Автоматическое производство пенопласта

Задачка отдела автоматизации ВяткаСтройДеталь:

Отделу автоматизации ВяткаСтройДеталь была поставлена задачка: заавтоматизировать одну из самых сложных единиц оборудования в производственной полосы – блок-форму, так как метод действий оператора блок-формы обнаруживает ряд серьёзных заморочек, требующих решения:

• Оператору во время всего цикла нужно выставлять шаровые краны для подачи пара в блок-форму согласно аннотации.
• Оператор должен каждые 15 минут проводить весь цикл поновой. Деяния по управлению блок-формой монотонны, но требуют определённого внимания. На фоне общей утомлённости это приводит к случайным ошибкам при управлении блок-формой.
• Продувку, пропарку и остывание оператор делает, ориентируясь по свидетельствам манометров и часам.

Таким макаром, сначала, необходимо было высвободить оператора от однотонной работы. Если за весь цикл спекания пенопласта будет отвечать автоматика, оператор сумеет делать другие операции по цеху, к примеру, заниматься подготовкой сырья либо резкой блоков. Данное внедрение позволило бы уменьшить количество рабочих мест в цехе, что значительно уменьшило бы себестоимость выпускаемой продукции.

Требования к многофункциональному составу устройства:
• Наличие одного пульта управления всей блок-формой.
• Наличие управляемых клапанов и задвижек.
• Наличие логики, автоматом управляющей положением задвижек для подачи пара, положением клапанов для загрузки сырья, управление вентиляторами загрузки и вакуумным насосом.
• Наличие панели оператора для оповещения оператора о ходе работы.
• Наличие логики, реализующей автоматический пуск и окончание процесса.
• Наличие логики, позволяющей вручную задавать временные интервалы продувки, пропарки и остывания. Также выбор конфигурации для данных операций. Так, к примеру, предоставление выбора программки для оператора делать продувку не по времени, а по значению манометра.
• Наличие аварийного оповещения оператора. Так, если во время автоматического цикла произошла катастрофа, то нужно проинформировать о ней оператора. После этого оператор переводит установку в ручной режим и завершает цикл под своим своим контролем.

Поиск решения:
Сначала нужно было поменять ручные шаровые краны для подачи пара в блок-форму на автоматом управляемые шаровые краны. Были выбраны шаровые краны, снаряженные пневмоприводами и конечными выключателями, для того чтоб в случае выхода крана из строя либо по некий причине неоткрывания его, автоматика смогла найти данную неисправность и сказать оператору об аварии. Для привода двери, замка и клапанов загрузки в блок-форму были использованы пневмоцилиндры, также снаряженные датчиками положения либо конечными выключателями – для выявления аварийных ситуаций в случае несрабатывания замка либо незакрывания двери. Управление пневматическими исполнительными устройствами было принято производить при помощи пневмораспределителей. По заданию требовалось, чтоб операции пропарки и остывания имели возможность контролироваться по давлению в блок-форме. А конкретно: должно произойти окончание операции пропарки и остывания по достижению какого-то определенного значения давления. Другими словами как требуемое давление будет достигнуто, операция будет закончена. Для этой цели отлично подошли контактные манометры.

Выбор средств автоматизации ОВЕН
В качестве контроллера был избран ОВЕН ПЛК 100 с 2-мя модулями расширения МДВВ. Данное оборудование совершенно подходит для автоматизации блок-формы потому что все входные сигналы, поступающие на вход контроллера, и выходные сигналы с контроллера являются дискретными. Также огромным плюсом для выбора данного контроллера послужило то, что в комплекте с контроллером поставляется бесплатное программное обеспечение для программирования ПЛК и подробная аннотация с описанием и примерами. Программка для ПЛК была написана в CoDeSys на языках SFC и CFC. Программка представляет из себя поочередные шаги. В каждом шаге происходит анализ входных сигналов от конечных выключателей клапанов, пневмоцилиндров и контактных манометров. Если входные сигналы удовлетворяют условию, то формируется выходной сигнал на управление пневмораспределителями и магнитными пускателями. По окончанию цикла формирования блока пенопласта программка ворачивается на 1-ый шаг и встает в режим ожидания до того времени, пока оператор не нажмет кнопку «Старт». Также для визуализации процесса и человеко-машинной связи была выбрана панель оператора ИП-320. Данная панель служит для отображения инфы о ходе спекания блока пенопласта и для ввода временных интервалов для операций «продувки», «пропарки», «охлаждения» и «выталкивания», также для выбора конфигурации «пропарки» и «охлаждения». Так, к примеру, есть возможность избрать перед пуском цикла «охлаждение» не по времени, а по показанию вакуумметра. Изменение данных характеристик позволяет достигнуть цеху наилучшей производительности и свойства выпускаемой продукции.
Видео работы блок-формы можно поглядеть на сайте промышленной автоматизации ГП ВяткаСтройДеталь.