Технология получения триплексных стекол заключается в следующем: берутся три вырезанных и согнутых по шаблону стекла, между которыми закладывают два слоя специальной тонированной пленки и помещают в автоклав, где нагревают до температуры около 200 С, при давлении до 10 атмосфер, определенное время до нескольких часов. Потом стекло остывает при том же давлении, а затем снижают давление до атмосферного и вынимают готовое стекло. Для каждого размера, типа и толщины стекла, в соответствии с технологической картой, задаются нужные параметры: температура, давление и время. Для осуществления этого технологического процесса предназначен автоклав, представляющий из себя огромный до 3-х метров в диаметре герметичный цилиндр с герметичной дверью и термоэлектрическими нагревателями (ТЭН) внутри. Давление в автоклаве создаётся компрессорами, стоящими в отдельном помещении. Внешний вид автоклавов представлен на фото №1.
Схема технологического оборудования автоклава представлена на фото № 2.
Фото №2
Изготовление триплексных стекол требует точного соблюдения технологических параметров: температуры, давления и времени выдержки, так при превышении температура плёнка просто вытечет из пространства между стекол и само стекло деформируется и потеряет свои геометрические размеры, что не допустимо. При пониженном давлении стекла не сожмутся между собой и не дадут пленке прозрачности, а при недодержке по времени просто не произойдет процесс полимеризации пленки. Поэтому для точного и надежного соблюдения технологических параметров (брак одного стекла стоит 20-50 тыс. руб.), силами специалистов НПФ «КонтрАвт» был разработан и внедрен программно-технический комплекс «Автоматизированная Система Управления автоклавом».
1. Технические требования к программно-техническому комплексу «Автоматизированная Система Управления автоклавом»
1.1 Входные - выходные сигналы
1.1.1 Входные сигналы одной установки представлены в таблице 1.
Таблица 1.
| Тип сигнала |
Источник сигнала |
Количество |
Суммарное количество |
| Аналоговый,
-50..+50 мВ
|
Термопара, тип К |
3 |
Аналоговых - 5 |
| Аналоговый унифицированный 4-20 мА |
Датчики давления |
2 |
Аналоговых - 5 |
| Дискретный, «сухой контакт», 100 мОм |
Кнопка «Общий стоп» |
1 |
Дискретных - 1 |
Выходные сигналы одной установки представлены в таблице 2.
Таблица 2.
| Тип сигнала |
Получатель сигнала |
Количество |
Суммарное количество |
| Дискретный, сухой контакт, 5А, 250 В |
Питание 24 В на модули |
1 |
Дискретных - 11 |
| Дискретный, сухой контакт, 5А, 250 В |
Нагреватель |
3 |
| Дискретный, сухой контакт, 5А, 250 В |
Компрессоры |
4 |
| Дискретный, сухой контакт, 5А, 250 В |
Разрешение на открытие автоклава |
1 |
| Дискретный, сухой контакт, 5А, 250 В |
Охлаждение |
1 |
| Дискретный, сухой контакт, 5А, 250 В |
Выдержка |
1 |
2. Функциональные требования
2.1. Выполняемые функции:
- управление температурой по трем независимым каналам;
- управление давлением по двум задублированным каналам;
- управлением всем процессом с клавиатуры промышленного компьютера;
- отключение соответствующих исполнительных механизмов при превышении технологическими параметрами аварийных значений;
- отображение на экране панельного компьютера графиков зависимости технологических параметров от времени (трендов);
- возможность управления двумя аналогичными установками с реализацией всех вышеперечисленных функций.
2.2. Управление нагревом
2.2.1. Включение/выключение нагрева должно производиться с клавиатуры панельного компьютера кнопками «ПУСК»/«СТОП». При включении нагрева должно подаваться питание на модуль ввода сигнала с термопар и модуль вывода.
2.2.2. Управление нагревом должно производиться по двухпозиционному закону.
2.2.3. Управление нагревом должно производиться в трех независимых каналах.
2.2.4. Функции компараторов во всех трех каналах должны быть идентичны. Их вид должен соответствовать приведенному на рисунке 1.
Рисунок 1
2.2.5. Уставки h и H должны задаваться независимо друг от друга и для каждого канала. Уставки задаются с клавиатуры панельного компьютера и сохраняются в энергонезависимой памяти.
2.3 Управление давлением
2.3.1 Включение компрессоров должно производиться кнопками ПУСК/СТОП на клавиатуре панельного компьютера (четыре пары кнопок ПУСК/СТОП, по одной паре на каждый компрессор).
2.3.2 Управление давлением должно производиться по двухпозиционному закону.
2.3.3 Входные сигналы 4-20 мА от датчиков давления должны поступать на 2 независимых канала измерения. Измеренное значение каждого из каналов должно сравниваться с уставками независимыми компараторами. Функции компараторов аналогичны приведенной на рисунке 1. Уставки H и h задаются для каждого из компараторов независимо от другого и независимо друг от друга. Уставки задаются с клавиатуры панельного компьютера и сохраняются в энергонезависимой памяти. Если состояние компаратора первого канала - «ВЫКЛЮЧЕНО» ИЛИ состояние компаратора второго канала «ВЫКЛЮЧЕНО», то дается команда на выключение всех компрессоров. Команды, поступающие от компараторов, имеют приоритет меньший, чем команды, поступающие от кнопок ПУСК/СТОП.
2.3.4 Если давление в первом канале равно 0 (сигнал = 4 мА) И давление во втором канале равно 0 (сигнал = 4 мА) модуль вывода должен сформировать сигнал «Разрешение на открытие автоклава».
2.4 Аварийное отключение
2.4.1 Для контура регулирования температуры, так же, как и для контура регулирования давления должна быть предусмотрена возможность аварийного отключения. Отключение производится в том случае, если температура или давление хотя бы в одном из каналов превысят аварийные значения. Аварийные значения должны задаваться с клавиатуры панельного компьютера и сохраняться в энергонезависимой памяти.
2.5 Вспомогательные технологические команды
2.5.1 В течение технологического процесса панельный компьютер должен выдавать следующие вспомогательные команды:
- ОХЛАЖДЕНИЕ. Вырабатывается при снижении температуры до интервала 60-80 градусов Цельсия.
- ВЫДЕРЖКА. При достижении температурой уставки хотя бы в одном канале Типы сигналов, соответствующие обеим командам приведены в табл.2.
2.6 Требования к визуализации
Человеко-машинный интерфейс должен быть реализован в виде меню. Должны быть выделены две функциональные клавиши, позволяющие переключиться на просмотр и регулирование параметров той или иной установки. (Полное описание экранов меню, действий кнопок клавиатуры разрабатывается Исполнителем и согласуется Заказчиком после подписания договора.)
Для каждой из установок должны рисоваться графики следующих временных зависимостей:
- Температура в каждом канале измерения
- Давление в каждом канале измерения
Все графики, относящиеся к одной установке должны отображаться на одной координатной сетке и занимать отдельный экран меню.
Программно-технический комплекс «Автоматизированная Система Управления автоклавом» реализован на продукции, поставляемой НПФ «КонтрАвт» и реализует все выше перечисленные задачи. Он представляет из себя систему двух шкафов: первый шкаф управления с панелью (См. фото №3 и №4)
Фото № 3
Фото № 4
и второй шкаф с исполнительными тиристорными устройствами (См. фото №5)
Фото № 5
Шкаф управления расположен в диспетчерской (См. фото №6)
Фото № 6
и соединен экранированной витой парой со вторым шкафом, который расположен непосредственно на автоклаве (См. фото №7)
В состав Программно-технический комплекс «Автоматизированная Система Управления автоклавом» входит:
| Позиция |
Единицы |
| Панельный компьютер 4PP251.0571-65 |
1 шт. |
| Модуль MDS DIO-4/4R |
4 шт. |
| Модуль MDS AI-8TC |
1 шт. |
| Блок питания PS105.1 |
1 шт. |
Блок-схема программно-технического комплекса «Автоматизированная Система Управления автоклавом» представлена на рисунке и состоит из: панели управления, модулей ввода-вывода, блока питания кнопок управления.
Программно-технический комплекс «Автоматизированная Система Управления автоклавом» работает следующим образом: задаются с панели уставки по температуре, давлению и времени, а также предаварийные и аварийные уставки, по которым включается звуковая и световая сигнализация (См. фото № 8)
Фото № 8 Аварийные уставки
Затем дается разрешение нагрев и по достижении заданной температуры включается компрессор и по достижении заданного давления начинается отсчет времени выдержки. График температуры и давления выводится на экран панели (См. фото№9).
Фото №9 График температуры и давления
Все процессы архивируются на электронные носители и доступны в любое время, т.е. можно посмотреть когда, кто и какие стекла изготовлял.
Программно-технический комплекс «Автоматизированная Система Управления автоклавом» позволяет значительно повысить точность поддержания технологических параметров автоклава, снизить брак, улучшить надежность системы и повысить культуру труда.
Посмотреть отзыв о проделанной работе
Авторизация
