Автоматизация работы с жидкими и сыпучими компонентами. Пневмотранспорт. Дозирование
Автоматизация складирования сыпучих компонентов базируется на комплексных решениях, состоящих из бункеров (силосов), систем дозирования (питателей), транспортных систем (компрессоры, пневмокамерные насосы, пневмотранспорт и пр.) и шкафов автоматического управления.
Для оперативного учета используются датчики уровня в бункерах и весоизмерительные системы. Обмен информацией с верхним уровнем предприятия осуществляется по цифровым протоколам связи.
Цементный центр «Обводный», Санкт-Петербург
В 2017 году специалистами компании РИТМ были завершены работы по автоматизации процесса складирования на крупнейшем на Северо-Западе цементном терминале с мощностью единовременного хранения 16 000 тонн — Цементном центре «Обводный», расположенном по адресу Санкт-Петербург, наб. Обводного канала, д. 134-136-138, корп. 40 (реконструированное силосное хозяйство завода «Красный треугольник»).

Автоматизированный складской терминал включает в себя 32 железобетонных силоса по 500 тонн каждый, что дает возможность раздельного хранения различных марок цемента и обеспечивает объем годовой перевалки до 500 000 тонн.
Автоматизация процесса погрузки цементовозов
До внедрения системы автоматизации, когда автотранспорт грузился вручную, без контроля со стороны диспетчера, были проблемы с контролем соответствия марок цемента, в том числе высокомарочного цемента ПЦ 500-Д0 и Д0-нормированного, который применяется для аэродромного строительства, дорожного строительства, для гидротехнических сооружений, при производстве ответственных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном строительстве. Чтобы оператор не смог ошибочно загрузить автотранспорт цементом другой марки требовался дополнительный ручной контроль, что замедляло работу элеватора.
Проблема была актуальна как для цементовозов собственного парка «ЦемЦентра «Обводный», так и для собственных авто-цементовозов покупателей, забирающих цемент самовывозом.
Помимо этого не велся оперативный учет фактических отгрузок по каждому силосу, что затрудняло подсчет остатков и расходов. Учитывая, что общий грузооборот ООО «ЦемЦентр «Обводный» составляет от 100 вагонов в месяц, такой учет был крайне необходим оперативному персоналу и плановому отделу компании.
Внедренная система автоматизации крайне проста в работе. Красным цветом обозначается неактивное оборудование — участки отключенного пневмотранспорта и силосы, запрещенные к отгрузкам.

Зеленым цветом обозначаются силосы, которым дано разрешение на отгрузку. Зеленые участки пневмотранспорта — это включение отгрузки с данного силоса. Часы у каждого силоса показывают интервал времени, в течение которого происходит отгрузка цемента.
Цементные силосы сгруппированы по зонам отгрузки, где встают авто-цементовозы. Это позволяет диспетчеру наглядно видеть свободные и занятые зоны, планировать очередь машин.
Архитектура системы автоматизации складского процесса
Автомашины заказчика загружаются пневмотранспортом — 30-ти тонный цементовоз заполняется за 20 минут, при этом одновременно под загрузкой могут стоять 4 машины.
ООО «Цемент на обводном» располагает 32 силосными башнями, что позволяет единовременно хранить 1 тыс. тонн цементов различных марок. Мощности предприятия позволяют принимать по 6 железнодорожных вагонов-хопров — итого 420 тонн в сутки.
Система автоматизации обеспечивает контроль работы цементных силосов с помощью местных пультов управления. Для централизованного сбора и обмена данными о работе элеватора используется центральный шкаф управления с промышленным контроллером ОВЕН ПЛК.

Применение промышленного контроллера в качестве центрального устройства сбора данных дает сразу несколько преимуществ. Первое — абсолютная гибкость системы, позволяющая изменять логику работы системы диспетчеризации программно, без изменения электрической схемы. Второе — цифровой интерфейс, позволяющий осуществлять обмен данными со зданием весовой и офисным зданием по цифровому помехоустойчивому каналу. Третье преимущество — экономия на кабельных трассах. Расположение точки сбора данных в центре элеватора позволяет оптимально спланировать прокладку силового и информационного кабеля.
Формирование отчетов по работе складского силосного хозяйства
Гибкая система отчетов представляла собой формирование отчетов из базы данных по отгрузкам для последующей аналитики в таблицах Excel и вывода на печать. Формирование отчетов выполняется отдельно по силосам и по периодам работы. Видны продолжительности отгрузок.
Отчеты позволяют плановому отделу Цементного Центра «Обводный» соотносить отгрузки и оценивать годовые объемы реализации, отслеживать обеспечение контрактов с крупными бетонными заводами, которые производят цемент в Ленинградской области – ЗАО «Пикалевский цемент», ОАО «Цесла» (г. Сланцы), «Волховский цемент», а также предприятий других регионов страны, например, ОАО «Осколцемент» (г. Старый Оскол, Белгородская обл.), «Спаскцемент» (Дальний Восток).
Отчет по отгрузкам позволяет осуществлять планирование и прогнозирование, в соответствии с которым заключаются договоры с поставщиками, определяются лимиты на тот или иной период времени, отрабатываются заявки по требуемым объемам, исполняются клиентские квоты.
В частности, работа элеватора идет с такими организациями, как «Ленстройдеталь», «Объединение 45», «Молодой ударник», «Бетомикс». Благодаря инновационным решениям ООО «ЦемЦентр «Обводный» может обеспечить заказчикам поставку цемента любого вида в объеме от 50 кг до 12 тысяч тонн.
В результате выполнения работ по автоматизации складского силосного хозяйства была достигнута основная цель внедрения — дистанционный контроль погрузки цементовозов из помещения весовой.
В ближайшей перспективе планируется автоматизация компрессорной станции, железнодорожных весов, автомобильных весов, пневмовинтовых насосов, системы измерения уровней, линии фасовки цемента в мешки и биг-бэги.
Для оперативного учета используются датчики уровня в емкостях, расходомеры. Обмен информацией с верхним уровнем предприятия осуществляется по цифровым протоколам связи.
АО «Морозовский химический завод», пос. им. Морозова, Ленинградская обл.
В 2018 — 2019 годах специалистами компании РИТМ выполнялись работы по автоматизации системы складирования жидких химических компонентов на Морозовском химическом заводе, пос. им. Морозова, Ленинградская обл.
Измерение уровней и контроль остатков химических компонентов
• Толуол;
• Ксилол;
• Ацетон;
• Бутилацетат;
• Дованол;
• Изопропиловый спирт;
• Бензиловый спирт;
• Лак AS 020 (50% и 70% растворы)
• Лак КО-075М(S);
• Лак КО-915;
• Смола IS 368(70% раствор).
Система автоматизации складирования химических компонентов состоит из трех уровней: Нижний уровень – это датчики и физические интерфейсы передачи данных.

Уровнемеры, установленные на емкостях Морозовского химического завода (Здание 349), способны выполнять функции среднего уровня автоматизации и имеют интерфейс передачи данных на верхний уровень контроллера.
Средний уровень системы автоматизации – это промышленные контроллеры МК-16, установленные на дозаторах жидких компонентов ДЖК1 — ДЖК14 (Цех 1, Цех 2, Здание 356, ОГЗ), работающие по протоколу Modbus RTU.
Верхний уровень системы автоматизации – это SCADA-система, опрашивающая контроллеры дозаторов и уровнемеры. SCADA система представляет из себя набор инструментов для визуализации, обработки и обеспечения хранения данных получаемых с контроллеров и уровнемеров. Информация хранится в базе данных MySQL, сформированные отчеты могут быть выгружены в Excel-таблицы. Работать с отчетами может три оператора-клиента одновременно (плановый отдел, главный инженер, системный администратор).
Дозирование химических компонентов
Контроллер МК-16, применяющийся на дозаторах Морозовского химического завода, предназначен для дозирования жидких химических компонентов (от двух до шестнадцати) и накопления их в бункере, установленном на тензодатчиках. Фактически на предприятии используется не более девяти компонентов для приготовления одной смеси.
Контроллер обеспечивает управление смесителем готовой смеси. После набора определенного рецепта, на усмотрение оператора, контроллер ожидает команды выгрузки смеси из бункера или автоматически начинает выгрузку.
В случае использования дозатора в комплексе со смесителем выгрузка происходит в смеситель, после чего происходит запуск автоматического цикла смешивания смеси в течении заданного времени. После окончания смешивания контроллер дозатора ожидает разрешения выгрузки смеси из смесителя или автоматически начинает разгрузку смеси, в зависимости от алгоритма работы, заданного оператором.
Выгрузка смеси на склады готовой продукции
Выгрузка смеси на склады готовой продукции происходит по заданному времени, но может быть продлена до выполнения по сигналу датчиков установленных в потребляющих отводах и сигнализирующих о переполнении.
Во время работы смесителя допускается производить настройки прибора за исключением настроек касающихся работы смесителя, а также возможен набор следующей смеси в бункер, разгрузка из которого будет разрешена контроллером только после полного освобождения смесителя в емкости готовой продукции.
Выполнение рецептуры

Для более точного дозирования компонентов контроллеры МК-16 поддерживают уставки «Тара минимум», «Тара максимум» и «Предельный остаток». В случае несоответствия контроллер выдаст соответствующее сообщение на экран и вернется в исходное состояние.
Корректировка показаний уровнемеров может быть выполнена с помощью обновления значений плотности компонентов, хранящихся на сырьевых складах и зависящих от внешних факторов (температура, партия и пр.).
После выполнения предварительных настроек контроллер системы управления перейдет к дозированию первого компонента, вес нетто которого более нуля. Во время дозирования оператор может просмотреть накопленное значение веса для данного компонента. Дозирование может быть приостановлено оператором или отменено дозирование всего рецепта, после чего произведен возврат в исходное состояние.
Дозатор переходит в состояние временной приостановки приготовления рецепта при поступлении сигнала на вход аварийного сигнала.
После набора всех заданных компонентов согласно рецепта и успокоения бункера дозатор будет ожидать внешнего разрешения на разгрузку смеси в смеситель. После разгрузки смеси и отработки паузы после разгрузки, система управления начинает дозирование следующего цикла набора рецепта, если количество циклов было ранее задано более одного или равным нулю. В случае необходимости оператор может прервать цикличность работы прибора.
Отчеты о расходах химических компонентов и остатках на складах

Контроль уровней химических компонентов в емкостях здания 349 (Ксилол, Толуол, Лак AS 020 (70% раствор), Лак КО-075М) обеспечивается за счет цифровых уровнемеров, которые отправляют данные на сервер SCADA-системы по сетевому протоколу TCP/IP в режиме реального времени.
Контроль расхода химических компонентов при дозировании выполняется с помощью контроллеров МК-16, работающих на дозаторах жидких компонентов ДЖК1 — ДЖК14. Счетчики дозаторов накапливают значения отдозированного веса для каждого компонента в текущем сеансе работы и отправляют данные на сервер SCADA-системы по сетевому протоколу Modbus RTU.
Гибкая система отчетов позволяет настроить интервалы запрашиваемых данных, периоды уровня детализации, выгрузить форму отчетов в таблицу Excel или распечатать на принтере.
Контакты:
Раб. тел/факс: (812) 493-20-71
Моб. тел.: +7(921) 943-12-26
WhatsApp: +7(921) 943-12-26