В 2018 — 2019 годах специалистами компании РИТМ выполнялись работы по автоматизации системы складирования и дозирования жидких химических компонентов на Морозовском химическом заводе, пос. им. Морозова, Ленинградская обл.
Хранение и автоматическое дозирование химии в процесс, АО «МХЗ», 2018 — 2019 гг
АО «Морозовский химический завод», пос. им. Морозова, Ленинградская обл.
Автоматизация дозирования жидких химических компонентов базируется на комплексных решениях, состоящих из накопительных емкостей, систем дозирования, трубопроводов, насосных станций и шкафов автоматического управления.
Для оперативного учета используются датчики уровня в емкостях, расходомеры. Обмен информацией с верхним уровнем предприятия осуществляется по цифровым протоколам связи.
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 и дозирования 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.
