Разработка автоматизированной системы управления линией поточного производства

Разработка автоматизированной системы управления линией поточного производства

Отрасли, категории, применение: Пищевая промышленность, Промышленная автоматизация/САУ, Структурный мониторинг, NI CompactDAQ

Краткое описание:

Целью данной работы является разработка системы управления и контроля типовой технологической поточной линии производства кефира резервуарным способом с охлаждением продукта в резервуарной емкости для сквашивания молока и фасовкой в полиэтиленовые пакеты.

Организация
Орловский государственный технический университет

Описание решения
Данная технологическая линия широко применяется для производства кефира как на предприятиях Орловской области, так и по всей стране. Был произведен анализ факторов, контроль которых необходим для качественной работы системы. Исходя из  результатов данного анализа, составлена функциональная схема автоматизации поточной линии производства молочной продукции.

Для реализации функциональной схемы автоматизации поточной линии производства молочной продукции, был произведен подбор необходимого оборудования: датчиков, исполнительных механизмов, контроллера, плат расширения. Для управления системой была разработана программа в графической среде программирования LabVIEW 8.5, позволяющая снимать данные со всех подключенных датчиков с высокой точностью и скоростью реагирования, а так же своевременно посылать управляющие сигналы на исполнительные механизмы в зависимости от показаний датчиков.

В любом технологическом процессе требуется точность и высокая производительность, т.к. при понижении одного из этих параметров увеличиваются убытки и потери качества, а так же понижается безопасность производства. Графическая среда программирования LabVIEW позволяет создать программу, способную контролировать эти параметры практически в реальном времени. Разработана имитационная модель и программа управления поточной линией производства молочной продукцией, в которой реализованы следующие алгоритмы:
•    Вызов subvi - для более подробного анализа узлов линии;
•    Единичный импульс - для тестирования оборудования перед запуском линии;
•    Chart loop - цикл для отображения графиков изменения температуры жидкости на всех этапах производства.

Соединительные трубы поточной линии в имитационной модели представлены индикаторами, работающими совместно с датчиками давления жидкости, что позволяет выводить на экран пульта управления точную и своевременную информацию о ходе технологического процесса. На мнемосхеме автоматизированного рабочего места оператора отображены наиболее важные для нормальной работы линии величины, индикаторы включения оборудования.

Так как управление системой ведется автоматически, на пульт оператора вынесено всего две кнопки: пуск – начало работы, стоп – окончание работы или экстренное отключение системы при возникновении  непредусмотренной аварийной ситуации. Но для режима тестирования программного обеспечения сделана кнопка: manual.
Производственная линия условно разбита на три участка, что позволяет отслеживать работу оборудования на интересующем участке. Вместе с тем, при неполадках в работе линии, можно открыть мнемосхему требуемого участка, например первого.

Предлагаемое решение представляет собой пульт управления поточной линией производства молочной продукции, отличающееся от известных простотой и дешевизной решения, наглядной формой отображения процесса производства, высокой скоростью реагирования на нестандартные ситуации.

Используемое оборудование и программное обеспечение
•    Среда графического программирования – LabVIEW 8.5.1;
•    Датчики -  контроля давления жидкости, температуры, и контроля расхода жидкости;
•    Исполнительные механизмы - электромагнитные клапаны, асинхронные и шаговые двигатели;
•    Модуль  NI USB-6212 BNC.

Внедрение и его перспективы
Данная автоматизированная система управления поточной линией производства молочной продукции создавалась для внедрения в Орловском филиале предприятия «Юнимилк». В настоящее время проводятся экспериментальные исследования работы системы, после завершения которых в автоматизированную систему будут внесены необходимые корректировки и принято решение о ее работоспособности и внедрении.


 

 

 

Решения опубликованы на основании докладов из сборников трудов ежегодной конференции "Инженерные , научные и образовательные приложения на базе технологий National Instruments" с 2011 по 2014 гг.



 

© 2018 National Instruments Russia. All rights reserved.
Яндекс.Метрика