ЖУРНАЛ СТА 4/2015

● Монтаж новой системы необходимо проводить, сохраняя старую систему полностью работоспособной. ● Новая система должна быть введена в эксплуатацию в полном объёме без пусконаладочных работ, во избежа- ние попадания неочищенных кана- лизационных вод в реку Сура или остановки бумажного производства. ● Рабочее место оператора по управле- ниюфлотационными установками раз- мещается в отдельно стоящем здании. ● Время ремонта оборудования не должно превышать 60 минут. Данное время обусловлено наполнением двух приёмных ёмкостей для очистки воды общим объёмом 625 м 3 с 50% до 100%. Были предложены следующие пути решения: ● монтаж специальной системы трубо- проводов для перехода со старой си- стемы на новую; ● проведение отладки системы автома- тизированного управления на моде- лях объектов управления; ● применение интерактивной SCADA- системы и организация как ручно- го, так и автома- тического управ- ления; ● дублирование ис- по лни т е л ь ных механизмов си- стемы очистки; ● установка IP-ка- мер высокой за- щищённости для видеонаблюдения за промышлен- ными объектами. Для снижения из- держек в случае не- штатных ситуаций новая система должна также удовлетворять следую- щим требованиям: ● обеспечение непрерывной работы си- стемы при поломке датчиков за счёт имитации необходимых сигналов в программе контроллера; ● обеспечение малого времени восста- новления системы в случае сбоя или аварии. На рис. 2 представлена структурная схема системы очистных сооружений, а на рис. 3 показана архитектура разрабо- танной системы автоматического управ- ления очистными сооружениями. И СПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА В качестве программируемых логиче- ских контроллеров (ПЛК) были выбра- ны контроллеры семейства SIMATIC S7-300 фирмы SIEMENS. На фабрике уже установлено множество систем управления с контроллерами этой серии. Унификация оборудования автоматиза- ции позволяет уменьшить список запас- ных устройств и облегчает работу обслу- живающего технического персонала. В совокупности с пакетом программи- рования SIMATIC STEP 7 контроллеры S7-300 обеспечивают удобство в на- стройке и программировании, а также большую гибкость системы. Поскольку перед технологами стояла задача максималь-но эффективно ис- пользовать очистные сооружения, то предусмотрены следующие режимы ра- боты: ● параллельная работа обеих флота- ционных установок; ● последовательная очистка промыш- ленных стоков флотационными уста- новками; ● попеременная работа флотационных установок. Для упрощения взаимодействия фло- тационных установок между собой и переключения контуров регулирования было решено использовать один про- мышленный контроллер без резерви- рования. Данное решение позволяет минимизировать затраты денежных средств на систему управления. Недо- статком такого выбора является сниже- ние надёжности системы, при выходе из строя промышленного контроллера очистные сооружения полностью оста- новятся. Поскольку установка нового контроллера и его программирование занимает менее шестидесяти минут, то ремонт укладывается в параметры тех- нического задания. Состав аппаратной части системы представлен на рис. 4. Небольшие раз- меры модулей контроллеров позволяют применять компактные шкафы управ- ления. Стойка контроллера SIMATIC представлена на рис. 5. Было решено использовать камеры видеонаблюдения производства надёж- ного отечественного производителя НПП «Бевард» (BEWARD). Поскольку видеокамеры находятся в здании флота- ционных установок, в условиях с боль- шими перепадами температуры и высо- кой влажностью, были выбраны устрой- ства уличного исполнения (IP66, диапа- зон рабочих температур от –40 до +50 ˚ С) с инфракрасной подсветкой се- рии BD. Некоторые модели в данном се- мействе обладают моторизованным ва- РАЗ РА БОТ КИ / Э КОЛОГ ИЯ 65 СТА 4/2015 www.cta.ru Рис. 3. Архитектура системы управления IP-камера IP-камера IP-камера Станция технолога Шкафы ПЛК PROFIBUS Станция оператора основная Коммутатор Коммутатор Медиаконвертер Медиаконвертер Станция оператора резервная Медиаконвертер Медиаконвертер Здание № 1 Здание № 2 Оптоволокно Оптоволокно Рис. 4. Аппаратная часть ПЛК Рис. 5. Промышленный контроллер серии Siemens S7-300