Основные критерии при разработке системы СУБР на заводах

Основные критерии Уже 4-5 лет назад перед российскими заводами по производству спирта остро встала проблема модернизации автоматики брагоректификационного отделения. Существующие пневматические системы уже сильно износились и не отвечают созданным техническим условиям качества выпускаемой продукции.

Создание новых систем автоматизации для обеспечения качества производства

Эта потребность не могла остаться незамеченной на рынке автоматизированных систем, и сразу несколько компаний — разработчиков автоматики направили свои силы на создание таких систем. Пути были разные, но цель одна — надежная и недорогая автоматизированная система для наших заводов. И что мы имеем…

Читая подшивку бюллетеня «Ликероводочное производство и Виноделие», можно сделать вывод, что как минимум три разработчика автоматизированных систем предлагают свои услуги в этой сфере. И самое интересное — все представленные системы достаточно сильно отличаются друг от друга по технической реализации! Пожалуй, одинаковой для всех систем является только номенклатура датчиков полевого уровня, все остальное уникально. У потенциальных заказчиков недостатка в выборе нет, есть только вопрос — что же все-таки выбрать?

Принципы построения СУБР и условия ее работы

Имеет смысл ознакомиться с принципами построения и отличительными сторонами системы управления брагоректификацией СУБР-1, а выбор всегда остается за Заказчиком. При разработке системы за основу были взяты четыре основных критерия построения системы:

  • надежность;
  • качество регулирования;
  • удобство эксплуатации (наглядность, простота управления);
  • цена.

Рассмотрим отдельно каждый критерий.

Надежность системы обеспечивается благодаря регуляторам

системы СУБР на заводахИзначально было понятно, что нельзя строить автоматизированную систему непрерывного и длительного функционирования на базе персонального компьютера. Бытовой персональный компьютер с непромышленной операционной системой имеет во многом излишний ресурс и избыточную функциональность для такого рода задач. Иногда в таких системах происходят самопроизвольные сбои, что вы наверняка замечали сами.

Это доказывает и опыт наших коллег, которые в своей автоматизированной системе ставят рядом с основным компьютером еще и дублирующий.

Система СУБР-1 строится на основе ПИД-регуляторов по децентрализованной структуре, когда не существует такого компонента в системе, выход из строя которого приводит к остановке системы.

Каждый регулятор в системе функционирует как программный автомат по зашитой программе — сбои в такого рода контроллерах исключены. Отдельные независимые регуляторы управляют каждый своими независимыми контурами регулирования, а персональный компьютер только «наблюдает» за этим процессом, протоколируя значения всех параметров системы, и вмешивается в процесс регулирования только тогда, когда у оператора возникает такая необходимость. Этим и определяется надежность управляющей системы.

Качество регулирования – требования к параметрам процесса

А для чего вся эта автоматика? В конечном счете — повысить качество продукции! Помимо всех прочих факторов, на качество продукции непосредственно влияет и качество регулирования. В основном качество регулирования определяется четырьмя компонентами:

  • точностью измерения значения регулируемого параметра;
  • методом регулирования (прямой, косвенный);
  • эффективностью алгоритмов управления;
  • точностью функционирования исполнительных механизмов.

Точность измерения значений параметров определяется точностью приборов полевого уровня. Система СУБР-1 измеряет температуру, все коэффициенты ПИД-регулирования устанавливаются с панели управления регуляторов и при необходимости могут быть легко откорректированы оператором, алгоритмы жестко зашиты в микропрограмме каждого регулятора.

Цена указана цену для электрических взрывобезопасных прямоходных клапанов

СУБР на заводахСистема допускает применение любых исполнительных механизмов, но мы рекомендуем Заказчику и указываем цену для электрических взрывобезопасных прямоходных клапанов с линейной пропускной характеристикой, что позволяет осуществлять регулирование наиболее точно (для шаровых клапанов требуется дополнительный перерасчет размера шага регулирования из-за нелинейности пропускной характеристики).

Характеристики большинства мембранных исполнительных механизмов для пневмоклапанов близки к линейным, однако они обладают зоной гистерезиса, составляющей 5—15% от наибольшего значения Р. Эта величина зависит от усилий трения в сальнике, от перепада давлений на регулирующем органе, от характеристик пружины и эффективной площади мемб-раны. Поэтому точное регулирование на таких клапанах затруднено. Для преодоления проблем гистере­зиса ПИД-регулятор Базис-8Р имеет параметр «люфт исполнительного ме­ханизма» и при регулировании коррек­тирует на это значение величину каждого первого инверсного шага.

Удобство эксплуатации обеспечено применением пульта ручного управ­ления Система включает в себя шкаф уп­равления, в котором размещается все электрооборудование: блоки питания, барьеры искробезопасности, реле, адаптер RS-232 для связи с АРМ оператора, блок аварийной сигнализации, ПИД-регуляторы, ручной пульт управ­ления. ПИД-регуляторы врезаны в пере­днюю панель шкафа, и на знако-графическом дисплее отображают все параметрами регулирования. Имеется воз­можность изменения параметров с помощью кнопок на самом регуляторе. Отдельно хочется обратить внима­ние на наличие пульта ручного управления. В любой момент времени по любому каналу регулирования опера­тор может перейти на ручное управле­ние и выполнить необходимые дей­ствия. Эта функция во многом упроща­ет запуск и отладку процесса. Ну и конечно, есть АРМ оператора со всеми возможными функциями мо­ниторинга, протоколирования, изменения параметров. Возможно подключение удаленного компьютера по сети Ethernet для просмотра графиков и параметров процесса.

Цена — гибкий подход к условиям оп­латы

Не считаем нужным удивлять кого-то «самой низкой» ценой на страницах журнала. Цена считается после со­ставления конкретного ТЗ и зависит от многих факторов. Но твердо можем обещать гибкий подход к условиям оп­латы и понимание финансовых труд­ностей потенциального Заказчика. Как правило, первый платеж по договору составляет не более 40% общей сто­имости. Также возможна отсрочка окончательного платежа до 6 месяцев. Система СУБР-1 имеет сертификат соответствия системы сертификации ГОСТ Р Госстандарта России No РОСС RU. МЕ68.H00642. Система успешно функционирует на шести предприятиях спиртовой про­мышленности.

В.А.Щенев, Ю.Н.Юдин, компания «АСТРА-КОН»