1) Дипломная работа. Разработка системы управления технологическим процессом транспортирования, прессования и упаковки продукции. 2) Цель диплома. • Цель: разработка модуля системы упаковки табака. • Объект: система управления транспортирования, прессования и упаковки продукции. • Предмет: создания системы управления и синхронизации технологического оборудования. 3) Основные задачи. • Построение алгоритмов управления технологического процесса. • Выбор структуры для системы управления линии упаковки табака. • Реализация алгоритма и структуры системы управления. • Внедрения в производство. 4) Структура табачного производства. Автоматизация производства сигарет сегодня внедрена практически всеми предприятиями табачной отрасли. Новое высокотехнологичное оборудование на базе современных АСУ ТП табачной промышленности, с использованием последних достижений робототехники, позволяет выпускать табачную продукцию высокого качества за рекордно короткие сроки. Табачная отрасль разделена на две основные составляющие: Primary - производство табачной смеси, состоящее из нескольких последовательных операций. Secondary - линии по производству сигарет конкретных марок, их упаковка. В дипломной работе будет рассматриваться АСУТП в первичном цикле производства табакаPrimary. 5) Техническое задание. Система управления (СУ) линии упаковки табака (ЛУТ) предназначена для управления исполнительными механизмами и устройствами, коммутации и обработки дискретных входных и выходных сигналов, вывод информации о процессе на HMI, архивирования требуемых данных, таких как ошибки, показания датчиков. 6) Схема линии упаковки. В состав линии входят система транспортеров, накопительный резервуар, весы, система пневматических устройств, частотный преобразователь, шкаф управления. По системе транспортеров табачная масса подается в накопительные бункера, где масса спрессовывается с помощью пневматических прессов и подается в картонную тару. Далее картонная тара уходит по транспортерам к упаковочному устройству и принтеру печати этикетки. Последней операцией является штабелирование нескольких коробов на конечном транспортере. 7) Этапы реализации СУ ЛУТ. • Техническое обследование объектов автоматизации. • Проектирование СУ ЛУТ. • Выбор оборудования. • Разработка или адаптация программ. • Пусконаладочные работы. 8) Выбор контроллера для СУ ЛУТ. В дипломной работе рассмотрены контроллеры компании -Siemens S7-200 -Siemens S7-300 -Siemens S7-400 S7-300 – характеризуется средней стоимостью, широким функционалом, высокой производительностью и надежностью, удобством при обслуживании. Для дипломного проекта возьмем PLC 314C-2DP. Так как в нем уже есть встроенные входавыхода, а так же аналоговые входа-выхода и быстрые счетчики, которые могут понадобиться для модификации системы. 9) Структурная схема. Структурная схема СУ ЛУТ представлена схематично отображены: • PLC CPU 314С-2 DP, блок питания CPU и модули дискретных входов / выходов, с помощью которых ПЛК получает / отправляет дискретные сигналы исполнительным механизмам (кнопки пультов управления, датчики); • Исполнительные механизмы (кнопки пультов управления, датчик веса, оптические датчики 1-8, датчики положения цилиндров); • Диспетчерский пункт • Промышленная сеть ProfiBus DP, с помощью которой происходит обмен данными между диспетчерским пунктом, PLC CPU 314C-2 DP • Частотные преобразователи фирмы Siemens MICROMASTER 420, с помощью которых задается скорость вращения приводов конвейеров; • Управление частотными преобразователями происходит по сети ProfiBus; • Приводы 1-7го конвейеров. 10) Структурная схема промышленной сети ProfiBus. PROFIBUS (PROcess FIeld BUS) – это промышленная сеть полевого уровня, отвечающая требованиям европейских норм и международного стандарта. Она используется для организации связи между программируемыми контроллерами и станциями распределенного ввода-вывода, устройствами человеко-машинного интерфейса и другими приборами полевого уровня. 11) Программирование СУ ЛУТ. Создание алгоритма программы для PLC S7-314C-2 DP в SIMANTIC STEP 7. Проектирование SCADA в SIMATIC WinCC 12) Фрагмент алгоритма программы работы цилиндра №1. Работа цилиндра №1. При заполненном бункере №1 (датчики 2 и 3 закрыты) и конвейер № 4 находиться в задвинутом положении пневмоцилиндр №1 выдвигается. После срабатывания таймера (в данном случае -30 сек) конвейер поднимается в начальное положение. При нажатии кнопки Stop или EM-Stop таймер сбрасывается. 13) Визуализация системы управления. Система HMI представляет собой экран, на котором схематично отображены все исполнительные элементы установки . В верхней части экрана расположены аварийные сообщения, кнопка подтверждения аварийных сообщений, кнопка перехода в режим истории сообщений, время, дата. Активными элементами на экране являются: -пневмоцилиндры -конвейеры -датчики При работе установки, работающие элементы подсвечиваются зеленым цветом. Так же, рядом с мотором конвейера отображается его скорость в процентах. При замыкании датчика, подсвечивается зеленым его обозначение. Пневмоцилинтры, в зависимости от сигналов герконов, будут изображаться втянутыми или выдвинутыми. При какой либо ошибке системы, элемент, находящийся в ошибке будет моргать красным цветом. При подтверждении ошибки - постоянно гореть красным цветом, до тех пор, пока ошибка не сбросится. 14) Результаты и выводы. При внедрении данной системы на производстве результаты внедрения способствуют: • снижению затрат труда; • улучшение условий труда; • повышению эффективности сбора, обработки, хранения и передачи информации; • снижение стоимости производства; • увеличение объема выпуска продукции; • уменьшению возможности риска, связанного с “человеческим фактором”;
