жк днепропетровская 37 евротрешка

Все производство – на одном дисплее (о новых разработках в области автоматизации производственных процессов)

Перед специалистами в области автоматизации производственных процессов открываются большие перспективы. Инвестиции в модернизацию и техническое обновление предприятий предусматривают в том числе автоматизацию технологических процессов.

145.jpgПреодолеть отставание

Под автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУ ТП) обычно понимается комплексное решение автоматизации основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке.

В отличие от систем автоматического управления (САУ) автоматизированные системы предусматривают участие человека в контуре управления – либо в целях сохранения контроля над процессом, либо из-за сложности или нецелесообразности автоматизации отдельных операций.

Широкое применение АСУ ТП на самых разных промышленных предприятиях независимо от их масштаба обусловлено быстрым и качественным сбором данных. Система обеспечивает требуемую прозрачность данных от уровня систем управления технологическими процессами до уровня систем управления предприятием. При этом технологические процессы выведены на систему визуализации в удобной для оператора форме.

Непрерывная передача информации позволяет анализировать процессы производства и быстро реагировать на изменения, в том числе внештатные и аварийные. Такие действия возможны благодаря тому, что в базе данных сохраняются значения основных текущих параметров и величин, что позволяет отследить предаварийную ситуацию, оценить причины и даже обнаружить виновных.

Надо отметить, предприятия разных отраслей заметно отличаются по уровню автоматизации. Это во многом зависит от задач, решаемых с помощью АСУ ТП. В наибольшей степени системы нашли применение там, где они направлены на предотвращение аварийных процессов: в энергетике, нефтегазовом комплексе, химических и нефтеперерабатывающих производствах, металлургии.

На этом фоне уровень автоматизации предприятий стройиндустрии остается низким. Вместе с тем в докризисные годы строительная отрасль представлялась перспективной для интеграторов благодаря высоким темпам роста и притоку инвестиций.

Сегодня надежды компаний, специализирующихся на проектировании АСУ ТП, поставках оборудования и создании программного обеспечения для этих систем, связаны с модернизацией промышленности.

– Доля изношенного оборудования в энергетике и практически во всех отраслях промышленности достаточно велика – это приводит не только к лишним энергозатратам, но и к технологическим сбоям, – поясняет ведущий инженер ЗАО «Электронмаш» к. т. н. Евгений Кулешов. – Поэтому модернизация объективно необходима, а она также подразумевает и автоматизацию.

Например, в энергетике более 70% заказов на проектирование АСУ связаны с модернизацией и только 20–30%  – с новым строительством.

Обновление технологий на любом промышленном предприятии, внедрение современного, насыщенного электроникой оборудования – это тоже шанс воспользоваться преимуществами автоматизации. В таком оборудовании уже предусмотрены основные узлы для автоматизации: оно содержит необходимые разъемы и электронные платы, готовые к подключению.

Таким образом, приобретая технологическое оборудование, предприятие уже покупает составляющие АСУ ТП. Эти автоматизированные технологии можно интегрировать в уже существующие АСУ или создавать системы заново силами специализированных компаний.

В результате предприятие получает более высокое качество продукции, экономию ресурсов и сырья, исключение «человеческого фактора», а в целом – эффективность всех звеньев производства.

Надежность и качество

Примером модернизации уже действующего оборудования может служить реализованный в 2007 году проект АСУ ТП транспортно-сырьевого цеха КЖБИ (разработчик ЗАО «Электронмаш»).

Система полностью управляет основным транспортирующим оборудованием, то есть разгрузкой и перемещением вяжущих и инертных материалов с железнодорожного или автомобильного транспорта в соответствующие хранилища и далее вплоть до заливки готовой бетонной смеси в формы.

Объектами управления являются также вспомогательные механизмы: компрессоры, вентиляция и др. Оператор контролирует запуск и остановку транспортных механизмов, перемещение материалов, работу и исправность техники. В результате удалось повысить надежность и работоспособность системы управления и минимизировать затраты на техническое обслуживание.

Кроме того, автоматизированный процесс промышленного приготовления сухих строительных смесей или товарных бетонов позволяет точнее выдерживать дозировку и тем самым повышает и стабилизирует качество конечной продукции.

Так, автоматизация бетоносмесительного узла производительностью до 400 кубометров в сутки, реализованная ЗАО «Союзэлектроспецналадка», позволила существенно сократить ручной труд операторов. В итоге улучшился контроль за расходом сырья и выработкой продукции, прекратились нарекания на качество производимых бетонных смесей.

АСУ ТП производства строительного кирпича по технологии «Теплостен» (разработчики ОАО «ШМЗ», компания «Элпрон») полностью автоматизирует процессы производства и ведет учет выпускаемой продукции. Кроме того, система проводит диагностику оборудования и всего технологического процесса и подсказывает оператору возможные аварийные ситуации. Благодаря такому подходу к решению поставленной заказчиком задачи по параметрам «цена/качество» предложенная разработчиками АСУ превосходит аналогичные технические решения конкурентов.

Эффективное управление технологическим процессом может привести также к увеличению общего объема производства и уменьшению стоимости единицы готовой продукции.

Такой результат был получен при внедрении АСУ ТП завода по производству сухих строительных смесей с двумя параллельными линиями, которые обеспечивают многокомпонентное дозирование, смешивание и упаковку смесей в товарные мешки. Проектирование и поставку дозирующих контроллеров обеспечивало ООО «Альфа-Т», разработку программного обеспечения – ЗАО «ИнСАТ». При росте спроса производство может быть увеличено с 60 т до 100 т готовой смеси за смену с одной линии.

Расстояния не помеха

Как правило, АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом и подразумевает нижний, средний и верхний уровни. С нижнего уровня: с датчиков, контроллеров и других исполнительных устройств – получают информацию о различных параметрах технологических процессов (температуре, давлении, влажности, плотности и составе жидкостей и смесей и т. п.). На среднем уровне происходит преобразование информации. На верхнем – вывод данных на экран монитора или видеостену для оперативного контроля и управления.

Для информационной связи всех подсистем используются различные промышленные сети. В локальных системах, то есть в пределах одного здания или цеха, приборы нижнего уровня могут быть связаны в одну сеть с помощью оптоволокна или витой пары.

В распределенных системах, когда предприятия разнесены на десятки километров друг от друга, используют радиоканалы или системы спутниковой связи. Например, в ООО «РН-Северная нефть» в Усинске (Коми) мониторинг и управление энергоцентрами нескольких нефтяных месторождений, удаленными друг от друга на расстояние до 100 км, происходит по радиорелейной сети и через WEB-интерфейс. При этом центральный диспетчерский пункт находится непосредственно в Усинске за 300 км от ближайшего предприятия.

Организация дистанционного мониторинга объектов в Якутии из-за отсутствия проводной линии также оказалась возможной только по спутниковой связи.

В пределах мегаполисов доступны различные варианты связи – модемная, проводная, радиорелейная. Выбор того или иного канала получения информации происходит на стадии проектирования системы.

Надо отметить, что процесс создания АСУ ТП достаточно длительный: от момента получения технического задания до сдачи проекта заказчику может пройти 2–3 года. Этот период завершается этапами опытной и промышленной эксплуатации, в течение которых происходит окончательная сдача-приемка системы. При этом иногда выполняется замена ненадежных элементов системы или корректировка алгоритма для исключения ошибок и отказов в производственном процессе.

Стоимость системы складывается из множества факторов: применяемого оборудования, совместимости локальных устройств, степени заданной погрешности данных, стоимости сопутствующих работ, связанных с прокладкой коммуникаций и др. Тем не менее, по оценке специалистов, самая дорогостоящая АСУ ТП обходится заказчику на порядок дешевле, чем производственное технологическое оборудование.

Вместе с тем создание автоматизированных производств и систем управления технологическим процессом, их последовательная увязка по иерархическим уровням и интегрирование в единую систему сбора, обработка данных и оперативного управления позволяют получить существенный экономический эффект в ходе эксплуатации.

Татьяна Рейтер

Другие материалы по теме

X