Общая схема подключения.

Схема размещения датчиков.

Стандартная схема подключения инвертора.

Графическое изображение оборудования и программ

ОПИСАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

ОАО «Екатеринбургский виншампанкомбинат» основано в 1992 г. и расположено в Железнодорожном районе г. Екатеринбурга. На сегодняшний день предприятие производит: шампанское-4 вида, водка-12 видов, ликеро-водочные изделия-4 вида, коньяк-2 вида, вино виноградное-22 вида, напиток винный-1 вид и слабоалкогольные напитки с содержанием этилового спирта до 9% 3 вида. Для работы предприятия имеются следующие лицензии:

1. Производство, хранение и поставка производственных спиртных напитков (водки, ликероводочных изделий).

2. Производство, хранение и поставка производственных вин, шампанского.

3. Эксплуатация химически опасных объемов, аммиачная холодильно-компрессорная установка.

4. Эксплуатация железнодорожной ветки и слива спирта из железнодорожных цистерн.

5. Эксплуатация грузоподъемных механизмов.

6. Эксплуатация автозаправочной станции.

7. Эксплуатация газового хозяйства котельной.

Предприятие занимает одну промышленную площадку общей площадью – 8,37 га – 83671,46 м2. Площадь застройки зданиями и сооружениями 33541,06 м2. Коэффициент застройки 0,4.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.Описание задачи.

Данная система предназначена для конвейера производства шампанского ОАО «Екатеринбургский виншампанкомбинат». Система производит регулирование работы конвейера по средствам включения, выключения автоматов и транспортеров, а так же изменения скорости движения транспортеров и изменения производительности автоматов. При введении данной системы планируется получить экономию электроэнергии около 10 % (на сегодняшний момент весь конвейер потребляет 93,2кВт/час.), уменьшить трение между бутылками и транспортером, тем самым уменьшить нагрузку на двигатели около 8%, уменьшить количество брака путем предотвращения перегрузок автоматов и уменьшения боя бутылок, а так же простоя автоматов.

На данный момент конвейер управляется бригадой наладчиков, состоящей из 9 человек (по количеству автоматов). Каждый из наладчиков отвечает за свой автомат и регулирует производительность автомата и скорость работы транспортера. В случае необходимости наладчик включает, выключает автомат и транспортер. Задача наладчиков заключается в том, чтобы не давать простаивать или быть перегруженными автоматам, и контролировать работу транспортеров. Так как в данном случае имеется «человеческий фактор», руководством КИП было предложено разработать такую систему, которая избавила бы работников от постоянного наблюдения контроля и управления за процессом производства и увеличила рентабельность конвейера. Для этого было предложена данная система. Для решения этой задачи было предложено использовать промышленные контроллеры для управления, и частотные преобразователи для регулирования скоростью работы транспортеров. Для уменьшения затрат на создание данной системы были выбраны контроллеры фирмы OMRON CQM1H, использующиеся в автоматах конвейера, так как данные контроллеры имеются всегда на складе как запасные.

2. Описание работы конвейера.

Конвейер производства шампанского состоит из 9 автоматов и 11 транспортеров между ними. Некоторые транспортеры имеют так называемые «карманы», они служат для того, что бы поступающие бутылки к автомату всегда были в запасе. Такие «карманы» служат своего рода буфером, которые наполняются при остановке или понижении производительности следующего автомата, а когда автомат включается и набирает обороты, бутылки из кармана продолжают поступать к автомату. Так же при недостаточной нагрузке, «карманы», дают запас продукции, для того чтобы автоматы не простаивали. Благодаря таким «карманам» процесс производства становится непрерывным и количество сбоев уменьшается. В некоторых местах «карманы» отсутствуют, так как длина транспортеров позволяет накапливать бутылки без них. Но тем не менее производственный процесс далек от идеального, по этому для повышения показателей и уменьшения затрат предлагается данная система. При поступлении бутылок на первый транспортер (выкладываются грузчиками вручную) они двигаются к автомату «Испытатель бутылок». Шампанское заливается в бутылку подавлением и по этому прежде наполнить бутылку требуется испытать ее под давлением воздуха. После «Испытателя бутылок», бутылка попадает в «Филблок», это автомат, выполняющий три операции. В «Филблоке» бутылка сначала ополаскивается далее в нее заливается под давлением шампанское и запечатывается пробкой. После прохождения «Филблока» бутылка попадает в автомат «Насадки мюзле». Попадая в этот автомат, одевается мюзле (тонкая проволока, которая держит пробку). Далее для соблюдения требование по производству пищевых продуктов бутылка попадает в «Пастеризующий» автомат, в нем происходит сначала нагревание, а потом охлаждение. При перепаде температур на бутылке образуется конденсат и для того чтобы на нее можно было успешно наклеить этикетку требуется высушить бутылку, таким образом, бутылка попадает в сушильный шкаф. Для проверки продукции на брак далее в производственной цепочке бутылка попадает в «Бракеровочный» автомат, там бутылка захватывается и переворачивается, за пультом автомата сидит контролер, который проверяет бутылку на брак (замутнение шампанского, посторонние вещества в бутылки, целостность бутылки). Следующим этапом производства является устройство для наложения колпачков (пластиково-полиэтиленовая обертка на горлышке бутылки) После наложения колпачка, в «Эикеровочном» автомате наклеивается этикетка, контр этикетка (задняя этикетка) и корилетка (этикетка на горлышке бутылки). Последним этапом производства является упаковка шампанского в короба. Для этого используется «Упаковочный» автомат, в котором собирается двенадцать бутылок укладывается в коробку, запечатывается.

3. Описание работы системы.

Для реализации системы требуется следующее оборудование: девять частотных преобразователей и промышленных контроллеров, двадцать семь оптико-механических датчиков и соединительные провода. Датчики и частотные преобразователи уже имеются на транспортерах и поэтому затрат на их приобретение не требуется.

Для упрощения управления весь конвейер логически разбит на звенья по количеству автоматов. В каждое звено входит транспортер, следующий за ним автомат, датчики на транспортере, частотный преобразователь и промышленный контроллер данного звена.

К каждому частотному преобразователю определенного звена подключаются все двигатели одного транспортера. Сам частотный преобразователь подключается к промышленному контроллеру. Датчики устанавливаются на транспортере и так же подключаются к промышленному контроллеру. Каждый контроллер подключается к одному компьютеру, который координирует работу всей системы. Датчики на транспортере установлены так, чтобы первый датчик показывал наличие бутылок в начале транспортер, второй датчик показывал возникновение перегрузки, для этого он устанавливается перед «карманом» транспортера или, если «карман» отсутствует, то датчик устанавливается на расстоянии 2/5 от следующего автомата. Каждый транспортер имеет свою среднюю скорость в (обр./мин.). Эта скорость определяется опытным путем. Так же для каждого транспортера задается предел регулирования, т.е. максимальная и минимальная скорость на которой транспортер должен работать. По аналогии, только производительность в (бут./час) имеется и у автоматов. Данные скорости не являются предельными, а выбираются такими, что бы конвейер в среднем работал на одной скорости. Таким образом, есть два варианта установок скоростей и уровней производительностей: