Большинство промышленных предприятий нашей страны работают на морально и физически устаревшем оборудовании произведенном 15 и более лет назад. Основными недостатками данного оборудования являются низкая ремонтопригодность в связи с отсутствием запчастей, относительно низкий уровень производительности и качества выпускаемой продукции, частые простои из-за выхода из строя отдельных узлов оборудования, большие затраты времени на поиск неисправности.
Для решения этой проблемы наилучшим способом является установка современного оборудования в замен устаревшего. Но основным препятствием для реализации данного способа зачастую служит высокая стоимость нового оборудования. При этом существует необходимость в остановке данной части технологической линии производства или снижения объемов производства на время проведения демонтажных работ, работ по подготовке к установке нового оборудования и проведения монтажных и пуско-наладочных работ.
Основным решением данной проблемы может являться замена устаревшего оборудования в несколько стадий. Как показывает опыт эксплуатации промышленного оборудования наибольшему влиянию времени подвержены приводная техника, электрооборудование и системы управления и автоматизации. Что касается силового электрооборудования, то в этом случае можно обойтись заменой устаревшей защитной и коммутационной аппаратуры на современную, более компактную и надежную, без изменения, или незначительного изменения, структуры и схемы питания установки.
Более сложно дело обстоит с приводной техникой и системами управления и автоматизации. Относительно приводной техники можно отметить значительное развитие цифровой и полупроводниковой элементной базы, что позволяет создавать системы управления электроприводами обладающие высокой точностью и скоростью реакции при значительном снижении потребления электроэнергии и динамических нагрузок на питающую сеть. Устаревшие системы управляемого электропривода построены, как правило, с применением двигателей постоянного тока и тиристорных управляемых выпрямителей.
Системы автоматического управления, как правило, строились на жесткой логике с применением электромеханических реле, транзисторов или микросхем с непрограммируемой логикой. Основными недостатками таких систем являются:
- плохая ремонтопригодность в связи с прекращением выпуска большинства компонентов данных систем;
- большое время простоя оборудования из-за длительного времени ремонта, связанного со сложностью определения причин неисправности;
- высокое энергопотребление;
- большие габариты;
- для обслуживания таких систем требуется высококвалифицированный персонал умеющий разбираться в подобных схемах и достаточно хорошо знающий данное оборудование.
Современные системы управления построенные на основе программируемых логических контроллеров (ПЛК) позволяют решить все эти проблемы, вместе с тем расширяют функциональные возможности системы в целом. Современная элементная база повышает ремонтопригодность системы. Большинство систем управления строятся по модульному принципу, при этом большая часть элементов подключается к системе при помощи разъемов, это позволяет произвести замену неисправного элемента без разбора схемы и без специального инструмента или паяльника. Все современные системы автоматизации обладают функциями самодиагностики, которые позволяют предотвращать аварии и значительно сокращают время поиска неисправности. В зависимости от степени автоматизации такая система может обладать различными уровнями самодиагностики. Также существует возможность применения резервирования систем автоматизации на ответственных объектах. При применении систем с резервированием существует возможность холодного или горячего резерва. При холодном резервировании резервная система включается в технологический процесс по команде оператора или автоматически по сигналам аварии. При этом программный алгоритм запускается заново. При применении горячего резервирования резервная система находится в постоянно включенном состоянии и отслеживает все действия основной. В случае аварии основной системы резервная система включается автоматически, при этом процесс продолжается с той точки алгоритма (стадии технологического процесса), на которой произошел выход из строя основной системы. Некоторые ПЛК имеют возможность горячей замены модулей, при включенном питании, что позволяет производить ремонт на работающей установке. Системы АСУ ТП построенные с применением ПЛК имеют меньшее энергопотребление и значительно меньшие габариты по сравнению с предыдущими поколениями АСУ ТП.
При замене устаревшей системы АСУ ТП на современную, помимо достоинств описанных выше, появляется ряд дополнительных возможностей. Это возможность укомплектования системы панелью оператора, на которой будет отображаться технологический процесс, состояние оборудования, параметры технологического процесса, результаты диагностики и журнал событий произошедших в системе за последнее время, журнал аварийных ситуаций. Данная опция позволяет производить оперативный контроль за технологическим процессом, производить обобщенный анализ о работе оборудования, контроль за действиями оперативного и обслуживающего персонала. Наличие разнообразных интерфейсов и сред передачи данных позволяют производить объединение локальных систем управления в общую сеть, что дает возможность согласовать действия технологического оборудования находящегося в общей технологической цепи. Так же появляется возможность дистанционного контроля и управление технологическим оборудованием с удаленного рабочего места оператора (диспетчеризация), что позволяет повысить оперативность действий эксплуатационного и ремонтного персонала.
Использование в системе программируемых средств промышленной автоматизации позволяет упростить электрическую схему и повысить ее надежность за счет сокращения электромеханических связей.
Наличие в системе ПЛК дает возможность изменять логику управления, параметры и настройки технологического процесса без изменения или незначительного изменения электрической схемы. При этом существует возможность внесение изменений как по месту, так и удаленно с АРМ. Уровни доступа к тем или иным настройкам и данным системы разграничивается различными уровнями доступа с разными паролями, которые, при необходимости, могут быть изменены.
Электротехнический завод ASD-electric готов предложить разработку и внедрение систем автоматизации и диспетчеризации с применением современных технологий, провести техническое перевооружение систем управления и автоматизации, разработку эффективных методов управления электроприводами, разработка методов и систем распределения, контроля и учета электроэнергии.
При разработке систем указанных выше мы подготавливаем полный пакет проектной и конструкторской документации, после чего производим изготовление шкафов управления и программирование средств автоматизации. При необходимости мы готовы произвести монтаж оборудования и выполнить пуско-наладочные работы на объекте.
Основным преимуществом нашего завода является подготовка проектной документации и изготовление оборудования на одном предприятии, что позволяет сократить время разработки и внедрения данных систем автоматизации за счет сокращения времени согласования конструкции шкафов, изготовление шкафов управления может начинаться сразу после согласования технической части с заказчиком еще до выхода полного комплекта проектной документации. В случае необходимости внесения изменений в состав или структуру системы автоматизации нет необходимости проводить согласование с проектными организациями, наша организация самостоятельно согласует и внесет все необходимые изменения.
В связи с тем, что разработка систем и изготовление оборудования происходит на одном предприятии значительно снижается вероятность ошибок в проектной документации и конструкции шкафа. Изготовление шкафов управления для систем автоматизации происходит под бдительным контролем разработчиков. По окончании сборки шкафов все оборудование проходит автономные испытания и отработку циклов на стенде наладки систем автоматизации.
Меженный Евгений Викторович
Руководитель отдела АСУ электротехнического завода ASD-electric
