Бетон қоспасын дайындаудың технологиялық үрдісінің қысқаша сипатталуы

2.5 к е с т е жалғасы

Процестерді нақты уақытта бақылау;	Процестерді нақты уақытта бақылау;
SIMATIC S7-400 бағдарламалау контроллерлерін  қолдау;	SIMATIC S7-400 бағдарламалау контроллерлерін  қолдау;
Өнеркәсіптік желі SIMATIC NET: Industrial Ethernet және PROFIBUS
Өнеркәсіптік бағдарламалық қамсыздандыру - STEP 7 тілінде жүйені жасау, CFС, SFC, SCL және SIMATIC Manager де кіреді	Өнеркәсіптік бағдарламалық қамсыздандыру - STEP 7 тілінде жүйені жасау;
Таратылған алармдарды көрсету (сигналов тревог и событий);	Алармдарды көрсету;
Мәліметтерді қорғау және тексеру;	Мәліметтерді қорғау және тексеру;
Microsoft – Visual Basic Scripting дан стандартты  тілде скриптерді жазу мүмкіндігі, отладканың қолдауымен;	Қолданылмайды

 

Сонымен, Scada пакеті  WinCC – процесстің мәліметтерін архивтеу үшін қуатты интегралданған мәліметтер қоры, өңдеуге арналған құралдар, ақпараттарды жіберу және анализдеу  және интеграциялау үшін ашық интерфейстер сияқты қазіргі технологиялардың арқасында  жоғары сапалы өндіріс құру үшін тиімді негіз болып табылады. Осылай WinCC өзінің артықшылықтарын ұсынады, бұл  нарықта басқа компаниялармен табысты  бәсекелесе алатындығын білдіреді.

ТП АБЖ-сін  құру кезінде мамандар Siemens фирмасының бағдарламалық-техника құралдарын ұсынғанмен тапсырушының талабы бойынша Intouch жүйесін қолдану мүмкін.

SCADA жүйелерін  жүргізілген салыстыру бойынша  WinCC пакеті таңдалынды. АЖО (АРМ)  орнатылған бағдарламалық қамсыздандырумен  толық жинақталған жүйе, ол келесілерден  тұрады: жұмыс орны үшін аппараттық  қамсыздандыру, коммуникационды  карталардан және функциялардан,  драйверлерден, Windows 2000 Prof. (АРМ) және  бағдарламалық қамсыздандыру   WinCC.

АЖО толық  қажет бағдарламалық қамсыздандырумен қамтылған, олар сонымен бірге конфирационды  станция ретінде қолдануы мүмкін.

2.9 сурет - WinCC жүйесінің құрамы

 

WinCCExplorer – проектінің барлық объектілеріне  тез шолу, глобальды қондырғылармен, редакторларды және Run-Time режимін  жұмысқа жіберу, “Клиент-сервер”  жүйесін конфигурациялау.

Graphics Designer – стандартты элементтердің көмегімен  мнемосхемаларды, ActiveX объектілерін, орнатылған  библиотекалардан объектілерді  жасау. Динамика тікелей тегтармен  жалғау арқылы, динамикалық диалогтар,  визардтар арқылы және ANSI-C және VBS тілдерінде жазылған скриптер  арқылы берілуі мүмкін. 

Alarm Loggins – хабарлардың жинағы және  архивтелуі. WinCC хабарламаларды генерациялаудың  екі әдісін қолдайды: ПЛК тегтерінің  көмегімен және хабарламаларрдың  пакеті түрінде. Хабарламалалар  дыбысты сигналдарды генерациялай  алады.

Tag Logging –  архивтеу және өлшенетін шамаларды  қысу жинағы. Мәліметтер қоры MS SQL негізінде. Архивтеу цикл бойынша  орындалады, немесе жүйедегі жағдайлармен  басқарылады. Бөлек тегтардың  архивттеуге болады немесе ПЛК  мәліметтер блогын толығымен  архивтеуге болады. Архивтегі мәліметтер  графиктер немесе кесте түрінде  бейнелене алады. Ұзақ уақытты  мәліметтер архивін құруғада  болады.

Report Designer – Жағдайлармен немесе уақыт  бойынша басқарылатын еркін программаланатын  форматта отчеттерді генерациялау. Өлшенетін шамалардың және қолданушылар  отчеттерінің хабарламаларының  протоколдарын генрациялау мүмкіндігі  бар. Отчетке CSV файлдарын және  мәліметтер қорының мәліметтерін  қосуға болады. Отчеттерді алдын  ала көру мүмкіндігі бар және  оларды файлға сақтауға болады.

Global Scripts – графикалық объектілермен қосылатын  іс қимылдарды программалау, сонымен  бірге ANSI-C немесе Visual Basic Scripts тілдерінде  фондық режимде орындалатын скриптарды программалау. DDl динамикалық билиотекаларын қосуға және  ActiveX объектілерімен жұмыс істеуге болады. 

Menus & Toolbars –қолданушы менюін және мнемосхемалар  үшін құраладар панелін құруға  рұқсат беретін редактор.

User Administrator – қолданушылардың рұқсат етілген  құқықтарын ыңғайлы басқару.

Basic Process Control – мнемосхемалардың иерархияларын  автотұрғызу, жүйедегі уақытты  синхронизациялау, бірнеше монитормен  проектілердің конфигурациясы, диагностика  экранын автотұрғызу т.с.с. құралдар  жинағы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Бағдарламалық қамсыздандыруды жобалау

 

1.  Микропроцессорлық контроллер үшін бағдарламалық қамсыздандыруды жасау

 

SIMATIC S7-400 бағдарламалық қамсыздандыру үшін  орта деңгейдегі бағдарламалық  пакет STEP 7 таңдаймыз. STEP 7 бағдарламалық  қамсыздандыруды таңдауы қажет  есептерді шығарудың оңайлылығына  және таңдалынған бағдарламалық  логикалық контроллермен сәйкестігіне  негізделген. 

Технологиялық процесті визуализациялау кәсіпорнында SCADA жүйесі WinCC пакетінде жасалынған. Негізгі басқару терезесінен  оператор басқару органдарын қосу және ажырату сияқты технологиялық процесті қадағалап отыра алады. Орнатылған номинальды мәндерден технологиялық  параметрлер асып кеткен жағдайда авариялық  немесе авария болатыны туралы хабарлама  шығады. Бөлек терезелерде технологиялық  параметрлердің өтпелі процестерін  бақылауға болады және процестің  мәліметтерін архивтеуге болады.  ТП-нің  визуализация видеокадры 3.1 суретте көрсетілген.

 

3.1 cурет  – Мөлшерлеу бөлімінің  ТП-нің визуализация видеокадры

 

Диспетчерлік  пунктті жүзеге асыру үшін алдын  ала дайындық жұмыстары жүргізіледі. Басқару және реттеу жүйесі бірнеше  ішкі жүйелердің жиынтығы болып келеді.

 

 

 

SCADA бағдарламасында  база каналын кұрастыру

База  каналы дегеніміз контроллердің  кірісі мен шығысын анықтау болып  табылады. Айнымалылар тізімі Б қосымшасында көрсетілген.

 

 

Аналогты  сигналды нормалалау алгоритмдік сұлбасы

 

 

#AN             FC1

#H_AN                          #XIZ    

#L_AN                          

#POL_AN     

AN1

H_ Napraj_s_dat

L_Napraj_s_dat

POL_AN1

Rashod_s_dat

 

 

 

3.2 cурет  - аналогты сигналды оқу ішкі жүйесінің алгоритмдік сұлбасы

 

Znach_rash

 

X

∑

∑

H_ Napryaj_dat

:

∑

H_Napraj_dat

L_ Napraj_dat

∑

Max_ znach_rash

Min_ znach_rash

 

L_ Napryaj_dat

Min_ znach_rash

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 сурет - Сигналды нормалаудың алгоритмдік сұлбасы.

 

Осы есептің  Б қосымшасында STL бағдарламалау тілінде бағдарлама листингі келтірілген.

 

 

WinCC багдарламасында  мәліметтерді елестету диспетчерлік  пунктін іске асыру

Басты Windows менюден WinCC V7.2 бөлімін таңдап бағдарламаны іске қосыныз. Нәтижесінде WinCC Explorer терезесі ашылады. Бұл терезе Windows ортасында  қолдануда хабардар болатын барлық бағдарламаларға ұқсайды және басқалар сияқты олардың да аты, меню қатары, құрал – сайман қатары мен экранның астыңғы бөлігінде күй қатары болады. Терезе екі өрістен тұрады, жоғарғы бөлігінде басқарушы  батырмалар орналасады, мысалы, визуалды бағдарламаның активті күйінен  шығу батырмасы, ал астыңғы бөлігінде  графикалық нысандар орналасады, графиктер, кіріс және шығыс параметрлері орналасады.

Енді, Simatic Manager жобасындағы реалды айнымалылар  адрестерін құрылған жобамен қалай  байланыстыру керек екендігін қарастырамыз. Ол үшін жоба терезесіне, яғни айтылып  кеткен нысандар терезесіне қайта оралу  керек, онда айнымалыларды баптау Tags таңдаймыз (сурет 3.2).

3.4 сурет -Айнымалыларды баптау терезесі –Tags

Бұл баптау 6 беттен тұрады. Басты баптауларды тапсырмаларын береді: аты - VARn, айнымалылар рангі әдетте маркер - M, PLC1 контроллері, MWn адрес, берілгендер типі, мысалы INT(бүтін); Баптау атңдауды біткен соң Apply басамыз. Екінші бетте шек мәндерін Constant белгі қойып көрсетеміз.

Ал WinCC бағдарламалық  орталығын STEP7 бағдарламалық орталығымен  байланыстыру үшін Tag Management бұйрығын қолданамыз. Оның ішіне жаңа драйверді құрамыз. Ол SIMATIC S7 Protocol Suite. Осы драйвердін көмегімен  байланыс орнатамыз.

3.5 сурет – Байланыс драйверінің терезесі

3.6 сурет –MPI-мен байланысы.

 

Графикті  құру үшін жоба терезесінен Trends тағайындалады (сурет 3.5). Бұнда үшбетті баптау параметрі  бар, брінші бетте CURVE1 аты беріледі, Display-Lines, Line Type-Line, Samples-100 параметрлер  графигі. Екінші бетте Realtime нақты уақытында  графиктін түсіріліп жатқанын және Trend Tag қатары (VARn) айнымалылар атын көрсетеді. Үшінші бет графиктін түсін және оның ең үлкен, ең кіші мәндері беріледі. Баптауды аяқтаған соң Apply және OK батырмасы басылады.

Trends графикке  шығарылатын айнымалылар терезесі.

3.7 сурет  - График құратын Trends  жоба терезесі

 

WinCC бағдарламалық ортада онлайн режимге қосылу үшін, жобадағы керекті объектілерді салып, оларды белгілі tag байланыс тырып, кейбір жағдайларда макрос құрғаннан кейін бағдарламаның үстінде үшбұрышты тәріздес батырманы басамыз. Ол бізге онлайн режимге өтуге мүмкіншілік береді.

 

3.8 сурет – Бағдарламаның жәй режимі

 

Өтпелі  сипаттама мәліметтерін архивтеу

ARHIV объектісі  мәліметтерді өндеу үшін қажет.  Ол архивті Archives компоненті арқылы  орнатамыз. WinCC бағдарламасында архивті  орнату үшін оған атын және  псевдонимін беріп, керекті tag байланыстырамыз. Оны келесі суретте  көруге болады.

Сурет 3.9 - Архив терезесі

Бағдарламаның жұмыс істеу принципіне мөлшерлеу  циклды режимде орындалады. Бірінші  болып: қиыршық тас(щебень), екінші ретте  құм(песок), содан кейін цемент және су мөлшерленеді. Тақырыптың актуальділігі: инертті материалдығын ескере отырып, бетон қоспасының рецептін корриктерлеу болып табылады.

 

 

3.10 сурет  – құмның ылғалдылығын ескере  отырып мөлшерлеу

 

 

3.11 сурет – цементті мөлшерлеу үрдісі

 

Материалдар мөлшерленіп болған соң, бетонараластырғышқа  жүктеледі.

 

 

3.13 сурет – мөлшерленген матриалдарды бетонараластырғышқа жүктеу үрдісі

 

2.  Тапсырыс беру және тапсырыс қабылдау бағдарламасын құру

Бетон қоспасын мөлшерлеуге тапсырыс тапсырыс посттарынан  келеді. Тапсырыс беру бағдарламасы, DELPHI 2011 бағдарламалау ортасында ұйымдастырылған. 3.14 суретте тапсырыс беру терезесі көрсетілген. Тапсырыс беруде бетонның маркасы, қандай көлемде керектігі, клиенттің приоритеттілігі және конустың осадкасы енгізіледі. «Отправить заказ» батырмасын басқан кезде 3.15 суретте көрсетілген терезені мөлшерлеу және араластыру цехынын операторындағы жұмыс станциясынан көре аламыз. Бұл жерде «Принять заказ» немесе «Отказать» батырмассы басылса, тапсырыс жіберген машинада жауап хат шығады. Жауап хатта сіздің тапсырысыңыз қабылданды немесе қабылданбады деп көрсетіледі. Бұл терезе интерфейсін 3.16 суреттен көре аламыз.

 

                                               

3.14 сурет – тапрсырыс беру  терезесі      3.14 сурет – тапрсырыс беру терезесі

 

3.16 сурет – тапсырма қабылданған кезде көрсетілетін терезе

 

4. Техника-экономикалық бөлім

 

1. Жүйе сипаттамасы

 

В3 сұлбасында бүгінгі күнгі бетон араластырғыш цехтің негізгі технологиялық жабдықталудың типтік сұлбасы көрсетілген. Сұлбада көрсетілгендей, технологиялық жабдықталу цехтің кеңістігінде тік, бірінің үстіне бірі орналасқан, яғни бұл жағдайда тік жиналған сұлба бейнеленген. Технологиялық жабдықтаудың орналасуы олардың өндірістік қызыметі бойынша орналасуын в қосымшасына – ге сәйкес шартты түрде үш деңгейге бөлуге болады.

Бірінші деңгейде сәйкес тасымалдау жолдары  – цемент желісі, конвейер, құбыр  арқылы цемент, құм, әр түрлі фракциялы  щебень, су, химиялық үстемелер түсетін  мөлшерлегіш үсті бункерлер орналасқан.

Екінші  деңгейде – мөлшерлегіш бөлімде  мөлшерлегіштер орналасқан. Мөлшерлегіштердің  ішінде мөлшерлегіш үсті бункерлерден келген бетонды қоспаның құрамдас бөліктерінің мөлшерленуі жүреді.

Үшінші  деңгейде бетонды қоспаның құрамдас бөліктерінің араласуы жүретін мен  тікелей бетонды қоспаны дайындайтын  бетон араластырғыштар орналасқан. Одан кейін, технология бойынша, дайын  бетонды қоспа бетон араластырғыштан  беру бункерлер арқылы бетон тасушы арбашаларға түседі де, тұтынушыға барады. Бұндай технологиялық жабдықтаудың тік жиналуының артықшылығы: мөлшерлегіш  үсті бункерлерден бастап, бетон тасушы арбашалармен бітетін бетонды қоспаны  дайындау барысындағы барлық материал өзінің салмағының ауырлығының әсерінен өздігінен ағып тұрады.