Роль автоматизации в управлении асфальтобетонным или бетонным заводом

Автоматизация смесительного оборудования

Может ли асфальтобетонный или бетонный завод, оснащенный оборудованием и датчиками, созданными 20—30 лет назад, быть прибыльным? Скорее да, чем нет. А может ли предприятие, имеющее в своем активе такую смесительную установку, стать лидером на локальном рынке, быть безопасным и экологичным, стабильно отгружать большой объем продукции в течение дня?

Ответ очевиден. Не могут дозаторы с рычажными весами обеспечить такую же точность подачи материала, как агрегаты, оборудованные тензодатчиками. Не может установка c релейно-контакторной системой управления показывать такую же скорость выполнения задач, как система, построенная на микропроцессорном управлении. Так, автоматизация даже отдельных этапов технологического процесса способствует повышению качества выпускаемой продукции и увеличению скорости приготовления различных видов смесей.

Развитие современных автоматизированных систем управления заводами не только повысило общий уровень организации производств, но и привело к появлению дополнительных функций планирования ресурсов, позволяющих работать со всеми процессами, связанными с выпуском готовой смеси. Использование таких систем помогает учитывать, контролировать и анализировать данные на каждом этапе создания продукции — от поставок щебня, песка и других материалов до формирования отгрузочных документов для водителей.

Данный подход не только повышает эффективность производственных процессов — за счет сокращения времени приготовления смеси, повышения качества продукции, уменьшения вероятности принятия оператором неверного решения и так далее, — но и способствует росту доходов организации и снижению издержек — за счет оптимизации операций технологической цепочки.

Современные системы управления АБЗ и БСУ

Автоматизация систем управления асфальтобетонным или бетонным заводом представляет собой комплекс оборудования и программного обеспечения, при котором передача данных между оператором и агрегатами установки происходит посредством применения технологических решений. При этом современное программное обеспечение (ПО) способно не только быстро и точно передавать информацию от пользователя к исполнительному механизму, но и анализировать полученные в результате работы показания, а также создавать на основе этих сведений различные отчеты.

Передача данных между агрегатами и датчиками осуществляется при помощи дискретного, то есть цифрового, или аналогового сигнала. При этом аналоговый сигнал, посредством преобразователя, установленного в шкафу управления, конвертируется в цифровой, что позволяет использовать его сетевым оборудованием для дальнейшей обработки.

Информация, отправленная со стороны исполнительных механизмов, поступает в контроллеры PLC (Programmable Logic Controller), запрограммированные таким образом, чтобы сведения со стороны производственных мощностей верно отражались на мониторе компьютера или дисплее шкафа управления.

При изменении параметров агрегатов в программном обеспечении системы управления производством, информация от компьютера поступает в контроллер PLC, а оттуда — к исполнительному механизму. Такой подход позволяет оператору легко корректировать настройки отдельных устройств технологических этапов, выбирая необходимые вес дозируемого материала, время перемешивания компонентов, а также изменяя другие показатели процесса приготовления готовой продукции.

В некоторых системах управления заводом применяют контроллеры, каждый из которых коммуницирует только с одним агрегатом, например, горелкой сушильного барабана или установкой вспенивания битума. В таком случае для передачи данных используют физические стандарты связи: RS-485, Ethernet и другие.

Система управления асфальтобетонным заводом NFLG Автоматизированная система управления асфальтобетонного завода NFLG

Для того, чтобы операторам было удобно управлять установкой, каждый производитель асфальтобетонных или бетонных заводов устанавливает свое программное обеспечение c индивидуальным интерфейсом, в общем называемое SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). При этом поставщики оборудования создают ПО с разным функционалом, но основные возможности SCADA можно описать в нескольких предложениях. Она позволяет: проводить мониторинг технологических этапов приготовления смесей, контролировать наличие материалов в бункерах и резервуарах, отслеживать техническое состояние агрегатов, задавать параметры рецепта будущей смеси, изменять параметры оборудования, формировать отчеты о реализованной продукции.

Для расширения возможностей управления производством некоторые поставщики оборудования предлагают собственные системы управления ресурсами, в целом называемые ERP (Enterprise Resource Planning). Они позволяют контролировать не только те этапы, которые напрямую связаны с приготовлением смеси, но и другие, к примеру, отгрузку продукции с учетом автоматического создания документов для водителей. Если предприятию подходит такой вариант, то компании-производители устанавливают на компьютер полноценное ERP, либо же дополняют стандартное ПО необходимым программным модулем.

При использовании дополнительных модулей программного обеспечения или единой ERP-системы, в автоматизированную систему управления может быть внедрена система контроля доступа, система видеонаблюдения, а также интегрировано стороннее ПО, например, 1C или CRM. При таком подходе доступ к общей структуре управления расширяется с возможностью подключения диспетчера, бухгалтера, лаборанта или других сотрудников предприятия. Конечно, действия пользователей в этом случае ограничены их правами, которые выдаются администратором.

Особенности некоторых ERP-систем позволяют создавать масштабные информационные структуры, состоящие из нескольких производственных объектов. Это помогает руководству предприятия или группы компаний принимать продуманные стратегические решения на основании ключевых показателей из полного массива данных.

Сегодня все новые асфальтобетонные и бетонные заводы производят с предустановленной автоматизированной системой управления. При этом оператор имеет возможность осуществлять работу в автоматическом, полуавтоматическом, а также ручном режиме. Для этого компании-поставщики оборудования оснащают кабину оператора не только компьютером со SCADA-системой, но и отдельным пультом управления.

Преимущества автоматизации производства

Очевидно, что автоматизация производства имеет ряд преимуществ перед устарелыми подходами к реализации отдельных технологических этапов. Более того, новые цифровые технологии только усилили плюсы совместной работы человека и машины. Сегодня к преимуществам автоматизации производства можно отнести:

Автоматический режим управления установкой позволяет значительно увеличить объем выпускаемой продукции, приготовление которой характеризуется цикличностью
Контроль работы исполнительных механизмов и датчиков осуществляется в режиме реального времени — это помогает оператору быстро среагировать на сигналы о возможных ошибках в работе оборудования, а значит — снизить риск длительной остановки производства из-за вышедшего из строя агрегата
Высокая скорость передачи данных между устройствами ввода/вывода и исполнительными механизмами, а также низкий процент погрешности дозирования материалов позволяют выпускать продукцию высокого качества и быстро изменять рецептуру смеси
Сбор, хранение и обработка данных, полученных на основании работы АБЗ или БСУ, снижают время отгрузки готовой продукции, уменьшают уровень воровства материалов, способствуют формированию окончательных решений при планировании дальнейшей работы предприятия
Анализ информации о потреблении энергоресурсов отдельными агрегатами установки является основанием для корректировки параметров оборудования и сокращения будущих расходов организации
Автоматизированная система управления производством, дополненная модулями, или состоящая в составе единой ERP-системы, помогает предприятию выстроить эффективную работу между разными специалистами: оператором, диспетчером, технологом, финансистом, лаборантом и другими
Наличие функции напоминания о плановых технических мероприятиях, реализованной в системе управления, способствует стабильному обслуживанию узлов и агрегатов, что увеличивает срок службы асфальтобетонного или бетонного завода
Удаленный доступ к SCADA позволяет руководству предприятия контролировать расход материалов и объем реализованной смеси, что снижает вероятность использования сотрудниками организации «серых схем»
Автоматизированная система управления всегда создается с учетом возможного масштабирования. Это значит, что любая модернизация АБЗ или БСУ не потребует замены SCADA, контроллеров PLC или другого оборудования

Таким образом, автоматизация производства обеспечивает предприятию строительной отрасли ряд преимуществ, включая основные — значительное увеличение производительности асфальтобетонного или бетонного завода, сокращение расходов организации, а также одно из главных — снижение рисков получения сотрудниками производственных травм, в первую очередь, за счет минимального использования в технологическом процессе трудовых ресурсов.

Асфальтобетонный завод производителя NFLG в Шатках Кабина оператора асфальтобетонного завода NFLG

Как реализована система управления на асфальтобетонных и бетонных заводах от компании NFLG

Система управления асфальтобетонным или бетонным заводом NFLG включает в себя современный комплекс, состоящий из надежного промышленного оборудования, высокопропускных сетевых устройств, и продуманного до мелочей программного обеспечения. Так, интерфейс SCADA была создан с учетом обратной связи от сотрудников предприятий разного уровня, при использовании передовых цифровых технологий.

Система управления от NFLG позволяет оператору осуществлять работу в автоматическом, полуавтоматическом или ручном режиме. Для этого в кабине АБЗ расположены два промышленных компьютера, а также пульт управления горелкой, а в кабине БСУ — один компьютер и общий пуль управления. Два компьютера, работающих синхронно, гарантируют стабильную работу асфальтобетонного завода: если один ПК непредвиденно выйдет из строя, то установка продолжит плановую работу по выпуску асфальта.

Система управления большого бетонного завода NFLG Бетонный завод (БСУ) серии Modul компании NFLG

Производственный процесс наглядно отображается на экране монитора: анимация работы оборудования, а также используемые цветовые схемы интерфейса подобраны таким образом, чтобы глаза оператора не уставали при длительной работе, — это особенно важно во время пика строительного сезона, когда спрос на продукцию растет. Наличие двух мониторов в кабине АБЗ способствует комфортному контролю всего производственного процесса.

К примеру, один экран можно использовать для наблюдения за общим ходом приготовления продукции, а второй — для параллельной корректировки параметров работы агрегатов, формирования отчетов или выполнения других задач.

Асфальтобетонный завод компании NFLG в России Система управления асфальтобетонным заводом NFLG

На главном экране SCADA от компании NFLG размещена основная информация о производственном процессе: отображены уровни заполнения бункеров и резервуаров, показаны температурные режимы горелки и битумной линии, перечислены последние события, связанные с работой агрегатов.

Система управления позволяет создавать различные отчеты: по выпущенной продукции, по общей статистике производства, по наличию остатков материалов, и другим показателям. Каждый отчет можно распечатать на месте с помощью принтера, которым комплектуется кабина оператора, или сохранить в электронном виде для дальнейшей отправки или копирования на USB-накопитель.

При проектировании системы управления компания NFLG всесторонне подошла к вопросу безопасности сотрудников предприятия, работающих с оборудованием в операторской. Так, все элементы шкафов управления оснащены разными видами защиты: противопожарной, от пыли, от поражения электрическим током, от скачка напряжения, от перегрузок, от высоких температур, от неправильного использования.

Чтобы снизить время непредвиденного простоя производства, возникшего, к примеру, при неправильной эксплуатации завода, в системе управления установкой реализован удаленный доступ для инженеров сервисной службы. Это помогает специалистам на расстоянии получить данные о работе того или иного агрегата, провести диагностику и оперативно оказать помощь по телефону.

Более того, система управления от компании NFLG может быть расширена до ERP-системы. Такой подход позволяет полностью автоматизировать производство с учетом интеграции в структуру всех отделов предприятия — закупок, лаборатории, отдела продаж и других. Для примера, организация связи SCADA и базы 1С, помогает снизить вероятность человеческого фактора при передаче данных о реализации готовой продукции.

АБЗ и БСУ с современной автоматизированной системой управления

Если вашему предприятию необходима установка с современной автоматизированной системой управления производством, то обратите внимание на оборудование от компании NFLG. Мы поставляем высокотехнологичные асфальтобетонные заводы производительностью до 600 т/ч, и бетонные заводы производительностью до 300 м³/ч. Каждая установка оснащена надежными электронными компонентами, сверхточными датчиками и индивидуально разработанными средствами безопасности.

Оборудование от NFLG с собственной системой управления гарантирует вашему предприятию высокий уровень автоматизации, быструю обработку используемых в производстве данных, а также точную дозировку для приготовления качественных смесей.