:: PERFECT SYSTEM :: System automatycznej produkcji betonu

O s y s t e m i e R e a l i z a c j e G a l e r i a F A Q K o n t a k t

» O systemie

Witamy na stronie w pełni Polskiego systemu sterowania procesem produkcji betonu.

Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w automatyzacji linii produkcyjnych do kostki brukowej oraz węzłów betoniarskich zarówno w zakresie betonu towarowego jak i również betonu plastycznego przeznaczonego do prefabrykacji, nasza firma wypracowała skuteczne rozwiązania dla tej gałęzi przemysłu. Niniejszym mamy przyjemność przedstawić państwu jedno z naszych najnowszych osiągnięć w dziedzinie sterowania produkcją mieszanki betonowej którą oznaczyliśmy jako Perfect System Professional, który jest zgodny z obowiązującymi normami. System sterowania oparty jest na platformie sprzętowej firmy Siemens Simatic S7 oraz komputerów PC z systemem Siemens Scada WinCC. Dzięki zastosowaniu powszechnie i najbardziej popularnych rozwiązań uznanej marki Siemens jesteśmy w stanie zagwarantować stabilną i bezawaryjną pracę systemu. W połączeniu z liderem produkcji sond wilgotności firmą Hydronix nasze systemy znakomicie sprawdzają się przy najbardziej wymagających aplikacjach takich jak: beton towrowy, beton dla kostki brukowej, beton dla konstrukcji mostowych, słupowych a w ostatnim czasie beton dla płyt nośnych.

Charakterystyka systemu:
System sterowania charakteryzuje się prostotą w obsłudze (intuicyjna obsługa), przejrzystą i czytelną wizualizacją, znakomitą wydajnością, dynamiczną i elastyczną pracą systemu. Do najważniejszych cech w które został wyposażony system zaliczamy:
System centralnego sterowania za pomocą niezależnego CPU – ideą budowy systemu jest umożliwienie niezależnego sterowania obiektem bez względu na ilość podłączonych komputerów lub ich wyłączenie bądź awarie. W praktyce oznacza to że system umożliwia sterowanie w trybie serwisowym z lokalnych przycisków bez konieczności załączania jakiegokolwiek komputera. W przypadku układu z kilkoma komputerami nie jest wymagane załączanie wszystkich, a wystarczy włączyć ten który będzie używany w procesie produkcji dla danej linii, co również ma znaczenie w przypadku awarii jednego z nich (linia ze sprawnym komputerem będzie pracować w pełnym trybie automatycznym)
System wizualizacji oparty na Siemens Scada WinCC – System ten umożliwia sterowanie procesem produkcyjnym w trybie automatycznym, półautomatycznym, ręcznym. Każde urządzenie na linii technologicznej posiada swój odpowiednik na ekranie monitora komputera PC. Dzięki temu uzyskujemy pełny obraz pracy urządzenia (stan pracy, stan alarmowy etc.) oraz możliwość jego wysterowania z ekranu za pomocą myszki. Dodatkowo system pogrupowany jest w następujący sposób: Mieszalnia (dla całości układu wchodzącej w skład dla jednego mieszalnika), grupy urządzeń tj. waga cementu, waga kruszywa, skip kruszywa, wóz betonu etc. Oznacza to że system umożliwia przełączanie całości układu w tryb automatyczny lub ręczny bądź też przełączenie poszczególnych grup w tryb ręczny podczas gdy pozostałe urządzenia pracują w pełnym trybie automatycznym co daje nam tryb pracy półautomatycznej.
System kontroli trybu pracy – funkcje które umożliwiają pracę w różnych trybach dla różnych urządzeń. Oznacza to że system można swobodnie przełączać w tryb automatyczny lub tryb ręczny w trakcie wykonywania zlecenia. Po zmianie trybu pracy z ręcznego na automatyczny system kontynuuje pracę w pełnym trybie automatycznym. Dodatkowo wykonując czynności w trybie ręcznym np. dozowanie ręczne składników i po przełączeniu je w tryb automatycznym system przejmuje wartości naważone i kontynuuje pracę bez strat materiałowych co czyni produkcję bardzo elastyczną.
System receptur i archiwum – System wykonany na niezależnej bazie danych. Ideą systemu jest umożliwienie niezależnego trybu przechowywania receptur i archiwizacji danych, niezależnie od ilości komputerów. Każdy z układów mieszalni posiada własną niezależną bazę dla jednego komputera. Atutem takiego rozwiązania jest niezależność systemu od pozostałych komputerów użytych do sterowania procesem produkcji. W takim układzie jedna linia może pracować w pełnym trybie automatycznym nawet gdy druga ma wyłączony komputer lub nastąpiła jego awaria.
System automatycznego zarządzania produkcją – Funkcje które w sposób automatyczny kontrolują pracę wag oraz zlecenia. Atutem tego układu jest dynamiczne przełączanie się pomiędzy zleceniami (Kern, Vorsatz, Linia 1, Linia 2) celem szybkiego wyprodukowania produktu. System przydziela dynamicznie użycie wag dla wprowadzonych zamówień, dzięki takiemu rozwiązaniu system minimalizuje straty czasowe pomiędzy współdzielonymi wagami w instalacji a co za tym idzie zachowuje wysoką wydajność całego układu. Dodatkowo operator ma możliwość określenia wielkości zlecanego produktu dla jednego zamówienia. Takie rozwiązanie daje nam możliwość zdefiniowania większego zapotrzebowania na jedno zamówienie z danego układu.
Przykład 1: Definiując wielkość produktu na jedno zamówienie dla obu linii jako 1m³ system będzie produkował dla jednej i drugiej linii taką samą ilość betonu dynamicznie przełączając się pomiędzy zamówieniami w celu zachowania ciągłości produkcji dla obu linii.
Przykład 2: Definiując wielkość produktu na jedno zamówienie dla linii 1 jako 1m³ a dla drugiej jako 3m³ system będzie produkował dla linii numer dwa całość zamówionego betonu po czym przejdzie do produkcji betonu dla linii numer 1 dynamicznie przełączając się pomiędzy zamówieniami w celu zachowania ciągłości produkcji dla obu linii, ale dostarczając większą ilość tam gdzie jest to zdefiniowane.
System zleceń produkcyjnych – Funkcja umożliwiająca wprowadzenie trzech jednoczesnych receptur dla produkcji. Funkcja wykorzystywana przy produkcji ColorMixu
System zamawiania i buforowania zleceń produkcyjnych – Funkcja przyjmująca do sześciu jednoczesnych zamówień różnej wielkości dla jednej mieszarki (nawet większych niż pojemność mieszarki dzieląc je na równe wsady) oraz ich swobodne wyzwalanie i kasowanie. Zdefiniowane w zleceniach produkcyjnych receptury są wprowadzane do bufora naważania:
ze zdalnego zamówienia przez maszynę,
z przycisku dla operatora,
bezpośrednio z przycisku na ekranie monitora.
Produkcją zamówień z bufora zajmuje się system automatycznego zarządzania produkcją.
System produkcji ColorMix – Funkcja umożliwia wprowadzenie do trzech receptur dla jednoczesnej produkcji o różnych wielkościach. Oznacza to że ColorMix może być produkowany na wiele sposobów np.
Dowolna wielkość produkowanych receptur – przy wykorzystywaniu przewagi jednego z kolorów
Dowolna kombinacja receptur – przy wykorzystywaniu dwu lub trzy kolorowej produkcji
Wagowe dozowanie mieszanki do wibroprasy
System wymaga sprzężenia z funkcjami transportu betonu.

System transportu betonu – system umożliwia transport betonu z mieszalnika do maszyny. Atutem systemu jest zastosowanie inteligentnych funkcji mających na celu:
Wożenie dwóch produktów w jednym czasie (Kern i Vorsatz) jeśli obydwie mieszarki zgłaszają gotowość lub kończą produkować produkt
Wracanie po drugi rodzaj produktu jeśli maszyna nie jest w stanie odebrać aktualnie przywiezionego produktu (Przykład: jeśli maszyna nie jest w stanie odebrać produktu Kern a Vorsatz jest już gotowy w mieszalniku system zarządzi automatycznie powrót po Vorsatz i opróżnienie ich w kolejności gdzie nastąpi szybciej zezwolenie). Dzięki takiemu rozwiązaniu w maszynie nie powinno brakować odpowiedniego produktu by zapewnić ciągłość produkcji.
Wożenie ColorMix – w systemie można zdefiniować czy:
ColorMix ma być wożony pojedynczo (każdy kolor osobno na różną bądź taką samą pozycję nad prasą)
ColorMix ma być wożony po wyprodukowaniu wszystkich żądanych receptur (dowolnie definiowanych po wielkości i ilości). W tym przypadku system nie będzie zablokowany do czasu zakończenia produkcji ColorMix. Oznacza to że w przypadku wyprodukowania betonu drugiego rodzaju (Kern) system automatycznie odbierze produkt i zawiezie go do maszyny po czym wróci po dalszą produkowaną część ColorMix’u.
System kontroli konsystencji betonu HydroPerfect - Ogólna idea systemu polega na załadowaniu mieszarki składnikami i uruchomieniu programu. Program wymaga podziału mieszania na dwa etapy:
Mieszanie wstępne homogenizujące mieszankę – osiągnięcie jednorodności
Dodanie wody i końcową homogenizację mieszanki – osiągnięcie jednorodności

W praktyce czasy te nie przekraczają 100s jednakże uzależniony jest od prędkości dozowania wody, im mniej wydajne przyłącze wody tym wolniej dozowana jest woda i wydłuża się czas o dozowanie wody.
System już na tym etapie został wyposażony w moduły których zadaniem jest badanie jednorodności mieszanki co pozwala skrócić czasy mieszania. Moduły te włączane są jako opcje w programie nad którymi operator ma pełną kontrolę. Dodatkowo system wyposażony jest w moduł korekcji temperaturowej wilgotności, oznacza to że na pomiary wilgotności nie ma wpływu temperatura otoczenia, a praktyka potwierdza słuszność stosowania tego modułu.

System został wyposażony w dwa następujące samouczące się moduły do wyliczania dozowanej ilości wody mieszanki końcowej:
Moduł dozowania wody jednego strzału – system na podstawie poprzednich obliczeń raz wylicza wodę którą następnie dozuje. Po zadozowaniu wody mieszanka osiąga zadaną wilgotność i jest gotowa do dalszej prefabrykacji. System na bieżąco monitoruje parametry wsadu i automatycznie zmienia dynamikę wchłaniania wody przez mieszankę, aby zapewnić jak najlepszą i pożądaną końcową wilgotność.
Moduł dozowania wody w trybie autokalibracji – system przed każdym wyliczeniem wody dla wsadu wykonuje wstępną kalibrację mieszanki aby prawidłowo wyliczyć wartość dozowanej wody a tym samym osiągnąć pożądaną końcową wilgotność. Oznacza to że na podstawie wcześniejszych wsadów system wylicza teoretycznie wartość wody do zadozowania, jednakże najpierw wykonuje wstępne próbne dozowanie wody w oparciu o wcześniejsze obliczenia, następnie bada stabilność mieszanki po czym po kolejnych obliczeniach dynamiki wchłanialności wody system przechodzi do modułu jednego strzału. System jednorazowo wykorzystuje tę metodę w przypadku zmiany wielkości wsadu lub zmiany receptury.

W systemie tym zrezygnowano z modułu dolewania wody w trakcie homogenizowania mieszanki mokrej (oczywiście w trybie ręcznym taka możliwość istnieje), ponieważ w praktyce okazuje się że mieszanka nie jest wystarczająco jednorodna (wymieszana) a to ma szczególny wpływ na jakość produkowanych elementów wibroprasowanych.

System kontroli wag – funkcja samoucząca i monitorująca wagi podczas naważania i opróżniania. W połączeniu z funkcjami naważania system kontroluje naważanie oraz opróżnianie wag. W przypadku nieprawidłowości system wstrzymuje prace generując odpowiednie zdarzenia celem uniknięcia np. przesypania skipu kruszywa, utrzymania tolerancji naważanych składników, szybkiej zmiany silosu podczas naważania
System naważania – funkcje samouczące, które mają zapewnić wysoką dokładność, szybkość naważania składników niezależnie od użytych urządzeń do naważania np. klapa dozatora kruszyw, rynna wibracyjna, taśma naważająca, pompa dozująca, przenośnik ślimakowy etc. W praktyce oznacza to że system niezależnie od użytego urządzenia dozującego zawsze optymalizuje i uczy się aby uzyskać jak najlepsze wyniki pracy.
Pomiar wilgotności kruszyw – funkcja dzięki której można swobodnie przełączyć się między automatycznym pomiarem wilgotności kruszyw z sond wilgotności a wprowadzoną ręczną wartość wilgotności. Zadaniem funkcji jest korygowanie ilości kruszyw do zadozowania w zależności od ich wilgotności rzeczywistej.
Magazyn surowców – funkcja nie wymagająca prowadzenia ewidencji dostaw surowców z możliwością ustawienia progu ostrzeżenia o minimalnych zapasach surowców. Dzięki zastosowaniu tej funkcji w centralnym sterowniku CPU system nie wymaga centralnego komputera z bazą danych dostaw, co czyni system dynamicznym, elastycznym i odpornym na awarie sprzętowe komputerów.
Swobodnie konfigurowalna kolejność naważanych składników – Funkcja wykonana w centralnym CPU dzięki której operator ma możliwość zdefiniowania kolejności podawania składników na wagę
Swobodnie konfigurowalna kolejność zasypu mieszarki z określeniem odstępów czasowych zasypu między poszczególnymi składnikami
Swobodne zatrzymywanie procesu produkcji: wstrzymywanie naważania, wstrzymywanie zasypu mieszalnika, wstrzymywanie opróżniania mieszalnika
Swobodne zatrzymywanie kolejnych zleceń: automatyczne wstrzymywanie naważania kolejnego zlecenia, automatyczne wstrzymywanie zasypu mieszarki kolejnego zlecenia, automatyczne wstrzymywanie opróżniania mieszarki kolejnego zlecenia
System zasypu silosów kruszyw – Funkcje użyte dla tego systemu są dostępne z każdego stanowiska produkcyjnego więc nie ma potrzeby stosowania dodatkowego stanowiska roboczego.

System jest systemem otwartym, oznacza to że może być dowolnie modyfikowany (również w dowolnym czasie) wg wymagań naszych klientów.