Izmantojamais kontrolieris: Fatek .
Izmantojamā procesa vizualizācijas programma: Weintek.
1.Projekta mērķis
Projekta uzdevums: Izveidot tehnoloģisko iekārtu automatizētu mazgāšanas sistēmu:
- Piena pārstrādes uzņēmumā ”Rīgas Piensaimnieks”;
- Alusdarītavā “Aldaris”;
- Bioreaktoru mazgāšanai (Krasnogorska, Krievija)
Zīm. 1 – Piemērs 1: pārvietojama mazgāšanas iekārta CIP_BIO
Zīm. 2 – Piemērs 2: CIP iekārta alus darītavā “Aldaris”
Projekta mērķis ir izstrādāts universālu pieeju CIP iekārtas izveidē.
2.Projekta sastāvdaļas:
Projekta realizācija sastāv no sekojošiem etapiem:
- Iekārtas tehnoloģiskās shēmas formēšana (kopsadarbībā ar tehnoloģisko uzņēmumu);
- Vadībai paredzēto iekārtu saraksta sastādīšana;
- Vadības principu formēšana uz recepšu bāzes;
- Darba izpildes plāna sastādīšana;
- Automatizācijas struktūrshēma;
- Elektriskais projekts (vadības skapju shēmas un montāžas shēmas);
- Komplektējošo daļu pasūtīšana un piegāde (vadības sistēma , sensori utt.);
- Vadības sistēmas darba algoritms;
- PLC programmēšana (piemēram, projektam CIP_BIO-programmējamais kontrolieris Fatek);
- HMI programmēšana (piemēram, projektam “Rigas Piensaimnieks – operatora paneļa vizualizācija “Weintek” );
- Vadības skapja montāža;
- Vadības sistēmas testēšana pirms piegādes Pasūtītājam;
- Vadības skapju piegāde objektā;
- Elektroiekārtu ārējā montāža objektā;
- Vadības sistēmas testēšana objektā;
- Personāla apmācība un projekta dokumentācijas nodošana;
- Objekta palaišana ekspluatācijā.
3.Ražošanas tehnoloģija
Ražošana sastāv no sekojošām daļām:
- Mazgāšanas līdzekļa rezervuāri;
- Sūkņu iekārtas;
- Vārsti šķidruma maršrutu formēšanai;
- Sensori un devēji procesa vadības sistēmai;
- Iekārta šķidruma uzkarsēšanai;
- Vadības sistēma ar mazgāšanas programmas receptūru.
Katrā konkrētā gadījumā atkarībā no mazgājamās iekārtas, tiek izvēlēta sistēmas produktivitāte, CIP iekārtas sastāvs, mazgāšanas tehnoloģiskā shēma, vadīas sistēma.
Zīm.. 3 – Piemērs 1: CIP_BIO tehnoloģiskā shēma (bioreaktoru mazgāšana)
Zīm. 4 – Piemērs 2: CIP tehnoloģiskā shēma alus darītavai.
Zīm. 5 – Piemērs 3: CIP tehnoloģiskā shēma piena pārstrādes rūpnīcai
4.Vadības sistēma
CIP_BIO iekārtas vadības sistēma sastāv no:
- Operatora panelis “Weintek”;
- Programmējamais kontrolieris “Fatek”;
- Frekvenču pārveidotājs “Omron”;
- Bioprocesu kontrolieris “BIO-3”.
Zīm. 6 – CIP iekārtas vadības sistēmas struktūrshēma
CIP iekārtas vadības sistēma šajā piemērā ir sasaistīta ar bioreaktora vadības sistēmu BIO-3. Attālinātai darba režīmu novērošanai un koriģēšanai, tiek izmantots Internets caur Router iekārtu. Iekārtu mazgāšanas process, ieskaitot programmas izvēli no pieejamām mazgāšanas programmas receptūrām, var kontrolēt viens cilvēks.
5.Elektroiekārtas
Elektriskais projekts ir veidots uz programmas paketes PCshematicElautomation(vai Pcad) bāzes.
Zīm. 7 – CIP automātikas skapja principiālās shēmas piemērs (SIA “Rīgas Piensaimnieks”)
Zīm. 8 – Vadības skapja montāžas piemērs
6.PLC programma
Vadības programma ir veidota uz programmas paketes WinProLadder bāzes.
Zīm. 9 – CIP_BIO vadības programmas algoritma piemērs.
Zīm. 10 – Vadības programmas algoritma piemērs mazgāšanai ar fosfātu piena rūpniecībā.Zīm. 11 - Programmas CIP_BIO uzbūves piemērs WinProLadder vidē.
Zīm. 11 - Programmas CIP_BIO uzbūves piemērs WinProLadder vidē.
7.HMI piemērs.
Procesa un vadības sistēmas vizualizācija veidota uz programmas paketes EasyBilder bāzes “Weintek” operatora panelim.
Zīm. 12 – Piemērs 1: CIP_BIO iekārtas operatora paneļa ekrāns – galvenā izvēlne
Zīm. 13 – Piemērs 2: CIP_BIO iekārtas operatora paneļa ekrāns – recepšu parametru izvēlne
8.Projekta īpatnība
Bioreaktoru mazgāšanas projektā CIP panākta dziļa bioreaktora vadības sistēmas integrācija ar iekārtas CIP_BIO vadības sistēmu. Tas ļāva mazgāšanas procesā izmantot bioreaktoru iekārtas resursus (rezervuāru, maisītāju, vārstus, sildītāju u.tml.), turklāt CIP receptē paredzētas katra mazgājamā bioreaktora īpatnības.
Projektā CIP alus ražošanas rūpnīcai novecojusī vadības sistēma uz PLC Siemens S5-sērijas bāzes tika nomainīta ar vadības sistēmu, kurā izmanto PLC Siemens S7-315. Ar šo modernizāciju iekārtas kopējā dīkstāve bija 1 diena.
Projektā CIP piena pārstrādes uzņēmumam īstenots dažāda tipa iekārtu ar dažādām mazgāšanas programmām mazgāšanas vadības princips. Tas ļāva izmantot dažāda veida mazgāšanas līdzekļus un elastīgas mazgāšanas receptes (tiek iestatīti laika un šķidruma caurlaidības parametri, receptē izmantojamo ķīmisko vielu veidi u.tml.).
Pamatojoties uz šo un citu CIP iekārtu izbūves pieredzi, izdarīts secinājums par CIP sistēmu (iekārtu un vadības sistēmu) optimālās izvēles iespēju katram konkrētam tehnoloģiskajam procesam.
CIP tehnoloģisko iekārtu izvēle ir atkarīga no sistēmas vajadzīgās ražošanas jaudas un izmantošanas sfēras (kādā ražošanā tā tiek izmantota), kā arī no Pasūtītāja tehnoloģisko iekārtu īpatnībām.
Programmējamās kontroles ierīces un vadības paneļa izvēle ir atkarīga no Pasūtītāja vēlmēm, projekta izmaksām un mazgājamajā iekārtā izmantojamās vadības sistēmas.
Sistēmas operatora interfeiss pieejams vairākās valodās (tostarp krievu valodā). Dokumentācija, tostarp projekta dokumentācija, programmas, rasējumi un personālam paredzētās instrukcijas tiek nodrošinātas valodā, par kādu panākta vienošanās ar Pasūtītāju.