Загрузка...

Автоматизированные системы управления промышленным оборудованием на базе решений Schneider Electric

7d7b891a1c00c45610dc

Автор: Радик Сулейманов, технический директор Производственное Объединение ПРИВОД-АВТОМАТИКА

Соавтор: Вадим Стассовский, ведущий эксперт бизнес-подразделения «Промышленность» компании Schneider Electric в России.

ПО «Привод-Автоматика» разрабатывает индивидуальные и серийные решения по автоматизации промышленного оборудования на базе решений Schneider Electric. Современные системы управления обеспечивают высокую эксплуатационную надежность оборудования и существенно увеличивают его производительность и безопасность.

Объединение компетенций для задач заказчика

ПО «Привод-Автоматика» (г. Магнитогорск) — инжиниринговая компания, специализирующаяся в области промышленной автоматизации грузоподъемного оборудования и технологических процессов. С момента своего основания в 2007 г. компания тесно сотрудничает с ведущим мировым производителем электротехнического оборудования и решений по автоматизации Schneider Electric. За эти годы партнеры успешно реализовали сотни совместных проектов по всей России.

Разрабатывая алгоритмы по управлению грузоподъемным оборудованием, специалисты ПО «Привод-Автоматика» используют программную среду SoMachine, созданную для удобства построения, быстрого ввода в эксплуатацию и последующего обслуживания систем автоматизации промышленного оборудования. SoMachine помогает с легкостью запрограммировать  и сконфигурировать контроллеры, панели операторов, датчики, приводные устройства и коммуникационные сети. Кроме того, данная программная среда оснащена встроенными шаблонами, библиотеками и протестированными архитектурами систем управления, которые позволяют ускорить процесс разработки проекта.

Таким образом, предоставляя программную среду и библиотеки SoMachine, компания Schneider Electric обеспечивают своих партнеров тщательно проработанными базовыми алгоритмами по управлению подъемно-транспортным оборудованием, созданными на основе богатейшего международного опыта реализации проектов автоматизации. А специалисты ПО «Привод-Автоматика», руководствуясь знанием особенностей эксплуатации и конструкции российского промышленного оборудования, занимаются адаптацией этих алгоритмов под нужды конкретных заказчиков.

При реализации первых проектов инженеры ПО «Привод-Автоматика» проходили полноценное обучение на европейском предприятии Schneider Electric и в России с привлечением зарубежных экспертов. Сегодня, когда накопленный опыт российского интегратора очень велик, целевого обучения под каждый проект уже не требуется. Тем не менее, сотрудники российского подразделения Schneider Electric оказывают постоянную техническую поддержку своим партнерам, отвечают на возникающие вопросы, обучают тонкостям работы с выходящими на рынок новинками.

Среди наиболее интересных совместных проектов, реализованных партнерами за последнее время, стоит отметить создание системы управления для первого в России грейферного крана грузоподъемностью 32  тонны по заказу компании «Татнефть», комплексное внедрение АСУ ТП пресса усилием 2000 тонн для ООО «МетМашУфалей», а также разработку прибора безопасности башенных кранов.

Система управления грейферным краном

В рамках инвестиционного проекта по повышению эффективности производственных мощностей одного из предприятий, было приобретено два 32-тонных грейферных крана. Задачей ПО «Привод-Автоматика» было разработать автоматизированную систему управления для этого оборудования.

Главная особенность проекта была связана с повышенной грузоподъемностью грейферов — прежде оборудование такого класса не использовалось на территории России. Каждый кран имеет по два мощных привода для подъема и замыкания по 315 кВт и по два — для передвижения крана (по 160 кВт каждый). Таким образом, суммарная мощность приводов составляет порядка  950 кВт.

Для построения системы управления были использованы изделия Schneider Electric: контроллеры и другое оборудование автоматизации на базе ПЛК М251 и открытого сетевого протокола CANopеn, преобразователи частоты серии Altivar 71, панели управления и релейно-контакторная аппаратура. Специалисты ПО «Привод-Автоматика» объясняют выбор производителя надежностью оборудования и наличием уже разработанных, хорошо зарекомендовавших себя алгоритмов  управления приводами.

Использованное программное обеспечение предотвращает перекос крана, позволяет реализовать автоматический режим работы грейфера, диагностику и визуализацию работы системы управления посредством графической сенсорной панели оператора, а также удаленный доступ и мониторинг работы системы управления. В результате реализации проекта конечный заказчик получил удобный в эксплуатации грузоподъемный механизм высокой производительности.

Автоматизация крана существенно облегчает труд оператора: управление производится с помощью небольшого джойстика и не требует физических усилий. Заложенные алгоритмы помогают поднять перемещаемый груз без раскачки — за счет этого снижаются требования к квалификации оператора. Кроме того, сокращается время на выполнение каждой операции, поскольку не нужно дожидаться прекращения колебаний груза. В итоге каждый цикл в работе крана становится короче и совокупная производительность существенно возрастает. А высокая надежность оборудования гарантирует минимум простоев.

АСУ ТП промышленного пресса

ООО «МетМашУфалей» (г. Верхний Уфалей Челябинской обл.) выпускает оборудование и запасные части для всех переделов металлургического производства. В рамках комплексной автоматизации одного из технологических процессов предприятия была выполнена модернизация пресса уникальной грузоподъемности — 2000 тонн (суммарная мощность установки 1,8 МВт).

В ходе проекта устаревшая система управления прессом была заменена на новую. При разработке алгоритмов пришлось учитывать сложность гидравлической системы пресса. Для создания его АСУ ТП компания «Привод-Автоматика» также использовала широкую линейку решений Schneider Electric. В частности, оборудование автоматизации на базе ПЛКТМ 251 и сети CANopen общей протяженностью 250 метров, преобразователи частоты серии Altivar 71 и Altivar 600, устройства плавного пуска ATS 48, панели оператора серии HMIG3U. Механизм измерения положения пресса реализован посредством абсолютного энкодера (датчика, измеряющего угол поворота объекта) OsiSense CANopen.

Теперь на панель оператора выводится полная гидравлическая схема с индикацией работы электрического и гидравлического оборудования пресса. Разработаны алгоритмы автоматического, полуавтоматического и ручного режимов работы. Специализированные алгоритмы управления пропорциональными и логическими клапанами в сочетании с механизмом на базе энкодера позволили повысить точность позиционирования пресса до 1 мм. Такая точность, безусловно, приведет к повышению качества продукции, выпускаемой предприятием. А безотказная работа оборудования будет способствовать повышению производительности всей производственной линии.

Приборы безопасности башенных кранов

В соответствии с требованиями правил эксплуатации, устройства и приборы безопасности используются на любом кране. Такого рода приборы для башенных кранов давно выпускаются различными российскими предприятиями. Однако зачастую данные изделия очень ненадежны в эксплуатации и требуют регулярной замены (несколько раз в год).

Для решения этой проблемы компания «Привод-Автоматика» разработала собственный прибор безопасности 10 и 12-тонных башенных кранов, одновременно реализующий специализированные алгоритмы управления башенной стрелой. В частности, прибор управляет приводами всех механизмов крана, реализует алгоритм исключения влияния скручивания башни на стрелу и обеспечивает визуализацию работы системы управления.

С точки зрения безопасности прибор обеспечивает такой функционал, как защита крана от опрокидывания и перегрузки; запрет работы при недопустимой скорости ветра; защита механизмов крана по крайним положениям с адаптивным снижением скорости; координатная защита; регистрация параметров работы крана с возможностью последующего считывания, обработкой данных и формированием отчетов; регистрация параметров работы компонентов системы управления с формированием архива ошибок и событий, а также другие виды защит.

Прибор был разработан с использованием среды SoMachine. Устройство на 90 % укомплектовано оборудованием производства Schneider Electric. Управление приводами и функция защиты крана реализуется за счет программируемого контроллера, глубоко интегрированного в систему управления.

Главные достоинства прибора — высокая надежность и длительный срок эксплуатации, сопоставимый с продолжительностью срока службы самого крана. Это позволяет строительным организациям раз и навсегда избавиться от проблем, связанных с внезапными поломками и заменами приборов, и получить выраженный экономический эффект.

По итогам типовых испытаний разработанный прибор безопасности признан пригодным для применения в серийной продукции систем управления башенных кранов. Решение пользуется популярностью у строительных компаний Урала, Сибири и других регионов страны.

Перспективы сотрудничества

Компании Schneider Electric и «Привод-Автоматика» взаимно удовлетворены результатами сотрудничества в области автоматизации грузоподъемных устройств и другого промышленного оборудования. Совместные компетенции помогают предлагать российским предприятиям оптимальные решения в сфере АСУ ТП отдельных машин и механизмов.

В числе ближайших планов ПО «Привод-Автоматика» — освоение недавно вышедшего на рынок семейства преобразователей частоты Altivar 320, 340 и 900 с функциями интеллектуального управления и новых средств автоматизации. Благодаря использованию единой программной среды SoMachine и передового оборудования от мирового лидера российская инжиниринговая компания сможет предложить своим клиентам еще более эффективные решения, адаптированные для самых разных сфер применения.

Thumb 4055fc2e8cdd76fd065d
Разместил:
Опубликовано:
13 февраля 2018 в 13:57