Węzeł betoniarski

Firma MS Logic została poproszona o usługę związaną z kompleksowym uruchomieniem węzła betoniarskiego pobliskiej betoniarni.

Zakres prac obejmował:

• Opracowanie koncepcji,
• Dobór i dostarczenie komponentów,
• Opracowanie schematu elektrycznego,
• Prefabrykację szafy sterowniczej,
• Instalację koryt oraz okablowania na linii,
• Implementację programu PLC,
• Zaprojektowanie wizualizacji HMI,
• Uruchomienie linii,
• Wykonanie pomiarów elektrycznych i opracowanie protokołu,
• Szkolenie pracowników.

Projekt mechaniczny węzła zawiera:

• 3 zasieki (kruszywo,piach) – dozowanie przez zasuwy otwierane pneumatycznie, wibratory elektryczne,
• Taśma (transport urobku z zasieków do wózka) - tensometry,
• 2 silosy (cement,popiół) – dozowanie podajnikami ślimakowymi, wibratory elektryczne, czujniki poziomu,
• Zbiornik pośredni urobku z silosów – zrzut otwierany pneumatycznie, tensometry,
• Zbiornik pośredni na wodę – napełnianie pompą, zrzut otwierany pneumatycznie, tensometry,
• Zbiornik pośredni na chemię – napełnianie pompą, zrzut otwierany pneumatycznie, tensometry,
• Wózek -  transport urobku z taśmy do mieszalnika,
• Mieszalnik - zrzut otwierany pneumatycznie.

Algorytm sterowania węzłem podzielono na kilka trybów pracy:

• Tryb manualny -  możliwość ręcznego naważenia i mieszania za pomocą fizycznych przycisków umieszczonych na pulpicie operatorskim,
• Tryb półautomatyczny – możliwość naważenia każdego z surowców w sposób indywidualny za pomocą algorytmu,
• Tryb automatyczny – możliwość naważenia i wymieszania zadanej ilości betonu na podstawie proporcji zawartych w recepturach. Proces przebiega bez konieczności wykonywania żadnych dodatkowych czynności. 

Dodatkowe udogodnienia dla obsługi:

• Receptury – możliwość wprowadzenia i późniejszego wykorzystania zestawu parametrów dotyczących proporcji składników konkretnego rodzaju betonu,
• Import/Export receptur – możliwość zapisu pliku na zewnętrznym nośniku, edycji w oprogramowaniu Excel oraz ponownego załadowania receptur do pamięci serwera danych,
• Logowanie danych – próbkowanie wartości zadanych i aktualnych związanych z konkretną produkcją, możliwość ich wizualizacji i eksportu do systemu zewnętrznego,
• Zdalny dostęp – możliwość diagnostyki i podglądu procesu przez bezpieczne tunelowane połączenie internetowe.

Ze względu na preferencje klienta, do realizacji algorytmu wykorzystano popularny sterownik firmy Fatek serii FBs, wraz z adekwatną ilością modułów wejść/wyjść binarnych oraz modułów tensometrycznych.

Z uwagi na znaczną ilość danych przeznaczonych do wizualizacji, zrezygnowano ze standardowego panelu HMI na rzecz serwera danych Weintek cMT-FHDX-820. Urządzenie dysponuje interfejsem HDMI, pozwalającym wyświetlać obraz na ekranie o dużych rozmiarach z rozdzielczością Full HD. Dodatkowo umożliwia podłączenie standardowej myszki oraz klawiatury jako interfejsów użytkownika.

Za kwestię bezpieczeństwa odpowiedzialny jest przekaźnik bezpieczeństwa Omron G9SE-401 spełniający czwartą kategorię bezpieczeństwa i SIL3, posiadający dwukanałowe wejście bezpieczeństwa i 4 wyjścia bezpieczne.

Komponenty związane z zabezpieczeniami nadprądowymi, wyłącznikami termicznymi oraz stycznikami zostały dostarczone przez firmę Schneider Electric.

Za zabezpieczenie toru 24VDC odpowiedzialny jest elektroniczny wyłącznik selektywny firmy Murr Elektronik.

Przekaźniki interfejsowe firmy Relpol pełnią funkcję pośredniczącą między wyjściami sterownika a cewkami styczników, służą również do zasilania elektrozaworów sterujących pracą siłowników.

Najważniejszą korzyścią płynącą z automatyzacji węzła jest ułatwienie obsługi linii oraz uzyskanie powtarzalności w proporcjach wymieszanego betonu.

Dzięki wdrożonemu systemowi sterowania proces dozowania i mieszania składników odbywa się w sposób całkowicie kontrolowany i powtarzalny, co eliminuje wpływ czynnika ludzkiego na jakość końcowego produktu. Operatorzy nie muszą już manualnie kontrolować każdego etapu, co znacznie skraca czas przygotowania mieszanek oraz minimalizuje ryzyko błędów.

Automatyzacja umożliwia również precyzyjne dozowanie surowców zgodnie z zapisanymi recepturami technologicznymi, co przekłada się na jednorodność i stabilność właściwości betonu, a w konsekwencji – na wyższą jakość i trwałość konstrukcji wykonanych z tak przygotowanej mieszanki.