Схема АСУ БРУ «Возрождение»

- давление пара в паровом коллекторе.

- давление низа бражной (БК), эпюрационной (ЭК) и ректификационной (РК) колонн.

- температуру воды на выходе дефлегматора БК.

- давление верха ЭК и РК.

- температуру на тарелке питания БК (на 29 тарелке).

- температуру на тарелке питания РК (на 16 тарелке).

- температуру отбираемого из РК спирта.

– температуру в кубах и наверху колонн, отходящей из дефлегматоров воды, корпусов вертикальных конденсаторов, воды в водяном коллекторе, бражки после подогревателя;

- уровни воды в напорном баке и бражки в передаточном чане;

- давление в кубах и наверху колонн, пара в котельной и в паровом коллекторе;

- расход бражки, охлаждающей воды и отбираемого спирта.

- возможность изменения и ввода уставок режимов и коэффициентов законов регулирования без остановки технологического процесса брагоректификации.

- автоматическое поддержание режима управления при отключении напряжения в питающей электросети в течение 30 минут.

- возможность отключения автоматики с переходом на ручной режим управления БРУ и возврат на режим автоматического управления без остановки технологического процесса.

- возможность пуска и остановки аппарата с автоматизированного рабочего места оператора (АРМ) БРУ.

САУ состоит из шкафа управления, компьютерного комплекта, частотного преобразователя, исполнительных механизмов, датчиков и комплекта кабелей.

Шкаф управления

Шкаф управления содержит модули сбора и обработки информации от датчиков, модули вывода команд к исполнительным механизмам, программируемый логический контроллер, электронные блоки расходомеров воды и спирта, источники питания, модули гальванической развязки, конверторы сети RS-485 и коммутатор сети Ethernet. На дверце шкафа установлен электронный блок дисплея-клавиатуры для ручного ввода и вывода информации при управлении от шкафа. Шкаф является основным блоком САУ, способным обеспечить автоматизированное управление аппаратом без компьютера.

Компьютерный комплект включает системный блок, жидкокристаллический дисплей, клавиатуру, мышь, принтер, стабилизатор напряжения и 2 блока бесперебойного питания.

Частотный преобразователь обеспечивает плавное управление скоростью вращения электродвигателя, вращающего насос подачи бражки. Он размещается в аппаратной рядом с АРМ оператора БРУ

Размещение частотного преобразователя бражного насоса

Регулирующий клапан давления в паровом коллекторе

Датчики давления (типа КРТ-5 и МТ-100), температуры (типа ТСМ, ТСП), уровня (типа МТ-100), расхода спирта (типа ВП-5А) выполнены во взрывозащищенном и брызгозащитном исполнении.

Анализ режима ручного управления показывает, что самым опытным аппаратчицам не удается стабилизировать давление низа колонн с точностью, более высокой чем ±50 см водяного столба. При этом даже при сравнительно стабильном давлении пара, подаваемого из котельной (5,5-6,5 атм), аппаратчицам приходится через каждые 5-10 минут корректировать положение паровых задвижек кубов трех колонн и делать это непрерывно в течение всей 12-часовой смены. А если учесть, что при этом им необходимо еще и поддерживать расход воды через дефлегматоры трех колонн, управлять отбором спирта, регулировать подачу бражки, контролировать отбор непастеризованного спирта и все это делать, непрерывно перемещаясь между рабочими площадками, расположенными на разной высоте от 5 до 15 м, то можно представить насколько сильно устают аппаратчицы к концу смены. Недобросовестное же выполнение этих задач приводит к резкому снижению качества получаемого спирта и увеличению потерь с бардой, лютером и выбросами через вакуум-прерыватели.

Графики работы ректификационной колонны в режиме автоматического управления

Непрерывная продолжительность работы аппарата в этом режиме составила почти 16 часов. Лабораторные анализы показали, что в результате был получен спирт-ректификат с содержанием альдегидов 0,89 мг/л, сивушных масел 1,25 мг/л и крепостью 96,4%. Средний отбор спирта составил 135 дал/час.

Столь высоких результатов работы САУ, при производительности аппарата почти на 10% превышающей расчетную, удалось достичь благодаря применению SCADA-системы, обладающей уникальными возможностями по отладке контуров регулирования. Citect позволяет оперативно вводить с экрана схемы уставки ручного и автоматического режимов, коэффициенты законов регулирования и на этом же экране, в появляющихся небольших окнах, наблюдать графики результатов введенных изменений.

Наглядность, высокая информативность и компактность экрана схемы БРУ позволяет аппаратчицам видеть весь аппарат сразу, чувствовать себя увереннее, оценивать результативность вводимых изменений, детально корректировать режимы отдельных контуров и все это делать оперативно и легко с одного рабочего места. Отличным помощником аппаратчиц является система предупреждений о приближении аварийных ситуаций – снижении уровня воды в напорном баке, уменьшении давления пара в котельной, снижении уровня бражки в передаточном чане и других ситуациях. Аппаратчицы всех 4-х рабочих смен предприятия быстро преодолели страх перед новой компьютерной техникой, поверили в нее и оценили ее неоспоримые преимущества как перед ручным управлением, так и перед знакомой им по опыту пневмоавтоматикой.

Введение в состав САУ источников бесперебойного питания и минимальное энергопотребление системы (120 Вт) обеспечило возможность продолжения нормальной работы САУ в течение 30 минут после отключения питания электросети. При этом САУ исключает выбросы из вакуум-прерывателей бражной колонны, возникающие вследствие резкого повышения давления в колонне при прекращении подачи бражки.

В ходе пуско-наладки специалисты предприятия «СпиртПриборСервис» обучили аппаратчиц быстрому преходу с ручного управления на автоматическое и наоборот при пуске и остановке аппарата. После практического освоения этих операций у аппаратчиц не осталось сомнений в успешной работе с АРМ.

Отличительной особенностью внедренной САУ БРУ является ее способность работать вообще без компьютера. Все управляющие программы заложены в контролле ICP DAS, размещенном в шкафе. Опрос датчиков, обработка их информации, формирование законов управления и вывод команд к исполнительным механизмам выполняет контроллер. Компьютер же лишь играет роль индикатора информации и устройства ввода команд управления. Однако шкаф управления, имея на своей лицевой дверце дисплей-клавиатуру, дублирует и эту роль компьютера. Поэтому если в ходе многомесячной непрерывной работы компьютера потребуется его обслуживание или ремонт, компьютер можно смело отключить. При этом шкаф, автоматически определив, что компьютера нет, заберет управление на себя, сохранив все последние уставки, введенные с компьютера. Аппарат этого даже не заметит. Если аппаратчице понадобится изменить уставку, она может сделать это с панели шкафа. После ремонта компьютера его также легко вернуть на свое место. Достаточно подключить его к шкафу и включить питание. Шкаф сам восстановит связь с компьютером и возвратит ему его прежние функции.

Предприятие «СпиртПриборСервис» гарантировало фирме «Возрождение» длительную и безотказную работу САУ БРУ и ее надежное техническое сопровождение.