Автоматизація розвантажувального візка - ДК «Зернова Столиця»
Система автоматичного керування розвантажувальним візком
Основні передумови
Протягом останніх років виробництво зернових культур є пріоритетною галуззю аграрного сектору України, що швидко розвивається, а вироблене в нашій країні зерно залишається рентабельним товаром на внутрішньому та зовнішньому ринках, що роблять цю галузь ще більш привабливою.
Діяльність усіх підприємств ДК «Зернова Столиця» спрямовано створення сучасного, високоефективного устаткування. Реалізація проектів, розроблених фахівцями департаментів ДК «Зернова столиця» призводить до зниження собівартості об'єктів, що будуються, скорочення термінів будівництва, зменшення енергоємності та можливості, в майбутньому, розвитку цих комплексів з мінімальними капіталовкладеннями. Тим самим веде як до збільшення конкурентоспроможності виробленої продукції, так і до зростання рентабельності бізнесу.
На окрему увагу заслуговує нова розробка фахівців департаменту автоматизації ДК «Зернова Столиця» - система автоматичного управління розвантажувальним візком. Ця перша спроба за багато років надати абсолютно нові за функціональністю якості стандартного обладнання.
Візок розвантажувальний - це пристрій, який встановлюється на надсилосних стрічкових конвеєрах і служить для організації операцій з розвантаження системи.
Необхідність застосування цієї розробки обумовлюється тим, що устаткування елеваторів, саме, обладнання надсилосного поверху елеваторів не піддавалося модернізації чи значної реконструкції протягом багатьох років. Техніці, яка зараз встановлена в надсилосних поверхах елеваторів, вже понад 20-30 років.(На Рис1. Конвеєр надсилосного поверху)
Що являє собою стандартний розвантажувальний пристрій? Це самохідний візок з електроприводом, що рухається рейками, встановленими над стрічковим конвеєром. Для розвантаження продукту зі стрічки за допомогою направляючих барабанів на візку виконана петля, що огинає, скидає зерно в приймальний лоток. Перекидний клапан, розташований у приймальному лотку, розподіляє потік зерна в лівий або правий самопливи, що направляють зерно в приймальні люки силосів.
Для електричного живлення двигунів головного приводу та приводу перекидного клапана до розвантажувального візка підключено багатожильний гнучкий кабель у гумовій ізоляції, який тягнувся за візком по спеціальному коробі або підвішувався на трейлінгу по всій довжині силкорпусу.
Для здійснення точного позиціонування візка над приймальними люками на рамі конвеєра в місцях зупинки візка встановлювалися кінцеві вимикачі. (на Рис2. Модифікований розвантажуючий візок, оснащений системою автоматизації та аспірації.)
Основними недоліками «старої» системи управління розвантажувальним візком є:
- Недовговічність дорогого багатожильного гнучкого кабелю в гумовій ізоляції.
- Велика кількість контактних елементів (колійних кінцевих вимикачів), які вимагають постійної профілактики, тому що працюють у середовищі з підвищеною запиленістю.
- Велика кількість кабелів для підключення колійних контактних вимикачів та датчиків дискретного рівня у силосах.
- Обмеженість функцій пристрою.
- У разі оснащення візка додатковим пристроєм потрібно прокладати додатковий трейлінговий кабель.
- Трудомісткість сервісного обслуговування.
У старому тілі новий дух
Система автоматичного управління розвантажувальним візком, розроблена фахівцями департаменту автоматизації ДК «Зернова Столиця» - це комплексний інтелектуальний пристрій, позбавлений перерахованих недоліків, що є сукупністю програмних та апаратних засобів, що здійснюють управління.
Система управління побудована на базі програмованого контролера ILC 130 ETH, що здійснює контроль і управління всіма функціями пристрою (руху, позиціонування, розподілу потоку продукту і т.д.. Тепер для роботи візка необхідний тільки один недорогий стандартний чотирижильний трейлінговий кабель невеликого перерізу. (Рис5. Щит системи управління розвантажувального візка)
Управління агрегатами візка може здійснюватися в місцевому (налагоджувальному) режимі за допомогою кнопкового поста керування або в автоматичному режимі, інтегрувавши бортовий контролер в систему дистанційного автоматизованого керування елеватором. Це не складе великої праці, тому що застосовано стандартний протокол зв'язку Profinet (Рис5. Вluetooth-адаптер і контролер ILC 130 ETH).
Передача сигналів керування та інформація про стан всіх датчиків та пристроїв візка здійснюється по радіоканалу за допомогою bluetooth-адаптера ethernet-порту Factoryline Wireless Bluetooth V2.0 FL BT EPA. Таким чином, назавжди знято всі обмеження на розширення обсягу інформації, що передається від розвантажувального візка.
Необхідність у великій кількості колійних кінцевих вимикачів відпала повністю. Тепер функція позиціонування здійснюється за допомогою всього одного безконтактного датчика встановленого «на борту» візка та енергонезалежної системи управління, що дозволяє бути впевненим убезпеки інформації про стан всіх агрегатів візка у разі зникнення напруги живлення.
Бездротова передача даних скорочує витрати на кабельно-провідникову продукцію, дозволяє проводити постійний моніторинг положення візка та отримувати інформацію про його місцезнаходження з точністю до 5 мм (на Рис5. Датчик позиціонування.).
До стандартної комплектації розвантажувального візка додатково пропонується можливість встановлення на самопливах візка аналогових датчиків рівня - «lot» (радарний або механічний), що дають можливість мати інформацію про рівень зерна в силосі, що завантажується. Ця інформація також передається в загальному пакеті безпроводового каналу.
Ще одна опціональна новинка розвантажувального візка. Це спільна розробка департаментів автоматизації та екологічної безпеки ДК «Зернова столиця». Абсолютно новий, інноваційний підхід до знепилення приміщенні надсилосного поверху елеваторів. Повністю відмовившись від застосування енергоємної, що вимагає постійного обслуговування щілинної системи аспірації пропонується установка локального фільтра, що самоочищається, безпосередньо на скидному лотку розвантажувального візка.
Управління роботою локального фільтра ведеться за допомогою системи управління розвантажувального візка, з урахуванням стану фільтруючих елементів і вибором режиму фільтрації в залежності від виду зернової культури, що транспортується (Рис5. монтаж локального фільтра).
Звукова та світлова сигналізація, якою оснащений розвантажувальний візок, повністю відповідає вимогам галузевих умов безпеки праці.
Уся система управління побудована на базі обладнання одного з лідерів світової електротехнічної галузі компанії Phoenix Contact (Німеччина). Усеобладнання сертифіковане в Україні.
«Phoenix Contact» – лідер на ринку інновацій у технологіях промислових з'єднань, автоматизації, систем електронних інтерфейсів та захисту електронних пристроїв від перенапруги. Однією з головних переваг обладнання «Phoenix Contact» є його висока якість та надійність. Крім того, всі пристрої адаптовані під наш кліматичний пояс і працюють у широкому температурному діапазоні від -25 °C до +70 °C і мають високу вібростійкість.
Система автоматичного управління розвантажувальним візком пройшла промислові випробування, була впроваджена під час здійснення проекту з реконструкції системи дистанційного автоматизованого управління Рахнянського елеватора, що належить ТОВ “Луї Дрейфус Коммодитіз Л.Т.Д Україна” та успішно експлуатується до сьогодні.
Розробка та впровадження нової системи автоматичного управління розвантажувальним візком це не просто спроба створити ще один екземпляр пристрою. Це новий погляд на елеваторне обладнання, що дозволило дати нову якість стандартному механізму, скоротивши витрати на його впровадження та обслуговування.
Автор статті: Начальник департаменту автоматизації ДК «Зернова Столиця» - Аккерман Микола Михайлович.