ЖУРНАЛ «СТА» №4/2007

щебень и т.п.) можно только при нали- чии автоматизированного бетоносме- сительного узла (БСУ), оптимизиро- ванного для такой задачи, поэтому луч- шие российские системы в этих услови- ях оказываются предпочтительнее зару- бежных. Автоматизировать БСУ для произ- водства высококачественного бетона могут только профессионалы высшей квалификации, и такие специалисты у нас есть. Если в 20 веке количество российских фирм, серьёзно занимаю- щихся созданием автоматизированных систем управления, можно было пере- считать по пальцам, то на сегодняш- ний день в каждом крупном городе имеются, по крайней мере, 23 фир- мы, претендующие на участие в рабо- тах по автоматизации БСУ. Причина этого – кажущаяся простота бетоно- смесительного оборудования. За его изготовление нередко берутся фирмы, совершенно к этому не готовые. Каза- лось бы, совсем не сложно смешать песок, щебень, цемент и воду. Но де- лать это быстро, качественно, стабиль- но и без ручного труда можно только с помощью автоматизированных сис- тем. В журнале «СТА» неоднократно пе- чатались статьи с конкретными при- мерами автоматизации БСУ различ- ной степени сложности. В рамках дан- ной статьи на основе анализа послед- них отечественных и зарубежных раз- работок попытаемся сформулировать основные требования к современному автоматизированному БСУ и покажем наиболее удачные примеры практиче- ской реализации этих требований рос- сийскими разработчиками АСУ ТП. О БЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ В настоящее время безусловными лидерами в производстве бетона высо- кого качества являются Япония и США. Наиболее широко на россий- ском рынке представлены автоматизи- рованные бетонные заводы Германии, которые пока немного отстают от сво- их конкурентов, но в последних разра- ботках уже практически преодолели это отставание. За рубежом в системах управления БСУ, как правило, применяются спе- циализированные промышленные контроллеры, такие как CB2 фирмы BMG Seltec Concrete Enterprise, ProBatch фирмы Control Solutions Ltd., CPAK фирмы Practical Control Systems, Desna Batch Control фирмы Desna Control и другие. Например, контроллер Desna Batch Control рабо- тает под управлением Windows XP и легко адаптируется к задачам совре- менного бетонного производства. Сис- темы управления, построенные на ос- нове этого или других перечисленных контроллеров, удовлетворяют практи- чески всем приводимым далее требова- ниям, включая задание регламентов загрузки в миксер, адаптацию к скоро- сти высыпания наполнителей, учёт влажности наполнителей и выдержи- вание водоцементного отношения бе- тонной смеси. Основной недостаток этих систем – высокая стоимость и не- достаточная робастность, так как они проектировались для работы с подго- товленными заполнителями, кривые гранулометрического состава которых известны. Основное преимущество отечествен- ных систем – относительно низкая стоимость, возможность тонкой на- стройки для конкретного потребителя и понятный интерфейс на русском языке. В ближайшем будущем, если мы не хотим сильно отстать, нам придётся гармонизировать европейский стан- дарт EN 2061, который помимо кон- троля качества бетонной смеси преду- сматривает изготовление бетона за- данного состава и заданного качества. Высококачественный бетон – это многокомпонентный материал, в ко- тором используются композиционные вяжущие вещества, химические моди- фикаторы структуры, свойств и техно- логии, активные минеральные компо- ненты и расширяющие добавки. Мно- гокомпонентность позволяет управ- лять структурообразованием на всех этапах технологии изготовления бето- на. Однако контролировать качество смеси во время смешения в настоящее время весьма за- труднительно. Во многих случаях можно определить только качество го- товой продукции. Современные зару- бежные автомати- зированные систе- мы включают про- граммы многопара- метрического про- ектирования соста- вов бетона, кон- троль их качества и коррекцию в реаль- ном времени состава смеси при изме- нении характеристик исходных мате- риалов (активности цемента, грануло- метрического состава, влажности за- полнителей и бетонной смеси) [2]. В странах СНГ также имеются теорети- ческие разработки в данном направле- нии [3], но пока дело не дошло до их практического внедрения. П РОБЛЕМА ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ДОЗИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ Взвешивание и дозирование являют- ся ключевыми операциями бетонного производства, во многом определяю- щими качество выпускаемой продук- ции. Управление технологическим про- цессом взвешивания и дозирования материалов связано с обеспечением требуемой точности, что всегда пред- ставляло острую научнотехническую проблему. Любая система автоматического до- зирования БСУ должна обеспечивать точность не хуже, чем по ГОСТ 747394. В соответствии с этими требо- ваниями сыпучие исходные материалы для бетонной смеси дозируют по массе (кроме пористых заполнителей, кото- рые дозируют по объёму с коррекцией по массе). Погрешность дозирования исходных материалов весовыми дозаторами цик- личного и непрерывного действия не должна превышать для цемента, воды, сухих химических добавок, рабочего раствора жидких химических добавок ±1%, а для заполнителей ±2%. Погрешность дозирования пористых заполнителей не должна превышать ±2% по объёму. Эти требования соответствуют со- временным мировым представлени- ям о точности дозирования, и все ве- ОБ ЗО Р / Т Е Х НОЛО Г ИИ 7 СТА 4/2007 www.cta.ru Линия по производству плит перекрытия