ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧЬЮ

АННОТАЦИЯ

Данная дипломная работа посвящена созданию системы управления стекловаренной печью. В статье обоснован выбор пути собственной разработки на основе системной интеграции аппаратных средств повышенной надёжности, описаны особенности технологического процесса, приведены подробные электрические схемы, показаны возможности, определяемые применением SCADA - пакета GENESIS32.

ВВЕДЕНИЕ

Фирма «Актис» производит высоко качественную стеклотару из янтарного стекла для пивоваренной промышленности.

Стеклотарный завод фирмы «Актис» был введен в эксплуатацию в августе 2000 года в городе Новочеркасске Ростовской области. 25 августа 2002 года вошла в строй вторая производственная линия завода мощностью 250 миллионов штук бутылок в год.

ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ

Проект стекловаренной печи (производительность 290 тонн стекломассы в сутки) для новой линии выполнен немецкой инжиниринговой компанией SORG. Первоначально компания SORG дополнительно включала в комплект поставки измерительное оборудование и системы автоматического регулирования на базе локальных регуляторов DR25 (аналог Ремиконт - 130) фирмы Siemens. Однако при детальном рассмотрении предлагаемого проекта данное оборудование и системы были признаны морально устаревшими для решения на современном уровне задач метрологии, энергосбережения и интеграции в АСУ предприятия. В итоге был сделан вывод, что на основе системной интеграции более передовых аппаратно - программных средств можно даже своими силами создать АСУ ТП, в большей степени отвечающую требованиям и особенностям современного производства.

Немаловажным фактором для выбора пути разработки АСУ ТП явилась и высокая стоимость готовой импортной системы. В результате предполагаема экономия может составить десятки тысяч евро.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Основное назначение разрабатываемой АСУ ТП - управление протекающими в печи процессами варки стекломассы и подготовки её для дальнейшей обработки на стеклоформовочных машинах.

Состав основного технологического оборудования печи показан на рис. 1.

Конструктивно печь состоит из четырёх частей: регенераторы, варочная часть, рабочая часть, фидерная часть (питательный канал).

Назначение регенераторов заключается в прогреве воздуха перед сгоранием.

Варочная часть представляет собой ванну с расплавленным стеклом, которая подогревается горелками. В функции системы автоматического управления процессом варки стекла входят контроль и управление работой пяти взаимосвязанных контуров варочной части печи, регулирующих расход газа, расход воздуха, давление в печи, уровень стекломассы и перевод направления пламени. Регулирование расхода воздуха на горение реализовано энергосберегающим способом посредством изменения частоты вращения вала нагнетающего вентилятора. Система поддерживает расход воздуха по уставке или на таком уровне, чтобы содержание кислорода в отработанных газах, измеряемое кислородными датчиками, соответствовало заданной величине. Для определения расхода воздуха и газа мы отказались от использования традиционных систем измерения на основе сужающих устройств и применили термоанемометрические расходомеры типа РГА - 100 производства фирмы «Промтехносервис». В результате были сняты проблемы, связанные с использованием сужающих устройств для измерений прималых давлениях порядка 100 - 300 Па, отпала необходимость в соответствую щей регулирующей заслонке, а в составе контура появился полнофункциональный микропроцессорный прибор, выполняющий необходимые вычисления, со встроенным интерфейсом для подключения к основному контроллеру.

Рис. 1. Технологическая схема стекловаренной печи

Рабочая часть печи представляет собой разветвлённый канал, куда после «грубого» нагрева в варочной части поступает стекло для первичной подготовки, то есть для уменьшения колебаний температуры внутри стекломассы.

В фидерной части производится полная доводка стекломассы до состояния однородности температуры по всем слоям. В рабочей и фидерной частях печи реализовано 19 контуров регулирования температуры. Посредством применения многоканальных пирометров М680L фирмы Micron производится точное регулирование температуры для окончательной гомогенизации стекломассы перед выдачей её на формующие машины, в результате при температурном разрешении пирометра 0,1°С достигается предельная величина отклонения от заданного значения температуры всего ±1°С.

Измерение температуры производится с помощью не только радиационных пирометров, но и термопар. Контролируются 82 точки в печи, не считая точек измерения температур поступающего газа, воздуха, отработанных газов.