Автоматизація зернового комплексу на обладнанні YASKAWA

Поки зерно не буде перемелене на борошно і, нарешті, потрапить на стіл споживача як хліб, воно має пройти кілька етапів виробництва від поля до пекарні. Цей ланцюжок можна прослідкувати, якщо відвідати зернопереробний комплекс компанії Nestelberger GmbH у місті Перг, Верхня Австрія, де у виробничій діяльності широко використовуються рішення з автоматизації на базі обладнання YASKAWA.

Після збирання врожаю елеватор комплексу Nestelberger заповнюється органічним зерном. «Щороку ми зберігаємо близько 2500 тон спельти, пшениці, ячменю, вівса, тощо в 24 силосах», — пояснює Peter Pilsl, відповідальний за виробництво на Nestelberger.

Однак перш ніж досягти цього етапу, зерно злаків має пройти кілька стадій обробки: воно транспортується до млина, де очищується (просіюється каміння, бур’яни тощо) і зважується. Далі зерно потрапляє до силосів на зберігання.

Для реалізації комплексної системи автоматизації такого розміру необхідно мати глибокі знання загального технологічного процесу виробництва. Andreas Stingeder, спеціаліст підрядної компанії MESTA, був керівником проекту, відповідальним за загальне проектування АСУ, планування та розробку розподільчої шафи, програмування ПЛК, візуалізацію та введення в експлуатацію. Під час реалізації проекту Stingeder також був залучений до управлінських процесів виробництва в цілому, щоб якнайкраще зануритись в процес, зрозуміти усі нюанси і якісно виконати поставлену задачу.

За допомогою системи диспетчерського керування та візуалізації процесу, яка була реалізована на базі програмного забезпечення zenon від COPA-DATA, оператор переробного комплексу має можливість дистанційно контролювати та регулювати всі необхідні параметри. На першому кроці вибирається тип зерна. Тоді бажаний процес – лущення, зберігання чи наповнення. Завдяки використанню SCADA системи вибір процесу та маршрутизація зерна виконується за допомогою графіки лише кількома кліками миші на екрані монітора. Після того, як заданий потрібний шлях переміщення, оператор системи активує процес кнопкою «Пуск» – і зернопереробний комплекс запускається в роботу у повністю автоматичному режимі.

Реалізація проекту

Основна причина того, що цією складною системою можна керувати у такий легкий спосіб, полягає насамперед у високому рівні автоматизації усіх виробничих процесів і у використанні сучасних компонентів автоматики. «Це був перший проект, реалізований спільно з австрійською компанією VIPA Elektronik-Systeme GmbH. Для мене рішення від YASKAWA із самого початку були переконливими та виявилися найкращими для наших проектів. Жодного разу у нас не було проблем із цими компонентами», — підкреслює Andreas Stingeder.

«При цьому асортимент компонентів YASKAWA, які ми використовували, поступово ставав все ширшим і ширшим. Спочатку ми говорили лише про контролер типу ПЛК. Після кількох консультацій ми зрозуміли, що у нас є більше сфер, в яких ми можемо співпрацювати», – додає Christian Karl, менеджер із продуктів Drives & Motion у Vipa Elektronik-Systeme GmbH.

Справа в тому, що на початку проекту замовнику було не зовсім ясно, який має бути ступінь задіяної автоматизації. «Повний ступінь автоматизації став очевидним лише з часом. Зараз ми використовуємо практично весь спектр продукції Vipa Elektronik-Systeme, від компонентів YASKAWA до ПЗ SCADA zenon. Перевагою є те, що все обладнання та ПЗ надходить від одного підрядника. Кінцевого замовника, перш за все, переконав рівень обслуговування, який забезпечували в VIPA Elektronik-Systeme з компетентними менеджерами та швидкими термінами доставки», — говорить Stingeder.

Деталізація системи

По суті, зернопереробний комплекс Nestelberger складається з двох частин. З одного боку знаходиться елеватор з силосами для зберігання зерна, а з іншого – лущильний млин. В основі АСУ обох об’єктів використано ПЛК SLIO CPU 015 із розширенням пам’яті та модулями вводу-виводу. Контролер керує всіма двигунами вертикальних і горизонтальних конвеєрних систем, а також шнековими конвеєрами і дозувальними клапанами. ПЛК SLIO здійснює контроль рівня заповнення та керує шиберами. Завдяки вбудованому інтерфейсу Ethernet, керування та візуалізація процесу здійснюється оператором за допомогою SCADA zenon в центральному диспетчерському пункті.

«Основний мережевий зв’язок між компонентами системи здійснюється по протоколу Profibus, хоча частотні перетворювачі YASKAWA сумісні з усіма стандартними шинними системами», — пояснює Karl. Загалом для керування приводами використовується п’ятнадцять перетворювачів частоти YASKAWA V1000. Перетворювачі цієї серії вирізняються не тільки своїм невеликим розміром, але також надзвичайно якісною електронікою та високим рівнем продуктивності. «Вони дійсно надзвичайно надійні. Відключення електроенергії або розвантаження після аварійної зупинки не викликає жодних проблем. У свій час я стикався з безліччю частотних інверторів, які не витримали б такого важкого режиму експлуатації», — повідомляє Stingeder.

«Надійність цих перетворювачів частоти можна пояснити надзвичайно добре продуманими силовими елементами електроніки, які мають значний запас по характеристикам – вони повинні витримувати багато», – додає Karl.

Важливим компонентом реалізованої системи Stingeder відмітив наявність електронного журналу тривог, що є невід’ємною складовою диспетчеризації від zenon. Тепер можна з першого погляду побачити, де яка помилка сталася, і черговий оперативний персонал одразу дізнається про причину її появи і вживає потрібних заходів.

Підсумок

«Продукція YASKAWA була ідеальним рішенням для цього проекту. Ми плануємо і в подальшому для своїх задач використовувати обладнання цього виробника. На даний момент мені важко уявити щось аналогічне по якості і функціоналу. Але безпосередньо самі апаратні засоби – це лише половина справи. Якщо у мене є якісь запитання, я просто телефоную спеціалістам Vipa Elektronik Systeme, де одразу отримаю компетентні відповіді та пропозиції щодо рішень поставлених завдань», – резюмує Stingeder.

Наступним етапом в реалізації цього проекту є впровадження рішень для дистанційного обслуговування та моніторингу технологічного процесу, яке, ймовірно, буде реалізовано за допомогою маршрутизаторів YASKAWA Cosy+ Cellular 4G. Це дозволить керівництву зернопереробного комплексу Nestelberger отримувати всі виробничі дані та контролювати стан системи через Інтернет на своїх мобільних пристроях чи ПК.

Компанія «Енерсіс Україна» надає інжинірингові послуги, виконує монтаж, пусконалагодження та введення в експлуатацію комплексних систем автоматизації. Компанія є офіційним сервісним партнером Yaskawa на території України, фахівці сервісної служби пройшли підготовку в навчальному центрі Yaskawa, їх висока кваліфікація підтверджена відповідними сертифікатами.