Компания ЗАО НПО «Элком» (г. Казань) специализируется в области производства оборудования инфракрасного нагрева и сушки, сушильных и окрасочных камер, а также осуществляет проектирование окрасочно-сушильных линий. Специалисты компании разрабатывают не только оборудование, но и комплексные системы управления, пригодные для применения как на серийно изготавливаемых установках, так и для автоматизации окрасочных и сушильных камер, проектируемых по индивидуальным техническим требованиям заказчика.
В одном из проектов заказчик, который занимается окраской кузовов самосвалов, сформулировал основные требования к автоматизированной системе управления. В основных требованиях значилось точное соблюдение температурного режима, помимо температуры следовало учесть важную технологическую особенность: образующиеся пары растворителя при высоких концентрациях имеют тенденцию взрываться, следовательно, приоритетным был контроль количества паров растворителя для обеспечения взрывобезопасности производства.
Требования к автоматизированной системе управления:
- автоматическое поддержание температуры в камере в режиме окраски: +15 …+20 °С, в режиме сушки: +80 °С;
- возможность задания температуры в двух независимых режимах испарения и сушки с сохранением этих параметров в энергонезависимой памяти контроллера;
- блокировка установки при исчезновении фазы, неисправности привода главной заслонки, снижении давления в камере ниже порогового, а также в случае перегрева теплообменника;
- контроль количества паров растворителя для обеспечения взрывобезопасности – не выше 20 % от нижнего концентрационного предела взрываемости (НКПВ);
- диагностика датчиков температуры и сигнализаторов довзрывоопасных концентраций;
- дополнительные блокировки и защита согласно ТЗ.
Средства автоматизации
Система построена на базе программируемого контроллера ОВЕН ПЛК110-32, объединяющего в себе многофункциональный блок управления, развитую систему обмена данными с внешними устройствами и интерфейс с оператором, реализованный при помощи графической панели ОВЕН СП270.
К ПЛК110 по интерфейсу RS-485 подключен модуль аналогового ввода ОВЕН МВА8, по интерфейсу RS-232 – панель оператора СП270. Протокол передачи данных – Modbus RTU. Функциональная схема показана на рис. 1.
Управление
Модуль аналогового ввода МВА8 опрашивает четыре датчика температуры (ДТС014) и два сигнализатора довзрывоопасных концентраций (4…20 мА). Измеренные значения передаются на контроллер, кроме того, в ПЛК110 поступает статус измерения, т.е. ведется непрерывный контроль работоспособности датчиков. При их неисправности (обрыв, короткое замыкание) контроллер получает соответствующий сигнал и отправляет предупреждение на панель оператора.
На дискретные входы контроллера подается сигнал от преобразователя давления (Huba Control) и от магнитных пускателей приточных вентиляторов. В случае снижения производительности вентилятора срабатывает реле, и на контроллер поступит сигнал о сбое в работе. При срабатывании автоматического выключателя в цепи питания двигателя или теплового реле (при перегреве двигателя или пропадании фазы) на ПЛК поступит сигнал о неисправности. К дискретным входам ПЛК110 подключены концевые выключатели электроприводов, и если привод находится в крайнем положении, то на ПЛК также поступит соответствующий сигнал.
На панели оператора ОВЕН СП270 индицируются текущие режимы, а также могут вводиться и редактироваться значения технологических параметров.
В качестве источника питания датчиков и элементов индикации, а также фильтрации питающей сети от импульсных помех применены блок питания БП60Б-Д4-24 и сетевой фильтр БСФ-Д3-1,2. Температура измеряется термопреобразователями сопротивления ДТС. Корпус пульта и все органы управления имеют исполнение IP54 в соответствии с ГОСТ 14254-96.
Функции управления
Установка включает теплоизолированную камеру, пульт управления и силовой щит. Система предусматривает возможность работы как в ручном, так и автоматическом режимах. На лицевой панели пульта расположены кнопки и переключатели, а также панель оператора, на экране которой отображаются текущий режим работы и другие технологические параметры. В зависимости от режима управления контроллер выдает сигналы на исполнительные механизмы: электроприводы, магнитные пускатели двигателей вентиляторов, дизельные горелки, реле блокировки освещения камеры в режиме сушки.
Система обеспечивает выполнение следующих функций:
- автоматическое поддержание температуры для различных режимов работы (окраска, сушка, выдержка, охлаждение);
- контроль длительности процессов с отображением текущей информации;
- многоступенчатая защита от перегрева (контроль перегрузки двигателей вентиляторов, защита двигателей от пропадания фазы, контроль питающего напряжения на двигателе, измерение температуры в блоке нагрева);
- контроль воздушной среды в камере с помощью сигнализаторов довзрывоопасных концентраций паров растворителей (при превышении концентрации паров растворителя выше 20 % НКПВ отключаются нагреватель, двигатели вентиляторов, освещение камеры, а на панели появляется сообщение «Высокая концентрация паров растворителя»);
- контроль работы вентиляции датчиками давления.
Для безопасной работы установки система снабжена функцией автоматической диагностики. В случае возникновения ошибки или неисправности на панель оператора выводится соответствующая информация. Независимо от числа возникающих ошибок на экране отображаются две последние. Для получения развернутой диагностики после появления сообщения необходимо нажать и удерживать кнопку УСТАНОВКА, на экране появится подробная расшифровка.
Результат
Применение средств автоматизации отечественного производителя – компании ОВЕН – позволило построить систему управления, оптимальную по стоимости и обладающую возможностями масштабирования: от систем для несложных сушильных установок до крупных производственных участков. Установка сдана в эксплуатацию и безотказно работает с осени 2011 года. Качество окраски не вызывает нареканий у потребителей.
Связаться с представителями компании НПО «Элком» можно по тел.: (843)520-90-30, 520-90-40 или по адресу: mail@npo-elcom.ru