Rad i Sadrzaj

  • Published on
    24-Jun-2015

  • View
    311

  • Download
    17

Embed Size (px)

Transcript

<p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>SADRZAJ:UVOD..............................................................................................................3 1. PRINCIP RADA SUARE..............................................................................4 2. REALIZACIJA SCADA SOFTVERA U INTELLUTION I FIX PAKETU ...........8 3. KORIENA OPREMA...............................................................................12 4. ZAKLJUAK..............................................................................................17 5. LITERATURA.............................................................................................18</p> <p>2.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE UVOD: U dalekoj prolosti ovek je osetio potrebu da ga neko zameni u obavljanju tekih, mukotrpnih i fizikih radova. Kroz dug istorijski proces ovek se polako i postepeno oslobaao ovakvog rada preputajui ga veim delom mainama-ureajima koje je za takve prilike konstruisao, ostavljajui sebi vie prostora i vremena za umno delovanje i iznalaenje reenja koja bi bila u mogunosti da ga u potpunosti odmene. Da bi ostvario ovakvo postavljene ciljeve, ovek je bio u obavezi ne samo da usavrava postojee maine i ureaje, ve i da razvija umee upravljanje istim kako bi se kasnije u praksi efikasno realizovali strogi zahtevi u pogledu:produktivnosti, rentabilnosti, i valitet proizvodno tehnolokog produkta u najviem smislu te rei. Polazei od potrebe zamene oveka od fizikog, rutinskog, a u odreenim sferama i umnog delovanje , dolo je do posebne klase tehnikih sredstava poznatijih pod nazivom automatski sistemi ili kasnije u strucnoj terminologiji: sistem automatskog upravljanja. Automatski sistemi koristili su se i u dalekoj prolosti kod starih Grka i Arabljana pre nove ere, a u 8. Veku kod Kineza. Snaan zamah razvoju automatike dali su u 18. Veku ruski naunik Polzunov koji je konstruisao automatski regulator za odravanje nivoa vode u parnom kotlu i engleski mehaniar Don Vat koji je konstruisao centrifugalni regulator za odravanje broja obrtaja parnih maina, korienih u eleznikom saobraaju i u tkakoj industriji. Poseban znaaj za savremenu teoriju I praksu automatskog upravljanja imali su radovi Nikvista I Mihajlova u 20. veku. Dalji razvoj automatskog upravljanja za vreme II svetskog rata i posle bio je brz i eksplozivan. Ureaji iji je zadatak da u svim uslovima rada obezbede zadovoljavajui rad objekta nazivaju se upravljakim sistemima. Ukoliko je prisustvo oveka nepotrebno i upravljaki sistem sam generie upravljaka dejstva onda je to automatsko upravljanje a sistem koji se sastoji od takvog upravljakog sistema i objekta naziva se sistemom automatskog upravljanja. U retkim prilikama moe se smatrati da je dejstvo poremeaja na objekat zanemarljiv malo , te se tada upravljako dejstvo formira samo na osnovu informacije o eljenom izlazu objekta. Sve vea automatizacija zahteva dobro poznavanje mogunosti maina, ureaja alata, transportnih sredstava, naine reavanja problema i trendove razvoja.</p> <p>3.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>1. Princip radaProces poinje sa resetovanjem brojaa inpulsa enkodera pomou kojih se odredjujei trenutna pozicijai klapni koje reguliu recirkulaciju vazduha. Posle resetovanja enkodera sistem prelazi u fazu ekanja na eksterni signal koji dolazi iz klijalita i koji potvrdjuje da postoji slad spreman za suenje. Kada takav signal dodje do PLC-a sistem prelazi u fazu inicijalizacije punjenja suere sladom u kojoj se otvori odvodni ventil, podigne etaa na koju se dovodi slad i vizuelno obavesti radnik zaduen za kontrolu vodenog transportai da je sistem spreman za punjenje sladom. Fazu punjenja otpoinje radnik, koji upravlja vodenim transportom, pritiskom na taster na upravljau vodenog transporta. U fazi punjenja vodenim transportom dovodi se slad iz klijalita na etau suare i ravnomerno rasporedjuje po etai kako bi suenje u svakom delu slada bilo podjednako. Po zavretku punjenja radnik pritiskom na taster upravljaa vodenog transporta obavetava PLC da je punjenje zavreno i potom sistem prelazi u fazu okapavanja slada ije vreme odredjuje interni timer PLC-a. Po zavretku okapavanja sistem prelazi u fazu inicijalizacije suenja u kojoj se klapne postave u poetni poloaj pri kome nema recirkulacije vazduha u suari. Takodje se ukljuuje motor ventilatora, zatvaraju ventili odvoda za vodu i potom se eka informacija o inicijalnoj vrednosti vlanosti slada na etai. Ova informacija se unosi na SCADA sistemu a potom se preko mrene komunikacije automatski prosledjuje PLC-u. Kada ova informacija dospe u PLC poinje faza suenja slada. U fazi suenja temperatura vazduha koji dolazi do slada regulie se PI regulatorom po referentnoj trajektoriji vezanoj za vlanost slada. Pored regulacije temperature postoji i regulacija recirkulacije vazduha u suari koju obezbedje poseban optimizacioni algoritam napravljen za ovu namenu. Vlanost slada se u svakom trenutku procesa suenja procenjuje na osnovu sume vlanosti koja odlazi sa slada a koja se dobija pomou senzora vlanosti postavljenih ispod i iznad etae sa sladom.</p> <p>4.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>Slika 1. Vizualizacija CoDeSys programa Kada procenjena relativna vlanost slada padne ispod unapred definisane vrednosti (obino oko 5%) proces suenja se zavrava i prelazi se na fazu pripreme istovaranja slada iz suare. U ovoj fazi PLC eka na signal sa kojim se odobrava istovaranje a koji se generie pritiskom na taster na kontrolnoj tabli suare. Po prispeu takvog signala PLC zapoinje fazu istovaranja osuenog slada aktivacijom motora dizalice etae sa sladom.</p> <p>5.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>Slika 2. Deo vizualizacije CoDeSyS programa Pored osnovnog upravljanja procesom program omoguuje i detekciju neregularnih stanja kao i upravljanje suarom u toku trajanja alarmnog stanja. U nastavku su sva neregularna stanja koje PLC moe detektovati (vidi sliku 2.): Alarm poara. Detektuje se pomou senzora poara ugradjenog iznad etae sa sladom. Alarm neuniformnog slada. Nastupa kada se debljina sloja slada smanji na nekom delu etae. Ova neregularnost prouzrokuje pad diferencijalnog pritiska na etai sa sladom to se detektuje pomou senzora diferencijalnog pritiska postavljenih na etai. Alarm neregularne pozicije dizalice. Nastupa u sluaju da pri punoj etai dizalica nije potpuno podignuta. Ovo stanje se detektuje pomou induktivnih davaa koji su aktivni u krajnjim poloajima dizalice. Alarm FID sklopke. Alarm nastupa u sluaju da FID sklopka iskljui glavno napajanje suare. Alarm nestanka napajanja. Ovaj alarm se aktivira u sluaju nestanka napona na bilo kojoj fazi glavnog napajanja suare. (Ovaj alarm se takodje aktivira i u sluaju pregorevanja glavnih osiguraa mrenog napajanja) Alarm u sluaju zapuenog izmenjivaa toplote. Alarmno stanje se detektuje kao prevelika vrednost diferencijalnog pritiska na izmenjivau toplote pri aktivnom ventilatoru.</p> <p>6.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE Alarm motora ventilatora. Nastaje u sluaju prestanka rada ventilatora u fazi suenja. Ovo stanje se detektuje pomou senzora diferencijalnog pritiska na izmenjivau toplote kao premala vrednost diferencijalnog pritiska. Alarm vrata suare. Ovaj alarm se aktivira u sluaju otvaranja vrata suare u fazi suenja slada. Ovaj dogadjaj se detektuje pomou induktivnog davaa postavljenog na vrata suare. Alarm neregularne struje motora. Aktivira se u sluaju da struja motora ventilatora izadje iz dozvoljenog obsega. Konstantno merenje struje je obezbedjeno pomou strujnih sondi postavljenih na svaku fazu motora. Alarm kvara klapni. Aktivira se u sluaju da klapne zaduene za regulisanje recirkulacije vazduha ne dostignu zadanu poziciju za kritino vreme. Kritino vreme odredjuje interni timer PLC-a koji se aktivira pri svakoj promeni zadane pozicije klapni. Alarm kvara senzora. Aktivira se u sluaju kvara nekog od senzora vlanosti vazduha ili senzora diferencijalnog pritiska na etai sa sladom.</p> <p>7.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>2. Realizacija SCADA softvera u Intellution iFix programskom paketuProgramski paket Intellution iFix je proizvod kompanije GE Fanuc Automation, lanice koncerna General Electric, i namenjen je za dizajniranje i izvravanje SCADA (Supervisory, Control And Data Acquisition) sistema. Paket se sastoji iz dve osnovne celine: iFix Workspace je program koji slui za dizajniranje vizualizacije realnog sistema i njeno izvravanje, dok je funkcija iFix Server-a da omogui spregu izmedju iFix Workspace-a i OPC DA servera. OPC interfejs za iFix je obezbeen dodatnim modulom - OPC Toolbox, iste kompanije, a koji se ne isporucuje sa osnovnim paketom. Razvijeni SCADA sistem se sastoji iz dve slike (pictures). Glavna predstavlja prikaz celokupne suare. Na njoj e nalazi kompletna animirana vizualizacija realnog sistema, koja ukljuuje pokazivanja senzora, trenutnu fazu procesa uenja, alarme, grafik kretanja sistema i osnovne kontrole omoguene korisniku SCADA-e: unos inicijalne relativne vlanosti slada i zaustavljanje kompletnog pogona u sluaju nepredvienih okolnosti General Stop.</p> <p>Slika 3. Glavna slika SCADA vizualizacije.</p> <p>8.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>Slika 4. Izbor moda prikaza na grafiku. Pritiskom na taster na grafiku bira se izbor prikaza temperature (referentna temperatura i temperatura ispod etae sa sladom, tj. odmah posle grejaa) ili vlanosti (relativna vlanost vazduha ispod etae sa sladom, relativna vlanost vazduha iznad etae sa sladom i procenjena relativna vlanost slada). Alarmi koji su vezani za nedozvoljena stanja su jasno uoljivi oznaceni su crvenom bojom i praeni su zvunim signalom.</p> <p>Slika 5. Slika SCADA sistema sa aktivnim alarmima.</p> <p>9.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE Na drugoj slici podeava se tehnoloka kriva (referentna trajektorija) sistema, odnosno lookup tabela zavisnosti referentne temperature grejaa od procenjene vlanosti slada, kao i teinski faktori a i b.</p> <p>Slika 6. Podeavanje parametara procesa.</p> <p>Za simulaciju i testiranje funkcionalnosti sistema iFix SCADA-u korienjem OPC interfejsa povezujemo sa CoDeSys 2.3 PLC emulatorom SP RTE.</p> <p>Slika 7. Podeavanje CoDeSyS okruenja za komunikaciju sa OPC-om</p> <p>10.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>Slika 8. Podeavanje OPC Toolbox-a.</p> <p>Slika 9. Ulazi / izlazi u iFix Database Manager-u U iFix OPC Toolbox-u treba mapirati I/O portove iz CoDeSys-a, a isti omoguava i direktno kreiranje I/O point-a u Database Manager-u iFix SCADA-e.</p> <p>11.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>3. Koriena opremaOprema potrebna za ovaj projekat je izabrana iz ponuda koje su dobijene od razliitih prizvoaa. Prvi kriterijum za izbor opreme je kompatibilnost i mogunost funkcionisanja u zadatim uslovima rada. U sluaju da proizvoa ne garantuje normalan rad komponente u zadatim uslovima ponuda je odbaena. Naredni kriterijumi su bili cena proizvoda, garancija i uslovi odravajna od strane proizvoaa u sluaju kupovine opreme koja zahteva posebne tretmane, redovne servise ili odravanje (npr. elktrini motori, PLC, UPS). Nakon razmatranja svih ponuda izabrana je oprema koja je prikazana u narednom tekstu. Cene svih odabranih komponenti su prikazane u predraunu.</p> <p>KONTAKTORI OMRON J7KN200 DC upravljanje. Montaa 35 mm DIN 4 integrisana pomona kontakta. Bimetalna zatita. Snaga: 132kW, 380-400V Napon kalema: 24V Korien za startovanje i kontrolu motora ventilatora. OMRON J7KN74 DC upravljanje. Montaa 35 mm DIN 1 integrisani pomoni kontakt. Bimetalna zatita. Snaga: 22kW, 380-400V Napon kalema: 24V Korien za startovanje i kontrolu asinhronog motora dizalice. OMRON J7KNA-AR DC upravljanje. Montaa 35 mm DIN 4 integrisana pomona kontakta. Snaga: 2kW, 380-400V Napon kalema: 24V Korien za startovanje i kontrolu DC motora</p> <p>12.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE ELEKTROMEHANIKI RELEJI OMRON LY-220VAC Komandni napon 220V AC. Radna temperatura -25 do 550C LED indikator, test dugme Korien za detekciju prisustva napona na fazama.</p> <p>TOPLJIVI I RASTAVNI OSIGURAI SIEMENS 3NA3365 Topljivi osigura. Nazivna struja 350A. Tromi osigurai. SIEMENS 3NA3130 Topljivi osigura. Nazivna struja 100A. Tromi osigurai. SIEMENS 3NA3801 Topljivi osigura. Nazivna struja 6A. SIEMENS 5SM2645Rastavni osigura. Nazivna struja 630A. DC IZVOR NAPAJANJA OMRON S8TS Izlazni napon 24 V Snaga 180W Galvanski razdvojeno. Prekostrujna zatita. Prekonaponska zatita. Korien za napajanje DC motora klapni.</p> <p>13.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE FID SKLOPKA MARKARI MM4 400H Mogunost prekidanja 4 pola 2 pomona kontakta. Nominalna struja 315A. Nominalni napon do 690V</p> <p>ASINHRONI MOTORI SEVER 2.ZP 315 M-4 Snaga 132kW Napon 380-400V Broj obrtaja 1500 min-1 Motor ventilatora.</p> <p>SEVER 2.ZP 225 MK-6 Snaga 22kW Napon 380-400V Broj obrtaja 1000 min-1 Motor dizalice etae.</p> <p>DC MOTOR DUNKER MOTOREN GR-80x40 Snaga: 120W Napon 24V Broj obrtaja: 3000 min-1 Momenat: 35Ncm Korien za pogon klapni.</p> <p>14.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>SIGURNOSNI PREKIDA ZA VRATA OMRON D4DS-2AFS Temperaturni opseg -30 do 700C 1 mirni i 1 radni kontakt.</p> <p>SOLENOIDNI VENTIL OMEGA-FLO SV6008 Normalno otvoreni ventil. Prenik 2. Maksimalna radna temperature 1370C. Nerdjajui elik idealan za komprimovani vazduh, inertni gas i vodu. Kalem SV14COIL-24DC Snaga 14W Napon 24V DC Korien kao odvodni ventil za vodu.</p> <p>ALARM POARA ANALOX 1371 MKII Monitor Ugljen dioksida. Obseg merenja od 0.001% do 100% Poseduje temperaturnu kompenzaciju. Dva podesiva alarmna nivoa. Napajanje 24V. Radi pri vlanosti od 0 do 100% Odziv manji od 8s. Dva podesiva nivoa alarma. Relejni izlazi. Poseduje internu pumpu za vazduh.</p> <p>15.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>SENZOR RELATIVNE VLANOSTI I TEMPERATURE VAISALA HMT335 Opseg merenja vlanost od 0 do 100% Tanost merenja relativne vlanosti 1% od 0 do 90% 1.7% od 90 do 100% Opseg merenja temperature od 0 do 1200C Kuite od legure Si, Mg, Al. Strunjni i naponski izlazi. Iskorien za merenja u unutranjosti suare.</p> <p>SENZOR DIFERENCIJALNOG PRITISKA OMEGA PX81-020 Opseg merenja: 0 do 20psi Koren na etai sa sladom. OMEGA PX81-050 Opseg merenja: 0 do 50psi Korien na izmenjivau toplote. Tanost merenja 0.25% Radna temperatura -46 do 1210C Temperaturna kompenzacija (17 do 710C) Kuite od nerdjajueg elika. Strunjni izlaz.</p> <p>16.</p> <p>AUTOMATIZACIJA SUARE</p> <p>Zakljuak:Pri izboru odgovarajuih mera i sredstava automatizacije treba voditi rauna o odnosu glavnog i pomonog vremena i izabrati najracionalnije reenje. Potrebno je izbalansirati uticaj pojedinih komponenti ukupnog vremena izrade i delovati na one komponente koje e dati najpovoljnije efekte na poveanje proizvodnosti i skraenje ukupnog vremena izrade. Treba ii na skraenje pomonog, tehnikog i organizacionog vremena jer se tu nalaze najvee rezerve. Poveanje kvaliteta proizvoda podrazumeva suenje zone odstupanja glavnih artikala i uklapanje u r+zadate i dozvoljene tolerancije. Snienje trokova u proizvodnji je u stvari najvaniji cilj i on predstavlja merilo za uspeno sprovedeni proces automatizacije. Savremeni razvoj nauke i tehnike , posebno raunarskih sistema , omoguio je potpunu automatizaciju pojedinih operacija tehnolokog procesa proizvodnje uvoenjem robota. Kompjuterizacija i robotizacija procesa eleminisala je uee oveka u mnogim tekim, jednolinim, monotonim, i ponavljajuim poslovima...</p>