любых производителей. Связь через OPC-сервер либо конвертацией данных в согласованный формат файлов обмена; второй вариант часто предпочтительнее по информационной безопасности, поскольку не требует прямого сетевого доступа из корпоративной сети в технологическую.
Компьютерная техника устаревает быстрее технологического оборудования. Заказчик приобретает новый сервер, устанавливает актуальную версию Windows Professional, запрашивает у нас текущую версию VSP5000, ставит драйвер коммуникационной платы и переносит со старого сервера файл конфигурации своего завода. Подготовка ведётся заранее, на работающем заводе; остановка требуется только на само переключение.
Удалённо выполняются диагностика неисправностей, настройка параметров оборудования, калибровка весовых и измерительных устройств, корректировка конфигурации, консультация оператора по его экрану. Большую часть изменений в программах контроллеров мы вносим без вывода контроллера из режима online. Подключение возможно только по согласованию с заказчиком и после того, как его специалист откроет защищённый канал на время сеанса; постоянного доступа в технологическую сеть у нас нет.
Мы работаем только с предприятиями хранения и переработки зерна — с 1996 года. Более 105 предприятий эксплуатируют наши АСУ ТП, более 150 объектов АПК оснащены нашим оборудованием, системы работают в четырёх странах. Узкий профиль — причина, по которой решения приходят на объект уже проверенными.
Несколько последних работ, в состав которых входила АСУ ТП. Это только часть объектов.
Это только часть работ. В списке 266 проектов с 1997 года, и он тоже неполный →
Для предварительной оценки достаточно технологической схемы завода и перечня оборудования. Выезд специалиста на обследование объекта и подготовка технико-коммерческого предложения выполняются бесплатно.
