Автоматизированная система управления технологическим процессом сушки зерна в потоке

Свыше 50% урожая основных зерновых культур имеют повышенную уборочную влажность и нуждаются в сушке. Только после того, как из свежеубранной зерновой массы будет удалена вся избыточная влага и зерно доведено до сухого состояния, можно рассчитывать на его длительное хранение.

Сушка зерна — это сложный, непрерывный и энергоёмкий процесс. Превышение допустимой температуры нагрева зерна вызывает коагуляцию белка, утрату жизненных функций семян и способности их к прорастанию, снижение количества и качества клейковины. Кроме того на объектах хранения зерна (зернохранилищах, элеваторах, силосах) количество исполнительных механизмов и контролируемых параметров неуклонно растет и оператор уже не в состоянии самостоятельно управлять технологическими процессами погрузки, выгрузки, обработки, сушки и хранения зерна. В связи с этим остро встает вопрос комплексной автоматизации объектов переработки и хранения зерна, как единственный путь повышения качества зерна, экономии энергии, уменьшения влияния человеческого фактора, повышения доходности предприятия.

Рассмотрим одну из реализованных автоматизированных систем управления технологическим процессом сушки зерна в потоке.

Система управления предназначена для контроля и регулирования технологического процесса сушки зерна в потоке.

Система обеспечивает:

• контроль технологического процесса сушки зерна;
• регулирование технологических параметров (температура, подача, расход);
• контроль и анализ заданных режимов работы (автоматический, ручной);
• отображение и регистрация информации;
• составление отчетов и сводок;
• ведение архива;
• связь с другими системами.

Система управления состоит из программируемого логического контроллера (ПЛК) серии VIPA Speed7, управляемого преобразователя Lenze ETMD, станции оператора (промышленный компьютер) и местных пультов управления. Связь станции оператора и ПЛК осуществляется посредством Industrial Ethernet. ПЛК обеспечивает контроль состояния исполнительных механизмов участка подачи зерна из бункеров, контроль аварийного и рабочих уровней в бункерах, обработку аналоговых сигналов от устройств измерения температуры, регулирование расхода газа. Местные пульты управления позволяют оператору участка осуществлять контроль и оперативное управление механизмами, в непосредственной близости от них. Система визуализации процесса реализована с помощью SCADA Trace mode 6.06 (Россия) и позволяет осуществлять:

• переключение режимов работы (автоматический, ручной);
• ввод технологических параметров, таких как скорость подачи зерна в сушилку, режим выгрузки, температурные параметры и т. д.;
• регулировку расхода газа двумя методами:
  • регулировка функцией ПИД по температуре;
  • регулировка с помощью явно указанных значений;
• просмотр истории изменения температуры, расхода газа на соответствующих графиках.

В результате внедрения АСУ ТП был осуществлен переход от ручного к автоматизированному управлению сушки зерна в потоке и достигнуты следующие результаты:

• эксплуатационный и руководящий персонал обеспечен оперативной информацией в масштабе реального времени о ходе и состоянии технологического процесса и его параметрах;
• оптимизация режима работы оборудования;
• дистанционное управление технологическим оборудованием;
• повышение надежности работы основного оборудования;
• повышение экономичности работы основного оборудования;
• повышение производительности и улучшение условий работы;
• контроль температуры во время сушки зерна;
• контроль расхода газа;
• контроль положения исполнительных механизмов;
• сбор и первичная обработка входной информации;
• снижение влияния человеческого фактора, улучшение качества зерна.

Рис. 1. Мнемосхема участка сушки зерна