Bezobsługowe sterowanie transportem pneumatycznym krzemionek do wszystkich mikserów w fabryce.
System sterowania transportem pneumatycznym krzemionek, bezobsługowo zaopatrujący zbiorniki dobowe mikserów z silosów magazynowych dla całej fabryki.
System zapewnia ciągłość produkcji na wszystkich mikserach i minimalizuje możliwość pomyłki oraz zapewnia pełną diagnostykę i konfigurowalność.
Poniżej przedstawiamy opis naszej realizacji wykonanej wraz z partnerem technologicznym, dla czołowego producenta opon na świecie.
Główne założenia projektu
- Zaprojektowanie i uruchomienie niezawodnego systemu sterowania transportem sypkim.
- Zapewnienie obsługi serwisowej systemu z wielu miejsc ze względu na jego rozległość.
- Uniknięcie przestojów systemu związanych z zapychaniem rur.
- Opracowanie algorytmów dobierających kolejność zbiorników dobowych do napełniania.
- Zagwarantowanie, że różne rodzaje krzemionek nie zostaną ze sobą zmieszane.
- Logowanie wszystkich zdarzeń i sytuacji awaryjnych.
Projektując system sterowania bazowaliśmy już na naszych doświadczeniach w transporcie innych surowców sypkich jak sadza, chemia, cukier, mąka itp. Oczywiście każdy klient ma swoje indywidualne życzenia i uwarunkowania, ale z tym klientem współpracujemy już bardzo długo, więc większość jego potrzeb była nam znana. W naszym zakresie było zaplanowanie rozmieszczenia szaf sterowniczych na obiekcie, wykonanie projektów AKPiA dla tych szaf, przygotowanie oprogramowania na sterownik PLC, zaprojektowanie kilku paneli HMI i wykonanie systemu SCADA wraz z systemem raportowania o przesyłach i występujących zdarzeniach oraz awariach. Nasz system sterowania bazuje na komponentach Rockwell Automation i oprogramowaniu Rockwell Software (FT View z rozproszonymi stacjami klienckimi). System raportowania przygotowaliśmy w oparciu o SQL serwer i Reporting Services. Jako aparaturę pomiarową wybraliśmy produkty Endress-Hauser. Są to sprawdzone komponenty oraz programy, dające pewność, że system sterowania będzie działał stabilnie.
Zapotrzebowanie na krzemionkę wysyłają poszczególne miksery i w zależności od wypełnienia zbiorników dziennych oraz zapotrzebowania na najbliższe zmiany produkcyjne, wybierana jest kolejność napełniania zbiorników. Po każdej zmianie typu krzemionki, system musi być wyczyszczony automatycznie, zanim rozpocznie się kolejny cykl transportu, aby nie doprowadzić do zmieszania surowców. Pomylenie lub zmieszanie rodzajów krzemionki może skutkować wycofaniem tysięcy gotowych opon co wiąże się z ogromnymi kosztami. Nasz system zapewnia kilka poziomów weryfikacji źródła i celu oraz poprawności zestawienia drogi transportowej.
Transport z silosów
Transport z silosów odbywa się za pomocą pojemników ciśnieniowych (tzw. gruszek), do których określona porcja surowca jest wsypywana za pomocą przenośników i śluz obrotowych, a następnie za pomocą sprężonego powietrza surowiec jest transportowany rurami. Droga transportu jest zestawiana poprzez odpowiednie ustawienie rozdzielaczy pneumatycznych.
W zależności od rodzaju krzemionki, klient, może sam zdecydować, czy ma być wsypywana do pojemnika pełna porcja (o napełnieniu decyduje sygnalizator poziomu MAX w pojemniku), czy też porcja ma być mniejsza (o napełnieniu decyduje wprowadzony przez użytkownika czas załadunku pojemnika).
Dzięki zastosowaniu dużej ilości czujników, mamy pełną kontrolę nad procesem i bardzo szeroką diagnostykę stanu urządzeń.
Transport do silosów
Natomiast transport do silosów odbywa się z cystern przyłączanych do systemu na zewnątrz budynku.
Transport może się odbywać zarówno za pomocą sprężonego powietrza z samej cysterny, jak i sprężonego powietrza z zakładowej sprężarkowni. Oczywiście sprężone powietrze musi spełniać odpowiednie parametry czystości, wilgotności i ciśnienia.
Kluczowe warunki
W takich systemach transportu powietrznego jest kilka kluczowych spraw o których należy pamiętać:
- transporty muszą być tak przeprowadzone, aby nie doszło do zapchania rur – w tym celu porcjujemy dawki surowca, oraz dostarczamy powietrze wspomagające do rurociągów transportowych. Po każdym pojemniku dozującym wykonujemy krótki proces czyszczenia rurociągów samym powietrzem, a po zakończeniu wszystkich transportów do danego celu, wykonujemy standardowy proces czyszczenia. Każdy rodzaj krzemionki, ma swoje własne nastawy co do wielkości porcji, czasów czyszczenia i przedmuchów czyszczących
- kluczowe jest niezmieszanie różnych rodzajów krzemionki – w tym celu stosujemy wiele programowych zabezpieczeń, sprawdzających w kliku miejscach poprawność ustawionych dróg transportowych
- czym mniejsza ilość łuków na drogach transportowych tym lepiej dla jakości i pewności transportu. Łuki to miejsca w których najczęściej dochodzi do zatorów, oraz miejsca gdzie następuje najszybsze zużycie rurociągów ze względu na tarcie. Także w tych miejscach surowiec ulega największym uszkodzeniom – może zmieniać się jego rozdrobnienie, co ma wpływ na jakość procesów produkcyjnych
- klient musi mieć możliwość zmiany przeznaczenia zarówno źródeł transportu (silosy) jak i celów (zbiorniki dzienne), gdyż zmiana produkcji może wymagać innych rodzajów krzemionki – do tego służą nam odpowiednie skrypty zaszyte w systemie SCADA
- system potrzebuje dostępu do wielu nastaw – czasy napełniania, czasy czyszczenia, czasy transportu i wiele innych nastaw – w naszych systemach jest to dostępne dla odpowiedniego poziomu operatorów w systemie SCADA
- wielkość transportowanej porcji może zależeć od rodzaju surowca – jedne surowce pozwalają aby pojemnik transportowy napełniać do poziomu MAX, a inne wsypujemy tylko na podstawie pomiaru czasu, gdyż zbyt duża ilość powoduje problem z ich przesyłem
Ten realizacja nie opisuje wszystkich naszych doświadczeń związanych z systemami sterowania transportu pneumatycznego surowców sypkich, ale jeśli zainteresował Ciebie ten artykuł, to zapraszamy do kontaktu – chętnie porozmawiamy i podzielimy się naszą wiedzą.
Zastosowane komponenty
- Sterownik Control-Logix Allen-Bradley
- Panele HMI Allen-Bradley
- System SCADA FT View Rockwell Software
- Aparatura pomiarowa Endress Hauser
