Эффективное управление печью полимеризации с энергосбережением на базе ОВЕН ПЛК100
Компания «АТБ Электро» (г. Санкт-Петербург) разработала для предприятия, изготавливающего металлические и противопожарные двери (г. Владивосток), щит управления печью полимеризации на базе программируемого логического контроллера ОВЕН ПЛК100.
Особенности работы окрасочного оборудования
Окрасочное оборудование, в частности, оборудование для сушки и полимеризации краски потребляет значительные энергетические ресурсы, расходуемые на нагрев рабочих сред и поддержание заданных режимов работы. Постепенное увеличение стоимости электрической энергии для потребителей на промышленном рынке приводит к необходимости модернизировать существующие системы управления нагревом. Все чаще доминирующим фактором при выборе системы регулирования мощности и управления технологическим процессом становится экономическая эффективность системы в процессе эксплуатации. Компания «АТБ Электро» предлагает клиентам эффективные решения поставленных задач, построенные на современной элементной базе.
Постановка задачи
В городе Владивостоке на предприятии, занимающемся изготовлением металлических и противопожарных дверей, было необходимо заменить существующую систему управления печью полимеризации мощностью 120 кВт, построенную на релейно-контакторной логике на современное решение.
Специалистам предстояло изготовить щит управления печью полимеризации:
- с двумя независимыми зонами нагрева в печи;
- с плавной регулировкой мощности нагрева;
- точным поддержанием заданной температуры;
- 4-канальной регистрацией температурного поля печи;
- контролем тока потребления 6-ти групп нагревательных элементов;
- интерфейс системы реализовать с применением сенсорной панели оператора, обеспечив на ней отображение и визуальную сигнализацию всего технологического процесса.
Особенности решения
При разработке следовало учесть пожелания заказчика и обеспечить:
- разграничение уровня доступа персонала (оператора, технолога, сервисной службы) к настройкам работы печи;
- наличие алгоритмов проверки агрегатов печи до начала работы;
- наличие алгоритмов работы печи в «Дежурном» и «Энергосберегающем режиме»;
- возможность создания предустановленных программ цикла полимеризации с редактированием всех необходимых параметров температуры и времени полимеризации, а также реализацию программ с возможностью ступенчатого разогрева деталей с зонами выдержки;
- отображение и архивирование в памяти системы циклов полимеризации с возможностью переноса отображения данных на персональном компьютере технолога предприятия, а также:
- световую и звуковую сигнализацию в случае долговременного открытия дверей печи;
- запуск вентилятора выброса в печи по одному из установленных оператором алгоритмов (либо через указанное время после начала цикла полимеризации, либо за указанные период времени перед окончанием цикла полимеризации).
Решение поставленной задачи
Данная задача была реализована путем создания системы управления на базе программируемого логического контроллера и организации интерфейса с оператором посредством использования панели оператора типа TouchScreen.
Управляющая часть среды выполнена на элементной базе компании ОВЕН, а именно на базе программируемого логического контроллера ОВЕН ПЛК100. Среди других приборов ОВЕН в системе управления также используются: модуль дискретного ввода/вывода МДВВ, измерители ПИД-регуляторы ТРМ210, блоки управления тиристорами и симисторами БУСТ2, блок питания БП60Б.
Силовая часть реализована на элементной базе компании ABB. Отображение технологического процесса с помощью сенсорной панели оператора компании Weintek. Реализация программной части выполнена в среде программирования CoDeSys. Система разработана по принципу создания единого управляющего щита напольного исполнения (см. фото 1).
 |
|
Фото 1. Внешний вид щита управления
|
Перечень основных связующих элементов системы управления
 |
|
Рис. 1. Перечень основных использованных элементов системы контроля и управления
|
Исполнение щита управления
 |
 |
|
Рис. 2. Исполнение щита управления
|
Рис. 3. Принудительное охлаждение радиаторов
|
Реализация интерфейса оператора
Ниже приведена структура окон предлагаемого решения, а также некоторые из окон, доступные оператору в процессе работы оборудования.
 |
|
Рис. 4. Структура меню панели оператора
|
 |
 |
| Рис. 5.
Основной экран – главный экран оперативного управления печью полимеризации.
|
Рис. 6.
Экран «Температурный график печи полимеризации».
Оператор может наглядно наблюдать изменение температуры в каждой зоне во времени.
На графике отображается текущий 20-минутный интервал. В случае необходимости просмотреть архив изменения температуры оператор может нажать на кнопку «Архив» и перейти на экран отображения архива изменения температуры во времени.
|
 |
 |
|
Рис. 7. Экран: Активаторы
Экран: Активаторы позволяет программно (без вмешательства в электрическую схему) учитывать либо не учитывать функционирование различных устройств с сохранением общей логики работы системы.
Примечание: Изменение состояния активации возможно только после получения соответствующих прав доступа.
|
Рис. 8.
Экран: «Системные настройки» позволяет определить:
- параметры ПИД-закона регулирования;
- установить или при необходимости скорректировать системное время;
- ввести пароль и получить доступ к настройке параметров работы системы. |
 |
|
Рис. 9.
Настройка работы вентиляторов выброса
Оператор имеет возможность настроить работу вентиляторов выброса по своему усмотрению и обеспечить автоматическое включение / выключение вентиляторов согласно желаемому алгоритму. |
