CS225855B1 - Zařízení pro automatické sledování a řízení procesů na technologických linkách pro plastikářskou a gumárenskou výrobu - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je zařízení pro automatická sledování a řízení procesů na technologických linkách pro plastikářskou a gumárenskou výrobu.

Stroje a technologická zařízení jsou stále ve větším měřítku vybavována měřicími, indikačními a ovládacími prvky pro sledování a řízení činností, operací a procesů. Technická úroveň těchto zařízení a rozsah co do počtu a druhu prodělává prudký rozvoj.

Neustále zvyšující se výkonnost strojů a zařízení a nároky na obsluhu, sledování a řízení technologických komplexů již dosahují meze možností člověka. Proto se zavádějí zařízení pro automatické sledování a řízení procesů.

Obdobný směr vývoje prodělávají i technologické linky pro plastikářskou a gumárenskou výrobu. Jako příklad těchto výrob je možno uvést impregnaci netkaných vláknitých vrstev, pogumováni a nánosováni textilu, výrobu fólií z plastů, podlahovin, poromerických usní, syntetických kůží, hadic, technické pryže, pneumatik apod.

Stávající zařízení pro sledování a řízení procesů na technologických linkách pro plastikářskou a gumárenskou výrobu odpovídají stavu automatizační techniky minulých let.

Nejčastěji kontrolu a ovládání provádí obsluha na základě údajů odečtených z ukazatelů jednotlivých okruhů dálkového měření. Zpracování takto získaných údajů se provádí částečně především z důvodů omezených fyzických a časových možností obsluhy.

Tento způsob se vyznačuje velkou pracností kontrolních a řídicích úkonů, existencí vzniku chyb působením člověka, pomalým rytmem kontrolních a řídicích operací, mnohdy zcela nepři225855 měřeným rytmu výrobního procesu, složitou a nákladnou evidencí dat, omezením možnosti sledování a řízení procesů v reálném Sase.

V současné době se také používají automatické systémy sledování a řízení technologických procesů. Tato zařízení jsou složena z číslicového počítače, měřící nebo řídicí ústředny, ze souboru snímačů a akčních členů se vzájemným kabelovým spojením. Vstupní anebo výstupní strana počítače nebo ústředny má možnost přímého spojení se snímači nebo přes jednotky unifikace a přepínání.

Tato zařízení mají několik nevýhod. Hlavni nevýhodou jsou vysoké náklady a pracnost při realizaci kabelových vedení od čidel, akčních členů až k centrální jednotce. Sále k tomu přistupuje poruchovost při provozování a zatížení interferenčním rušením při přepravě signálů. Nevýhodnost dlouhých kabelových spojů se zvyšuje v případech, kdy automatizovaný systém je situován na velké plochy průmyslového podniku a používá velké množství vstupních a výstupních signálů. Salšl nevýhoda vystupuje v případech, kdy se používá spojení pro číslicově kódovaná paralelní signály.

Nedostatky těchto známých zařízení odstraňuje zařízení pro automatické sledování a řízení procesů na technologických linkách pro plastikářskou a gumárenskou výrobu, jehož centrální jednotka je oboustranně elektronicky spojena se sběmicovými jednotkami, přičemž každá sběmicová jednotka je dále spojena se snímači technologických a funkčních veličin, s jednotkami indikace, s akčními členy a obvody napájení, jejichž výstupy jsou spojeny se vstupy snímačů technologických a funkčních veličin, se vstupy jednotek indikace a se vstupy akčních členů.

Zařízení pro automatické sledování a řízení procesů na technologických linkách pro plastikářskou a gumárenskou výrobu podle předloženého vynálezu má proti dosud známým řešením několik výhod.

Zařazením sběmicové jednotky mezi centrální jednotku a snímače technologických veličin, akční členy a indikační jednotky pro každý jednotlivý technologický úsek se podstatně zjednoduší a zefektivní zařízení pro automatické sledování a řízení. Spojení centrální jednotky se sběrnicovými jednotkami, které je na velké vzdálenosti, je uskutečněno obousměrnými kabelovými spoji, vždy jedním pro jeden technologický úsek. Spojení sběmicových jednotek se snímači, akčními a indikačními jednotkami je pouze ze krátké vzdálenosti. Zjednodušení systému přenosu dat podstatně zvýší jeho spolehlivost a bezchybnost.

Zařízení pro automatické sledování a řízení podle vynálezu může být velmi efektivně -» použito v technologiích na velkých plochách podniků a při velkém počtu měřených veličin.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží dalěí popis a příklad konkrétního provedení schematicky zakreslený na obr. 1, který věak rozsah vynálezu neomezuje.

Centrální jednotka £ je tvořena v příkladném zapojení číslicovým samočinným počítačem. Může být sestavena ovšem i z programovatelné měřicí a řídicí ústředny nebo mikropočítače.

Pomocí sběmicových jednotek je zabezpečováno obousměrné spojení se sběmicovými uzly a dále s procesy plastikářské technologie výroby poromerů.

Sběmicové jednotky 2.1. 2.2 až 2p obsahují převodníky, operační nebo vyhodnocovací jednotky signálů od snímačů technologických veličin £, zesilovače a převodníky signálů pro jednotky indikace £ převodníky úrovně a druhu signálů pro akční členy 2 a rozvody paralelních výstppů pro měronosné, indikační a akční signály. Tímto vnitřním vybavením zabezpečuji sběmicové jednotky 2.1. 2.2 až 2n převod signálů co do úrovně a druhu od snímačů technologických veličin J, dále pomocí technických prostředků zesilují, upravují nebo mění úroveň a druh signálů pro indikační jednotky £ ⁸ P*° akční členy £. Současně umožňují na oddělených svorkovnicích paralelní připojení zejména pro oživování, ověřování nebo při opravách. Jako celek představují sběrnicové jednotky galvanické oddělení a felektrické rozdělení zařízení pro automatická sledování a řízení procesů na technologických linkách na část procesní, umístěnou přímo v prostředí technologie a na část systémovou umístěnou mimo toto prostředí. Toto rozdělení má velký význam v technologických prostředcích s nebezpečím výbuchu nebo se silným interferenčním ručením.

Vedeni 1.1 spojuje centrální jednotku £ se sběrnicovou jednotkou 2.1 pro procesy nanášení lícové vrstvy, vedení 1^2 se sběrnicovou jednotkou 2.2 pro procesy impregnace rubové vrstvy, až vedení 1.n se sběrnicovou jednotkou pro procesy nanášení nátěrových hmot.

Sběrnicové jednotky 2.1.. 2.2 až 2n jednotlivých technologických procesů jsou dále spojeny vodiči 2.1.1. se snímači technologických a funkčních veličin 2, vodiči 2.1.2. jednotkami indikace £, vodiči 2,1.3. s akčními členy 5, a vodiči 2.1.4 s obvody napájení 6. Obvody napájení 6 zabezpečují rozvod napájecích energií vodiči 6.1. ne vstupy 3.2. pro snímače technologických a funkčních veličin 3» na vstupy 4.2, pro jednotky indikace, na vstupy 5.2. akčních členů £.

Pomocí těchto vazeb umožňuje zařízení pro automatické sledování a řízení technologických procesů plnit všechny požadavky kladené technologií výroby poromerů na kontrolu a řízení.

V příkladném zařízení je využíváno několik funkcí sledování a řízení procesů. Především je to měření technologických a funkčních veličin. Pomocí okruhů dálkového měření jsou získávány údaje o průběhu technologie a stavu strojního zařízení. Jsou měřeny teplotní a tlakové parametry, průtok a množství komponent, výšky hladin v zásobnících, složení roztoků a směsí, rychlost posuvu, geometrické rozměry pásových materiálů, počet Otáček, obvodová rychlost a její diference, výkon, viskozita, kvalita povrchu materiálu, fyzikální a mechanické parametry, dvouhodnotové stavy technologických zařízení.

Výstupní signály okruhů měření těchto veličin jsou od snímačů J vedeny vodiči 2.1.1, do sběmicových jednotek 2.1.. 2.2 až 2n. kde jsou jednak upraveny na elektrické unifikované signály a jednak sdruženy a vedeny dále sběrnicovými vedeními 1.1.. 1.2.. až In do centrální jednotky £.

Centrální jednotka £ provádí automatický sběr měřených údajů a jejich číslicové zpracování. Sběr se provádí podle zadaného intervalu vzorkování pro všechny měřici okruhy postupným přepínáním analogově číslicovým převodem. Naměřené údaje v číslicovém tvaru jsou nejdříve přepočteny na fyzikální veličiny, jsou kontrolovány dovolené technologické meze a stavy a výsledky jsou tištěny jako protokoly měření. Při překročení technologických mezí a stavů zařízení centrální jednotka provádí jednak signalizaci na odpovídajících jednotkách indikace £ a jednak řídí odpovídající akční členy £. Informace o signalizaci a řízení se vede z centrální jednotky £ sběrnicovými vedeními 1.1. 1.2 až In do sběmicových jednotek 2.1. 2.2 až 2n. Po úpravě signálu jsou informace o překročení technologické meze a stavu vedeny vodiči 2.1.2 na vstupy 4.1 jednotek indikace £. fiídicí informace po převodu elektrického signálu na pneumatický jsou vedeny vodiči 2.1,3 na vstupy 5.1 akčních členů ž.

Claims (1)

1. Zařízení pro automatické sledování a řízení procesů na technologických linkách pro pla stikéřskou a gumárenskou výrobu sestávající z centrální jednotky, snímačů technologických a funkčních veličin, indikačních jednotek, vyznačená tím, že mezi centrální jednotkou (1) a snímače technologických a funkčních veličin (3), jednotky indikace (4), akční členy (5) a obvody napájení (6) jsou pro každý jednotlivý technologický úsek vřazeny sběrnicové jednotky (2.1., 2.2., až 2n), jenž jsou vzájemně obousměrně elektricky spojeny vodiči (1.1., 1.2. .až 1 η), přičemž první výstup z každé sběrnicové jednotky je spojen vodiči (2.1.1 J) s prvním vstupem (3.1.) snímače technologických a funkčních veličin (3), druhý výstup(2.1.2.) s prvním vstupem (4.1.) jednotek indikace (4), třetí výstup (2.i.3í) s prvním vstupem (5,1.) akčních členů (5), obvody napájení (6) jaou propojeny vodiči (2.1.4.) se sběrnicovými jednotkami (2.1., 2.2. až 2n) a vodiči (6.1.) paralelně s druhými vstupy snímačů (3) jednotek indikace (4) a akčních členů (5).