Распределенное управление поточно-транспортной системой

• Проблемы централизованного управления поточно-транспортными системами
• Приемущества распределенной системы управления
• Реализуемые функции
• Преимущества
• Подключение
• Характеристики
• Индикация
• Сетевые возможности
• Применение

Проблемы централизованного управления поточно-транспортными системами

Классический путь решения задачи управления поточно-транспортной системой – централизованный. В этом случае для всей конвейерной линии ставится один управляющий шкаф, в котором размещается вся пусковая аппаратура, частотные преобразователи (ЧП) или устройства плавного пуска (УПП). На лицевой панели размещаются все управляющие элементы, кнопки, переключатели, индикация. При сложной логике управления в шкаф устанавливается контроллер (ПЛК). Все приводы, периферийные датчики, дополнительные органы управления, кнопки аварийного останова связываются кабелями с этим единым шкафом управления линией.

В этом классическом случае для каждой конвейерной линии (с различным количеством единиц транспортных секций) получается уникальный шкаф, обычно крупногабаритный, время на проектирование и комплектацию растягивается и вылетает за заданные пределы. Второй минус – перегруженность кабельных трасс, а также проблемы размещения большого шкафа.

Альтернативный вариант – распределенная система.

Приемущества распределенной системы управления

Для автоматизации поточно-транспортных систем ООО "Бриз" был разработан и реализован малогабаритный шкаф управления. Принцип простой: возле каждого привода системы (т.е. отдельной секции конвейера) устанавливается свой небольшой шкаф управления, в нашем случае 400х300х210мм. В шкафу размещается пусковая аппаратура конкретного привода, на двери его органы управления и панельный контроллер, имеющий сетевой протокол Modbus и дисплей для индикации. В результате все преимущества распределённой системы: в кабельных каналах у нас только питание и информационный кабель, все прочие кабели имеют минимальный размер, так как шкаф расположен возле двигателя, а главное – универсальный шкаф, гибко адаптируемый под новые задачи и быстро тиражируемая проработанная схема.

Важным преимуществом такой распределенной архитектуры является помехозащищенность информационных магистралей. Кабели подключения двигателей – минимально короткие, а при применении устройств плавного пуска или преобразователей частоты – это сильные источники помех.

Реализуемые функции

• ручной/ автоматический режим работы;
• управление с кнопок на дверце шкафа или дистанционно с главного поста;
• обеспечение работы транспортёров  по алгоритму, исключающему завал продукта;
• контроль натяжения, скорости, схода ленты и проскальзывания;
• оперативный останов конвейерной линии, части линии, отдельного транспортёра при аварийной ситуации либо по команде с ШУТ-21101 или местного поста;
• для отдельных технологических процессов возможна реализация ПИД-регулирования скорости (например, в пищевой отрасли);
• возможность изменения в процессе эксплуатации как параметров, индивидуальных на каждый транспортёр, так и общих для всей конвейрной линии;
• управление звуковой сигнализацией конвейера (предупредительная, аварийная, и др.);
• возможность подключения персонального компьютера в качестве системы верхнего уровня и отображения мнемосхемы техпроцесса на мониторе.

Преимущества

• компактность - для каждой секции конвейерной линии устанавливается отдельный шкаф, минимальных размеров;
• максимальное приближение к объекту управления;
• экономия кабельной продукции и металлоконструкций для кабельных трасс;
• возможность объединения отдельных секций в слаженную систему;
• применение устройств плавного пуска или преобразователей частоты увеличивает срок службы механизмов транспортной системы (ленты транспортёра, редукторов привода и др.)

Подключение

Предусмотрено подключение следующих датчиков:

• датчик подпора;
• датчик наличия продукта на транспортере;
• датчики схода ленты (левый и правый) – для ленточного транспортёра;
• датчик разрыва цепи – для цепного транспортёра;
• датчик натяжения;
• датчик сыпи;
• датчик скорости для реализации функции реле контроля скорости;
• датчик тока (4-20 мА, 0-10 В).

Характеристики

Напряжение питания шкафа: ~380 В / ~220 В.

Шкафы управления ШУТ-21101 имеют следующие исполнения:

• с контактными пускателями;
• с устройствами плавного пуска (УПП);
• с преобразователями частоты (ПЧ).

Мощность подключаемых к шкафу приводов: до 15 кВт. Для более мощных приводов применяются отдельные шкафы с силовой аппаратурой (УПП, ПЧ или контакторы).

Габариты шкафа:

Степень защиты: IP54 (возможен более высокий уровень защиты).

Климатическое исполнение: УХЛ2.

Состав лицевой панели: пусковые кнопки, переключатель режима работы "автоматический/ручной", русифицированная панель управления.

В качестве бюджетного варианта возможна конфигурация шкафа без панели управления.

Индикация

Качественный русифицированный дисплей панели управления позволяет оперативно осуществлять сервис и диагностику системы. На дисплее панели отображается следующая информация:

• состояние подключенных датчиков;
• состояние привода транспортёра;
• состояние связи с другими секциями (в случае конвейерной линии);
• наличие напряжения;
• ток нагрузки привода;
• отдельная подсистема настройки.

Сетевые возможности

Устанавливаемый в шкафу контроллер имеет сетевой протокол Modbus RTU  и два порта связи RS485 либо RS485 + RS232.

Таким образом, сетевая конфигурация позволяет объединить в единую систему до 32 шкафов управления по интерфейсу RS-485 и подключить систему управления верхнего уровня, на основе SCADA-системы.

Применение

Получилась гибкая, недорогая и быстро реализуемая система. Спектр применения данной разработки достаточно широк:

• автоматизация конвейерных систем;
• управление задвижками;
• автоматизация вентиляционных систем;
• пищевая промышленность (например, кондитерская, пивоваренная);
• горнодобывающая промышленность;
• зернопереработка;
• производство строительных материалов.