Добро пожаловать. Группа компаний Лоэс. Новые технологии от Группы компаний Лоэс.
Последнее
обновление от
01.06.2004 г.
  ...:
Навигация
 Информация
 Главная
 Карта сайта
 Предприятия
 Публикации
 Новости
 Оборудование
 Пищевая пром-ть
 Пр-во сахара
 Мороженое
 Запчасти
 Водоподготовка
 Технологии
 Пищевая пром-ть
 Пр-во сахара
 Мороженое
 Контакты
 SMS сервис
 Почта
 Наши партнеры
 Общение
 Форум
 Гостевая
 Объявления
 Чат
 Ссылки
 Каталог ссылок
 Баннеры
 Разное
 Полезное
 Голосования
 Сладкий юмор


Научные публикации и статьи в периодических и специализированных журналах

Мы рады приветствовать в разделе публикаций сайта Группы компаний "Лоэс".

В данном разделе размещены статьи, опубликованные в научных изданиях! Эти статьи можно скачать, обсудить на форуме , задать вопросы автору по электронной почте , а также прокомментировать их...


Обсудить на форуме ... Скачать ... Версия для печати ...
Комментарии ... Все статьи...
СТРАТЕГИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА (журнал "Сахар", 2002, №1)
Авторы: Белоусов В.Ю., Литвинов А.Ф., Потапов О.А., Горчинский Ю.Н.
Дата публикации: 02.2002

На современном этапе развития российской сахарной отрасли в условиях сокращения посевов, зачастую низкого качества и малой урожайности сахарной свеклы, а также высоких цен на энергоносители, изношенного и морально устаревшего оборудования и, как следствие, высокой себестоимости производства сахара актуальными становятся освоение современных технологий возделывания свеклы, замена технологического оборудования современным, как отечественным, так и зарубежным, внедрение в производство новых технологических решений. Это требует значительных капиталовложений и длительного времени. Внедрение автоматизированных систем управления участками технологического производства (АСУ ТП) сахарного завода позволяет осуществить это в кратчайшие сроки и без больших финансовых затрат.

Автоматизация - общепризнанное средство интенсификации производства. По данным Комитета по анализу рынков (подразделение форума автоматизаторов, США), общая сумма инвестиций мирового рынка промышленной автоматизации составила за последнее десятилетие XX в. более 134 млрд. долл. Существующие целевые комплексные программы автоматизации пищевой промышленности предусматривают обеспечение следующих технико-экономических показателей: увеличение годового объема выпуска продукции на 0,5 %; снижение себестоимости продукции на 4-5 % в результате сокращения расхода сырья, материалов, энергетических и трудовых затрат; увеличение выхода продукции высших сортов на 15-20 % [5]. Для сахарной отрасли эти показатели существенно выше ввиду низкого уровня автоматизации производства. Например, по оценкам экспертов, внедрение автоматизированных систем на сахарных заводах позволяет экономить до 10-12 % энергоносителей [1].

Учитывая, что большинство сахарных заводов России так или иначе входит в сферу влияния крупных торгово-промышленных компаний, все более актуальным становится внедрение АСУ ТП с единой системой управления и контроля сахарного производства и его затрат (топливно-энергетических, сырьевых и финансовых) на базе современных вычислительных средств и технологий [4].

Для сахарного завода комплексная автоматизация производства позволяет решить три основные задачи:

  1. стабилизировать поток сырья и продуктов, что является отправной точкой для повышения качества производства и увеличения выхода готового продукта;
  2. сократить потери как сырья, так и энергетических ресурсов. В этой связи необходимо говорить именно о комплексной, или сквозной, автоматизации, охватывающей не только все технологические процессы (от приемки свеклы до упаковки, складирования и реализации готовой продукции), но и процессы управления на всех уровнях производства.

Неразрывно с этим связана еще одна задача, которую необходимо решить при автоматизации предприятия (автоматизация и призвана ее решать), - это поиск узких мест производства и их ликвидация за счет автоматизированного оборудования и, возможно, совершенствования технологии.

  1. обеспечить управляемость производством, которая подразумевает возможность корректировать ход технологического процесса на разных участках с одного рабочего места (главного инженера или главного технолога) таким образом, чтобы своевременно реагировать на изменяющиеся входные условия (например, качество поступающего сырья) при сохранении качества продукции на выходе или оперативно ликвидировать возникающие сбои и аварии внутри производства. Необходимо также отметить, что управляемость производства дает возможность плавного и безболезненного пуска производства в начале сезона и сглаживания негативных последствий при временных его остановках в течение сезона [3].

Естественно, что кроме названных основных комплексная автоматизация производства позволяет решить и множество более мелких задач.

Автоматизация сахарных заводов должна быть подчинена единой концепции и единой стратегии, которая, в свою очередь, позволила бы как автоматизировать отдельные единицы оборудования и участки, так и объединить уже созданные комплексы в единую линию производства. В противном случае предприятие, автоматизировав ряд участков на базе разных технических средств, нередко из-за несовместимости аппаратных и программных средств, закрытости систем и др. не может связать их в единую систему. Затраты на стыковку таких участков соизмеримы со стоимостью автоматизации самих участков. В этом случае деньги оказываются потраченными впустую, а автоматизация оказывается тупиковой ветвью с малым "жизненным циклом".

В этой связи концепция должна прежде всего опираться на стандартизированное и унифицированное аппаратное и программное обеспечение, взаимозаменяемость измерительной и преобразовательной аппаратуры; информационные потоки должны сливаться в единое информационное поле, а управление должно формироваться с учетом не только технологических параметров, но и данных системы учета и контроля материально-технических ресурсов предприятия [3].

Суть предлагаемой концепции заключается в следующем.

  1. АСУ ТП базируется на корпоративных стандартах, определяющих ее элементную базу (материальную часть, программный продукт, форматы обмена информацией, форматы визуализации информации и т.д.). Корпоративные стандарты позволяют сахарным заводам выставлять определенные требования к поставщикам оборудования, внедренческим предприятиям, обслуживающему персоналу.
  2. Открытость АСУ ТП - доступность потоков данных системы, возможность наращивания, использование открытых стандартов при проектировании, легкое сопряжение с другими системами (других производителей).
  3. Интеллектуализация и экспертность АСУ ТП (внутренняя оптимизация работы системы, учет и контроль входных и выходных параметров, прогнозирование технологических процессов, в том числе дефектов, в работе отдельных единиц оборудования, производственных участков и производства в целом, аварийных ситуаций).
  4. Надежность составляющих АСУ ТП, характеризующая способность бесперебойного взаимодействия, круглосуточной работы в течение длительного времени, устойчивость к помехам в условиях производства.
  5. Построение АСУ ТП по четырем уровням:
  1. нижний уровень: системы, обеспечивающие стабилизацию технологических параметров процессов при производстве сахара на необходимом фиксированном уровне технологической цепочки;
  2. средний уровень: оперативное управление технологическими процессами с определением оптимальных режимов работы технологических участков, объединяющих отдельные единицы оборудования. Задачи локальной оптимизации решаются с использованием каналов общего пользования по наиболее важным параметрам или показателям;
  3. верхний уровень: часть АСУ ТП, расположенная на сахарном заводе, реализованная на базе совместимого (с системой глобального учета - корпоративный уровень) продукта и образующая систему оперативного учета и управления. В ее задачи входит общий контроль за ходом производства на предприятии, формирование отчетов (смена, сутки, неделя, месяц, квартал и т.д.), а также прогнозирование и управление на уровне руководителя предприятия, главного инженера и главного технолога. Обеспечивает связь технологической и технической составляющих производства с управленческими службами завода, экономическим отделом, бухгалтерией, отделом планирования и др., иными словами, выполняет функции координации и оптимизации всего технологического и управленческого процессов с учетом факторов, которые произвольно изменяются на протяжении производственного сезона;
  4. корпоративный уровень: система глобального учета, планирования и прогнозирования. Отвечает за общую организацию управления производствами, расположенными на удаленном расстоянии. Сюда же стекаются общие данные по производственным ресурсам и готовой продукции. Система может быть реализована, например, на основе программы "1С: Предприятие" и т.п. [6, 7], при этом связь с каждым предприятием осуществляется при помощи информационной сети (Internet).

Актуальность возможности дистанционного контроля и управления производством через среду Internet подчеркивалась в выступлениях докладчиков на семинаре для специалистов сахарной промышленности среднего звена по теме "Теплоэнергоиспользование и теплоэнергосбережение на сахарных заводах", проходившем с 6 по 9 августа 2001 г. в ЗАО "Ольховатский сахарный завод" (Воронежская обл.). Такие возможности позволяют реализовать новые технологии, заложенные как в современных SCADA-системах, так и в СУБД (системах управления базами данных) [3].

Описываемая концепция предполагает стратегию автоматизации сахарных заводов, которая базируется на следующих принципах:

  1. точная информация на начало внедрения АСУ ТП о технической оснащенности завода, в том числе о перспективных планах его перевооружения с указанием видов намечаемого к установке оборудования, о его действующей технологической схеме и перспективах ее изменения;
  2. выбор оптимальных технико-экономических решений в рамках концепции по каждому уровню автоматизации на основе ключевых соотношений (цена/качество, качество/сроки и т.п.);
  3. поэтапность внедрения составляющих АСУ ТП;
  4. кадровая обеспеченность, в том числе действующая система подготовки и переподготовки специалистов, обслуживающих как технологический процесс (операторов), так и АСУ ТП;
  5. техническое сопровождение и поддержка автоматизированного оборудования с использованием дистанционных технологий.

Современная АСУ ТП представляет собой распределенную систему [2], имеющую различные типы контроллеров, связь с которыми осуществляется по различным полевым шинам и промышленным сетям передачи данных. Каждый участок производства оснащен АРМ (автоматизированным рабочим местом) на базе единой для всех участков SCADA-системы, функциями которой являются контроль и визуализация части (в рамках участка) технологического процесса, формирование тревог и аварийных сообщений. Информация в SCADA-систему стекается от программируемых логических контроллеров, отвечающих за непосредственное управление технологическим процессом в рамках конкретной единицы автоматизированного оборудования. Наиболее популярные SCADA-системы сегодня - GENESIS 32 (Iconics), WinCC (Siemens), VipWin (Festo). Среди разработчиков контроллеров можно назвать Alen Bradiey, Schneider, Siemens, Advantech и др. Проблема связи различных контроллеров успешно решается с помощью технологии ОРС (OLE for Process Control).

В качестве "сигналов" контроллеров выступают сигналы отдатчиков и сигналы управления исполнительными механизмами и другим периферийным оборудованием. В настоящее время такие крупные производители, как ABB, Fisher-Rosemount, Honeywell, JUMO, выпускают практически всю номенклатуру датчиков. В то же время проблема стандартизации заставляет всех производителей ориентироваться на одинаковые требования, например, по уровням сигналов (4-20 мА, 0-10 В). Сходная ситуация наблюдается и у производителей исполнительных устройств. Хорошо зарекомендовали себя частотные приводы Danfoss, Siemens, General Electric и др., практически все из них управляются унифицированными сигналами и командами, имеют сходные сервисные функции.

Промышленная сеть объединяет контроллеры и "сигналы". Локальные сети FieldBus (термин промышленной сети) на основе интерфейса RS-485 и др. являются детерминированными, что обеспечивает гарантированное время доставки сообщений между объединенными такой сетью контроллерами. Среди современных промышленных сетей можно назвать InterBus, CAN, MODBus, ProfiBus и др. Использование промышленных сетей стимулирует производство датчиковой, преобразовательной аппаратуры и исполнительных механизмов с последовательной передачей параметров по протоколам промышленных сетей. В этом случае уже сами "сигналы" могут быть объединены в промышленную сеть.

На пути резко возрастающих информационных потоков стоят технологические барьеры между различными уровнями автоматизации, возникшими в результате независимого развития АСУ П (АСУ предприятия) и АСУ ТП. По оценкам экспертов, только сбор данных в реальном масштабе времени о различных аспектах производственных процессов приведет в ближайшие годы почти к тридцатикратному увеличению информационных потоков в распределенных системах промышленного управления, причем значительно возрастут потоки информации между датчиками и программируемыми контроллерами. Поэтому одной из задач комплексной автоматизации является организация межсетевого обмена в масштабах всего предприятия на основе стандартной масштабируемой высокопроизводительной технологии [8].

Кольцевой способ организации магистрали данных (единое информационное поле) для иерархических автоматизированных систем позволяет повысить устойчивость системы, а также сделать напрямую доступными для верхних уровней данные с нижних уровней. В последние годы рядом компаний ведется поиск альтернативных путей построения автоматизированных систем. Так, например, в соответствии с концепцией Transparent Factory/Open for Business возможна организация АСУ ТП по кольцевому принципу на основе WEB-серверов и ОРС-интерфейсов, что в будущем позволит отказаться от SCADA-системы.

Более подробно вопросы использования передовых технологий при реализации описываемой концепции АСУ ТП будут изложены авторами в последующих статьях.

В заключение хочется отметить, что актуальность предлагаемой концепции и стратегии создания комплексных АСУ ТП на отечественных сахарных заводах определяется необходимостью повышения эффективности производства (сокращение потерь при переработке сырья) затрат на выпуск сахара и побочных продуктов его производства, увеличение выхода готовой продукции, а также потребностью эффективного управления процессами производства, в том числе в области контроля и учета.


ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА


Перспективнi напрямки автоматизацii цукрового виробнитства
Цукор України. 2001. №3
Ладанюк А.П.
2
Автоматизация технологических процессов пищевой промышленности
М.: Агропромиздат, 1991
Соколов В.А.
Теплоэнергоиспользование и теплоэнергосбережение на сахарных заводах
Тула, ГУИПП
Группа компаний ЛОЭС, материалы семинара
Системы автоматизации технологических процессов сахарного производства
Современные технологии
Яковлев О.
автоматизации. 2000. № 1
A Snapscot of Worldwide Industrial Automation Investment
CONTROL ENGINEERING,
Jonn G. Hagen
1994, march
Прикладное ПО: комплексная автоматизация
http://www.list.mail.ru/catalog/14269.html
Разработчик семейства программ "1С:Предприятие"
http://www.1c.ru
Чернобровцев А. / Ethernet в промышленности / 27.08.2000 г.
http://www.opensystems.ru
 
( в начало статьи...)( скачать статью... )( все статьи... )

·  Топ-Сайт  · Размещение рекламы · Доска объявлений · Форум · Гостевая книга · Работа ·


.: Добавь в закладки или распечатай :.

Сделать стартовой...   Добавить в избранное...   Распечатать страницу...



Loes Group of companies© 2004
По вопросам сотрудничества: sale@loes.ru
По вопросам размещения рекламы: reklama@loes.ru

Яндекс цитирования Rambler's Top100 Loes statistic
Опрос
Как Вы узнали о сайте?
Поисковики
Знакомые
Публикации
Реклама
Форумы
Случайно

Рассылка

Ваш e-mail:
Кодировка/Формат:
Подписаться
Отказаться

Время