Различные способы и подходы к внедрению ЦПУ

Комплексная автоматизация спиртового производства на базе пневмоавтоматики

ТУ для технологических участков СПКак отраслевой институт, ВНИИПБТ, более 40 лет занимался исследованиями, разработкой и внедрением устройств и систем автоматизации спиртового производства (СП). На основе накопленного опыта в свое время, совместно с НПО «Пищепромавтоматика» и «УкрНИИСПОМ», были разработаны нормативы объема и технического уровня автоматизации спиртовых заводов. Нормативы использовались для разработки технических условий для технологических участков СП. Много совместных работ выполнено в области математического моделирования и разработки математических моделей АСУТП Загародного спиртзавода, АСУТП Мичуринского экспериментального завода ВНИИПБТ с последующим анализом как положительных, так и отрицательных сторон этих разработок (М.Л.Мендельштейн, Л.А.Ровинский, В.В.Иванов, В.И.Каньшин), включая компьютеризацию АСУТП.

Компьютеризация технологического процесса в предлагаемых условиях

Анализ показал, что компьютеризация сама по себе, воздействуя на объекты регулирования технологического процесса и оптимизации его режимов, не отражает глубинных процессов и дополнительных задач, влияющих на повышение качества процесса водно-тепловой обработки замеса, осахаривания, дрожжегенерации, процесса брожения. К тому же комплексная автоматизация СП в предлагаемом фирмами в настоящее время исполнении – мероприятие достаточно дорогое.

Не умаляя роли компьютеризации САУР в целом, во ВНИИПБТ ведется разработка систем централизованного контроля и управления (СЦКУ) технологическим комплексом производства на базе пневматики, в объеме которой решается два блока вопросов: разработка центрального пульта управления (ЦПУ), кроме датчиков и клапанов, и периферийных устройств (в основном датчиков и исполнительных устройств), призванные обеспечить контролируемость и управляемость не только режимных параметров, но и параметров качества.

Рассмотрение подходов к построению ЦПУ

Остановимся подробнее на рассмотрении подходов к построению ЦПУ, а в отношении работ в области периферийных устройств ограничимся их перечислением в надежде на то, что нам будет предоставлена возможность рассказать о них в следующих публикациях. В области периферийных устройств разработаны:

  • расходомер помола (зерна);
  • узел регулирования расхода зерна, соотношения расходов зерно-вода (внедрен на Карачаевском спиртзаводе и в Дигоре);
  • универсальные пневматические датчики давления и уровня, которые могут быть легко перенастроены вращением регулировочного винта на требуемый диапазон измерения;
  • датчики измерения уровней в смесителе, бродильных и передаточном чанах, выдерживателе-испарителе, напорных баках для воды, измерения давления в колоннах БРУ;
  • управляемые дозаторы ферментов и другое.

В части работ по ЦПУ кроме известного щитового и компьютерного исполнения разработан пневматический пульт управления, в котором размещены показывающие приборы, редукторы, блоки коммутаций, обеспечивающие автоматический контроль и регулирование 12–18 технологических параметров, безударный переход с автоматического на ручной режим управления и обратно, возможность условия связи с компьютером. Пульт построен по блочному принципу с группировкой подключаемых технологических параметров — по три параметра в одну группу.

Условия применения способа монтажа без помощи крепежных элементов

О ТУ участков СПДля каждой группы разработан блок управления (БУ) на три параметра и используются вторичный показывающий трехшкальный прибор (ПВ) и блок регуляторов (БР) с двумя регуляторами. Все пневматические соединения блоков данной группы между собой и с внешними устройствами (датчиками и пневмоклапанами) осуществляются посредством специальной пневмоплаты (ПП), также рассчитанной на три параметра. Все разветвления входящих сигналов данной группы происходят внутри платы, благодаря чему в гибких жгутах отсутствуют тройники. Для всех блоков применен выдвижной способ монтажа без помощи крепежных элементов, что упрощает доступ к ним для осмотра и настройки. Внутри пульта размещен узел воздухоподготовки (фильтр, редуктор, коллектор).

таблица БРУВсе установленные в пульте ПВ, БУ, БР взаимозаменяемы, благодаря чему СА, построенная таким образом, обладает высокой степенью ремонтопригодности (благодаря запасным блокам ремонт сводится к замене отказавшего блока на резервный, что по времени занимает 3–5 минут). В таблице приведен пример группировки технологических параметров трехколонной БРУ.

П р и м е ч а н и е. Эти параметры выведены для показания на вторичные приборы. По вызову оператора на вторичном приборе вместо 3 параметров может быть вызван на контроль один из них. При этом на вторичном приборе будет показано: левая шкала – значение параметра, средняя шкала – задание регулятору, правая шкала – давление на клапане. Проверка работы контура регулирования осуществляется по вызову.