Разработка системы автоматизации прессовой части БДМ

Станция инжинирингаС инжиниринговой станции выполняется программирование контроллеров всех стадий, а также сопровождение проектов станций операторов.СтанцияинжинирингаAdvant Engineering Station серии 500Станция инжиниринга Advant серии 500 является рабочей станцией с оболочкой Unix и работает в среде X Windows, а также OSF/Motif, использует в качестве аппаратной платформы рабочую станцию HewlettPackard 9000/700. Станция инжиниринга оказывает поддержку при решении инжиниринговых задач, возникающих при проектировании и запуске системы управления процессом, включая конфигурирование и документирование.Сканер Сканер, или интеллектуальная платформа, предназначенная для перемещения установленных на нем датчиков массы, влажности и толщины движущегося картонного полотна. Сканер оснащен собственным контроллером, который обрабатывает информацию, поступающую с датчиков, и передает по специальной связи в технологический контроллер MasterPiece 200. Для обеспечения постоянной точности измерения контроллер автоматически выводит датчики за край картонного полотна и проводит стандартизацию. Сканер в режиме непрерывного сканирования собирает информацию о продольном и поперечном профиле картонного полотна по массе, влажности и толщине.Принтеры В системе используются два принтера, которые предназначены для решения следующих задач:струйный цветной для печати копий кадров;матричный, подключенный к станции оператора на накате, для печати рапортов.Сетевая шинаСетевая шина использует протокол стандарта TCP/IP- протокол управления передачи данных/Интернет – протокол. В TCP/IP используется тройное квитирование установления связи, подтверждение приема сообщений, обеспечение высоконадежной дуплексной передачи данных по установленным соединениям.Сетевая шина предназначена для подключения сетевого принтера и обеспечения возможности подключения к другим системам управления, учета и так далее.Программное обеспечениеПрограммная часть АСУ ТП АВВ имеет следующие основные программы управления:модуль управления массой 1м2 картонного полотна в продольном направлении;модуль управления влажностью картонного полотна в продольном направлении;координированное управление сушкой картонного полотна;координированное управление скоростью картоноделательной машины;система управления вакуум-формующими цилиндрами;система управления подачей массы по слоям;система локального регулирования.Модуль управления массой 1м2 картонного полотна в продольном направлении Он содержит функции управления сканированием, которые из значения массы 1м2, полученного со сканера, рассчитывают текущее значение 1м2 массы. Управляющее воздействие в виде задания суммарного расхода густой массы (массы перед смесительными насосами), поступает в систему управления распределения массы по слоям.Модуль управления влажностью картонного полотна в продольном направленииОн содержит функции управления сканированием, которые из полученного со сканера профиля влажности рассчитывают текущее значение влажности. Управляющее воздействие, виде задания управления пара. Поступает в 6 сушильную группу. Кроме того, при достижении предельных значений (минимального или максимального) задания в 6 сушильной группе, выдается новое задание в четвертую сушильную группу для вывода давления пара в шестой сушильной группе в рабочий режим.Координированное управление сушкой Координированное управление сушкой уменьшает потери тепла в сушильной части во время обрыва полотна и уменьшает вероятность пересушивания при перезаправке. Когда происходит обрыв все контуры управления давлением пара снижают задание и они остаются постоянными по величине. Величина задания определяется в виде доли от предшествующего обрыву задания. К концу обрыва все задания снова автоматически меняются до величин, предшествовавших обрыву. Координированное управление скоростьюПакет программ для управления скоростью обеспечивает координированное управление с упреждением заданий в другие контуры управления продольным профилем полотна для обеспечения стабильности показателей качества при изменении производительности (скорости) БДМ. Пакет позволяет программно изменять задание локальным контурам управления и координировать эти изменение заданий с учетом различия транспортных запаздыванием и постоянных времени, стабилизируя этим качествобумаги при изменении скорости БДМ.Система локального регулированияСистема предназначена для построения локальных контуров регулирования параметрами технологического процесса. На ее базе построено непосредственно цифровое управление параметрами в пароконденсатной системе, системе подготовки химикатов в мокрой части БДМ.Рисунок 4.2 – Блок-схема связи ПТК с объектомСостав ПТК и характеристика его узлов и модулейАвтоматизированная система управления сушильной частью БДМ №1 строится на контроллерах фирмы MITSUBISHIсерииFXкоторые выполняют следующие функции. Собирает и обрабатывает измерительную информацию, получаемую от контролируемого процесса.Собирает и обрабатывает данные о состоянии исполнительных механизмов.Выполняет логические операцииАварийная обработка данныхОтображение и распечатка текущих и аварийных трендовПовышение надежности и безопасности оборудования Автоматический пуск и останов оборудованияЗащиты и блокировки.Комплексная диагностика технологического оборудования и системы управления.Оперативный контроль и отображение технологического процесса. ПЛК семейства FX -это программируемые контроллеры универсального назначения. Компактные контроллеры объединяют в одном корпусе дискретный ввод/вывод, центральный процессор, память и электропитание. Возможности их применения можно расширить, благодаря различным опциям, например дополнительным входам и выходам, аналоговому вводу/выводу. Контроллеры семейства FX можно подключить ко всем наиболее распространенным сетям, например, Ethernet.CC-Link, Profibus и т.д.Модуль центрального процессора (CPU): для решения задач различного уровня сложности может использоваться разных типов производительности.Используя дополнительные опции аналоговых или дискретных входов /выходов, модули позиционирования, модули интерфейсов можно создать гибкую систему управления для любой задачи автоматизации.Центральный процессор CPUFX3U предназначен для построения относительно простых систем так и сложных процессов с высоким требованием к скорости обработки информации и малым временем реакции.На данный момент FX3U с его временем цикла 0,065 мкс на каждую логическую операцию является самым быстрым контроллером семейства FX. Входы и выходы обрабатываются с более высокой частотой, программа реагирует быстрее и пользователь выигрывает благодаря более высокой точности процесса. Память может вмещать до 64000 шагов программы.Вход дискретных сигналов встроенный в модуле предназначен для преобразования входных дискретных сигналов в его внутренние логические сигналы, а выходные дискретные сигналы это преобразованные внутренние логические сигналы контроллера. Дискретные входа могут работать с контактными датчиками, кнопками, а выхода способны управлять релейной схемой, магнитными пускателями, сигнальными лампами.Модуль ввода аналоговых сигналов FX2N-8AD выполняет аналого-цифровое преобразование входного аналогового сигнала и формирует цифровые значения мгновенных значения аналоговых величин. Эти значения используются центральным процессором в ходе выполнения программы.Модуль вывода аналогового сигналаFX2N4DA предназначен для цифро-аналогового преобразования внутренних цифровых величин контроллера в выходные аналоговые сигналы. Аналоговый модульFX2N-8ADc 8 каналами способны определять напряжение, токи, температуру (в том числе одновременно). Разрешающая способность аналогового модуля семейства FX составляет от 8до 16 бит.Имея встроенный интерфейс для программирования и связи между контроллером и панелью оператора, дает возможность создать небольшую автоматизированную систему, а встроив дополнительный интерфейсный адаптер можно использовать его в качестве второго коммуникационного интерфейса RS485/RS422/RS232/USB для программирования или для построения коммуникационной сети.Применение модуля интерфейса FX3U-ENET позволяет расширить функции связи ПЛК с другими ПЛК и построить систему АСУТП верхнего уровня для решения более глобальных задач автоматизации производства.Панель оператора, обеспечивающая человеко-машинный интерфейс, облегчает диалог между оператором и машиной. Панель серии G1000 -это сенсорный экран, с высоким разрешением от256 до 65536 цветов с возможностью отображать сложные графические элементы. Мультимедийные возможности позволяют использовать видеоролики в качестве подсказок для оператора (например, при неполадках). Быстрый USB-порт с прозрачным режимом передачи данных в контроллер. Кодировка Unicjdt позволяет отображать информацию на большинстве языках.Дополнительные интерфейсы для Ethernet. Melsecnet/10/H, CC-LinkIE, а также дополнительный портRS232,RS422.Для программирования семейства GOT имеется среда программирования GTDesigner2., которую можно установить на любом компьютере с операционной системой Windows.Основные функции и решаемые задачи ПТК на базе контроллера серии FX3U.Реализация всех систем автоматического контроля и управления, указанных в схеме автоматизации.Адаптивная настройка САУ без вмешательства оператора.Управление с пульта исполнительными механизмами.Плавный переход системы из автоматического режима в ручной.Программирование и отладка программного обеспечения с помощью инструментов программирования (например, GXDeveloper).ЗаключениеВ ходе курсовой работы была проанализирована существующая схема автоматизации прессовой части БДМ. Приведено обоснование автоматизации данного объекта.Была предложена новая схема автоматизации прессовой части БДМ.Список использованной литературыНовиков Н.Е. Прессование бумажного полотна. М: Лесная промышленность, 1972.Эйдлин И.Я. бумагоделательные и отделочные машины. М: Лесная промышленность, 1970.Оборудование целлюлозно-бумажного производства, Ч.2. Бумагоделательные машины/Под ред. В.А. Чичаева. М: Лесная промышленность, 1981.Лапинский И. Бумагоделательные машины. М: Лесная промышленность, 1966.Расчет и конструирование бумаго- и картоноделательных машин: Методические указания по выполнению курсового проекта/Сост. В.А. Смирнов, М.Н. Ануров; ЛТИЦБП, Л., 1988.Определение допустимых напряжений и запасов прочности в машиностроении: Учеб. Пособие/ Г.Б. Галеев, Н.Е. Новиков; ЛТА. Л., 1972.Старец И.С. Подшипники качения в оборудовании целлюлозно-бумажного производства. М: Лесная промышленность, 1985.Старжинский В.Н. Борьба с шумом в целлюлозно-бумажном производстве. М: Лесная промышленность, 1977.Пугачев Ю.Г. Экономическая часть дипломного проектирования: Методические указания к дипломному проектированию/СПбГТУРП. СПб, 2000.Журнал «Целлюлоза, бумага, картон».Оборудование ЦБП: Методические указания по выполнению курсовой работы/Сост. В.А. Смирнов; ЛТИ ЦБП. Л., 1990.Коновалов А.Б., Смирнов В.А. Прессовые части бумаго- и картоноделательных машин: Учебное пособие/ГОУВПО СПбГТУРП, СПб.Буйлов Г.П. Автоматизация оборудования ЦБП: учебное пособие/ СПбГТУРП.- СПб., 2009.- 167 с.