Система управления гидратора извести

ООО НТФ «Микроникс» разработало систему управления гидратора извести, предназначенную для автоматизированного управления работой узлов и механизмов гидратора. В состав системы управления входят шкаф управления ШАУ и шкаф ввода и внутреннего электроснабжения ШСР.

Система обеспечивает следующие рабочие функции:

• задание оператором с панели шкафа управления параметров процесса гидратации;
• вкл./откл. узлов гидратора кнопками со шкафа управления и панели ЧРП;
• автоматическую регулировку расхода и температуры воды в ванне гидратора;
• автоматический пуск и останов (штатный и аварийный) гиратора;
• сбор и регистрацию параметров техпроцесса;
• индикацию режимов работы, параметров техпроцесса и состояния узлов гидратора;
• защиту от перегрузки по току электродвигателей в узлах гидратора;
• индикацию потребляемых двигателями токов и звуковое предупреждение о превышении величины потребляемого тока порога 5 А.

Устройство и работа

Система управления состоит из двух объединённых металлических одностворчатых шкафов, на монтажных панелях и боковой стенке внутри которых смонтировано оборудование. На дверях шкафов закреплены индикаторы, кнопки и переключатели.

Силовая часть системы представлена шкафом ШСР. Двигатели повысительного насоса и валов мешалок в ваннах запитываются через частотно-регулируемый привод (ЧРП). С помощью промежуточных реле и дополнительных контактов контакторов реализована возможность останова узлов гидратора вручную, а также пуска/останова в режиме наладки. Состояние двигателей винтового шнека, обоих шлюзовых затворов, валов во второй и третьей ваннах, а также вентилятора гидрофильтра контролируется с помощью измерительных преобразователей и отображается на экране оператора. Двигатель вентилятора гидрофильтра дополнительно защищается тепловым реле.

Управляющая часть (шкаф ШАУ) реализована на базе программируемого контроллера ОВЕН ПЛК110, графической панели, модулей ввода МВ110-224.8А и вывода МУ110-224.8И. Блоки питания обеспечивают электропитание измерительных цепей (датчиков).

Гидратор имеет два режима работы — автоматический и ручной. Последний используется при пуско-наладочных и ремонтных работах и задаётся переводом трёхпозиционного переключателя на двери ШАУ. Состояние механизмов (включено/отключено) контролируется по свечению индикаторов на дверях шкафов и сообщениям на панели оператора. В автоматическом режиме происходит работа всех узлов гидратора под управлением контроллера в соответствии с заложенной в него программой.

Штатный останов гидратора производится переводом переключателя в положение ВЫКЛ. Во время процесса останова система управления не реагирует ни на какие органы управления до его завершения. В случае выхода из строя какого-либо узла линии гидратации система управления запускает процесс аварийного останова гидратора с одновременным светозвуковым извещением о произошедшей аварии.

Аварийный останов линии производится при отсутствии подачи сырья (фактический расход сырья меньше 500 кг/час) или падении давления сетевой воды ниже 1,5 бар, или снижении уровня воды в баке УНВ ниже допустимого нижнего.

Аварийный останов работы гидратора может быть произведён системой управления в случае отказа датчиков или двигателей, определяющих работоспособность гидратора. При этом система будет пытаться выгрузить реагент из ванн и избежать их заполнения водой или сырьём. Аварийный останов сопровождается включением звукового и красного светового сигналов на светосигнальной колонке.

Сообщения системы

Аварийные сообщения выводятся на экран оператора красным цветом и сопровождаются звуковым сигналом (светосигнальная колонка). Предупредительные и рабочие сообщения системы не ведут к аварийному останову гидратора и выводятся на экран оператора жёлтым цветом. Справочник кодов ошибок датчиков может быть выведен оператором на экран. На экран может выводится таблица температур в разных точках ванн гидратора, графики температур и давлений в узлах гидратора.

Алгоритмы регулирования

Система регулирования работы гидратора состоит из трёх блоков:

• блок регулирования скорости вращения валов мешалок в ваннах;
• блок регулирования температуры воды в УНВ;
• блок регулирования расхода воды на форсунки гидратора и на гидрофильтр.

Формирование отчётов

Система управления непрерывно в ходе штатной работы подсчитывает с нарастающим итогом расход сырья, расход воды и среднечасовую влажность гидратированной извести (продукта на выходе гидратора). Эти величины, подсчитанные за 8 часов (за смену), за сутки и за месяц доступны для чтения через интерфейс RS-485, протокол Modbus. Эти данные в форме протокола работы (т.е. перечень интервалов работы с привязкой к реальному времени) гидратора можно получить путем считывания флеш-накопителя, постоянно подключенного к панели оператора внутри ШАУ.