Компания ПРОЕКТ-П в 2017г. совместно с инженерами АСУ ТП отдела КИПиА производственного кооператива "Вологодский молочный комбинат" (ПК "ВМК" г.Вологда) для производственных нужд ПК "ВМК" разработали автоматизированную систему управления буферными емкостями осмотической воды на базе программируемого логического контроллера СПК207 и модулей ввода-вывода серии Мх110 производства ОВЕН.

На ПК "ВМК" в технологическом процессе используется очищенная вода. Очищенную воду получают посредством осмотической установки очистки воды, которая имеет фиксированную производительность. Потребление воды на технологические нужды предприятия не равномерно и при максимальной нагрузке превышает производительность осмотической установки. Для решения проблемы неравномерного расхода очищенной воды были установлены две буферные емкости объемом по 10м3 каждая. Во время низкого потребления очищенной воды на технологические нужды, а также при остановке технологического оборудования буферные емкости наполняются очищенной водой, при увеличении потребления очищенной воды на технологию буферные емкости опорожняются.

Автоматизированная система управления (АСУ) буферными емкостями осмотической воды состоит из щита автоматики, щита пневматического распределительного, насосов, распределительных пневматических клапанов и заслонок с датчиками положения, датчиков уровня, датчиков давления и температуры. Щит автоматики разработан на базе панельного программируемого контроллера ОВЕН СПК207 и модулей ввода-вывода серии Мх110 производства ОВЕН.

Функции автоматизированной системы управления:
1. Наполнение буферных емкостей очищенной водой с осмотической установки очистки воды.
2. Опорожнение буферных емкостей.
3. Слив остатков очищенной воды перед мойкой.
4. Мойка буферных емкостей от централизованной системы CIP-мойки.
5. Одновременное наполнение/опорожнение одной емкости и мойка другой.
6. Маршрутизация потока очищенной воды в зависимости от выбранного технологического процесса.
7. Контроль работоспособности осмотической установки очистки воды.
8. Контроль обратной связи насосов.
9. Контроль положения распределительных клапанов и заслонок.
10. Контроль положения люков.
11. Ручное управление исполнительными механизмами.
12. Контроль температуры, текущего уровня и аварийных уровней воды в буферных емкостях.
13. Светозвуковая сигнализация аварийных и предупредительных ситуаций.
14. WEB-визуализация технологического процесса.

Основное оборудование щита автоматики:
    — программируемый логический контроллер ОВЕН СПК207 — 1шт.;
    — модуль ввода дискретных сигналов ОВЕН МВ110-16ДН — 3шт.;
    — модуль вывода дискретных сигналов ОВЕН МУ110-16К — 3шт.;
    — модуль ввода аналоговых сигналов ОВЕН МВ110-8А — 1шт.;
    — модуль вывода аналоговых сигналов ОВЕН МУ110-8И — 1шт.;

Краткое описание технологического процесса:

Технологический процесс управления емкостями буферной воды состоит из четырех процессов:
1. Наполнение — наполнение выбранной буферной емкости очищенной водой с осмотической установки очистки воды;
2. Опорожнение — опорожнение одной из буферных емкостей на технологические нужды;
3. Слив — слив остатков очищенной воды из буферных емкостей перед CIP-мойкой;
4. Мойка — CIP-мойка буферных емкостей, гребенки и охладительной установки.

Количество сигналов АСУ ТП

Контроль уровня воды в буферных емкостях при наполнении и опорожнению осуществляется по аналоговым датчикам уровня — гидростатическим датчикам давления воды установленных в каждой буферной емкости. Для дополнительной защиты в каждой емкости установлены дискретные аварийные датчики нижнего и верхнего уровней воды. Запуск процессов наполнения и опорожнение буферных емкостей осуществляется оператором с панельного контроллера ОВЕН СПК207. Управление насосом подачи очищенной воды на технологию в процессе опорожнения осуществляется по сигналу запроса от внешней автоматизированной системы управления. Завершение процессов наполнения и опорожнения осуществляется в ручную с экрана СПК207 или в автоматическом режиме по достижению верхнего или нижнего уровня воды соответственно.
Слив остатков осмотической воды перед CIP-мойкой запускается оператором в ручную с экрана ОВЕН СПК207, останов процесса осуществляется двумя способами: в ручную с панели оператора или в автоматическом режиме по завершению таймера опорожнения буферной емкости, который запускается как только уровень воды достигнет нижнего аварийного датчика уровня воды в соответствующей емкости.
Мойка буферных емкостей осуществляется от централизованной системы CIP-мойки завода и состоит из трех независимых подпроцессов: мойка буферных емкостей, мойка гребенки клапанов, мойка охладительной установки. Для выбранной буферной емкости каждый подпроцесс запускается отдельно в ручную с экрана ОВЕН СПК207 и не может быть активирован при активном другом подпроцессе. Мойка гребенки клапанов состоит из пяти фаз: ожидание, заполнение, мойка, флипование (цикличное переключение клапанов), дренаж.

Для предотвращения запуска нескольких процессов одновременно в системе автоматики реализованы защиты (интерлоки) от неправильного включения. Для одной буферной емкости можно запустить только один подпроцесс.
Автоматизированная система управления поддерживает режим смешанного управления емкостями. Для каждой емкости независимо друг от друга возможно запустить любой процесс. Например, возможно запустить одновременно для первой емкости процесс наполнения, а для второй мойку.
На экране СПК207 отображаются уровни и температура воды в буферных емкостях, давление воды на выходе осмотической установки очистки воды и давление воды на технологию.

Система автоматики производит контроль работоспособности осмотической установки по сигналу обратной связи и скорости наполнения буферной емкости, контроль работы насосов по обратной связи с электромагнитных пускателей, а также контроль положения распределительных клапанов и заслонок по датчикам положения. При отсутствии обратной связи от исполнительных механизмов система формирует соответствующую аварию и останавливает технологический процесс. При возникновении предупредительных и аварийных ситуаций включается звуковая сигнализация.

Для удобства пуско-наладочных работ, а также сервисного обслуживания в автоматизированной системе предусмотрен режим диагностики и отладки. В данном режиме производиться диагностика и эмуляция входных и выходных сигналов ОВЕН СПК207, а также проверка работоспособности отдельных блоков автоматического управления.

В автоматизированной системе управления буферными емкостями предусмотрена возможность удаленного мониторинга и управления технологическим процессом посредством web-интерфейса.