Forum Budowlane - budownictwo, maszyny i urządzenia budowlane, opinie i porady ekspertów

Systemy sterowania węzłami betoniarskimi

Ocena: 0
697
Produkcja betonu jest trudnym procesem, ponieważ wymaga zachowania ścisłego reżimu technologicznego. Dozowanie surowców, przede wszystkim wody, dozowanie domieszek i mieszanie betonu stosownie do wymogów receptury musi być niezwykle precyzyjne. Dbają o to, opisywane poniżej, automatyczne systemy sterowania pracą betonowni.

Firma Konkret oferuje również wysokiej klasy mieszarki planetarne Eurostar oraz uzupełniające podstawową konstrukcję betonowni wyposażenie produkcji firm światowych i własnej
Fot. Konkret


AquaJet dla jedno-, dwu- i wielomieszarkowych betonowni
Komputerowy system sterowania pracą betonowni AquaJet 3, oferowany przez firmę Konkret z Brwinowa koło Warszawy, przeznaczony jest do stosowania w przemysłowych betonowniach jedno-, dwu- lub wielomieszarkowych. Można go również wykorzystywać do zarządzania pracą wszystkich urządzeń w wytwórniach prefabrykatów.

System AquaJet poza realizacją podstawowych funkcji sterowniczych ma szereg funkcji zabezpieczających, zapewniających maksymalne bezpieczeństwo technologii oraz pracy maszyn i ludzi.

Praca z systemem AquaJet jest prosta i efektywna. Po zaprogramowaniu receptur operator wybiera z listy żądany przepis i deklaruje wielkość zlecenia produkcyjnego. Dalej wszelkie czynności wykonuje automat, a operatorowi pozostaje jedynie funkcja obserwacji i nadzoru pracy betonowni. Wizualizacja pracy betonowni jest zorientowana przede wszystkim na aspekt technologiczny produkcji betonu, w związku z czym pokazuje operatorowi w sposób przejrzysty ilości surowców gromadzonych na wagach w postaci wypełniających się słupków. Dla celów diagnostycznych betonowni dostępna jest również tak bardzo popularna wizualizacja pokazująca pracujące urządzenia betonowni, na której można obserwować stany wszystkich czujników i napędów betonowni.

Przekroczenie limitu tolerancji dozowania sygnalizowane jest operatorowi komunikatem o błędzie. Dalszy postęp produkcji uzależniony jest od decyzji operatora. System sterowania AquaJet posiada algorytmy sukcesywnej korekty nawet najmniejszych błędów dozowania. Są one szczególnie efektywne przy produkcji betonu towarowego. Pracę dozatorów nadzoruje również moduł adaptacji mechanizmów dozowania do właściwości dozowanych surowców. Dla każdego dozatora oddzielnie system gromadzi i przechowuje dane o warunkach dozowania.

Wykonanie zlecenia kończy się wydrukiem świadectwa dostawy dla ładunku zawierającym wszystkie informacje o wykonanej produkcji wymagane przez normę PN-EN 206-1 oraz sygnałem odjazdu dla kierowcy.

Dane o wykonanej produkcji w systemie AquaJet są trwale zapamiętywane na dysku komputera w bazie danych zarządzanej przez serwer Interbase. Na dysku rejestrowany jest zarówno przebieg pracy automatycznej jak i wszelkie czynności i produkcja wykonywana w trybie pracy ręcznej. Pozwala to w razie konieczności na odtworzenie przebiegu zdarzeń na betonowni. Jest również pomocne w diagnostyce urządzeń jak i w rozstrzyganiu spraw spornych. Na podstawie wykonanych zapisów o przebiegu produkcji na życzenie obsługi przygotowywane są raporty o pracy betonowni – ogólne lub szczegółowe. Jest możliwy również eksport danych dzięki czemu można prowadzić własne analizy jakości produkcji.

Układ wydruku świadectwa może być dopasowany do stosowanych w firmie formularzy z poddrukiem tabel.

Całe oprogramowanie systemu AquaJet powstało u producenta systemu jako jego autorskie opracowania. Program jest sukcesywnie doskonalony w oparciu o doświadczenia z kolejnych instalacji oraz wzbogacany o nowe funkcje na wniosek użytkowników.

Dzięki systemowi AquaJet przez 24 godziny na dobę zachowana jest maksymalna wydajność betonowni oraz wysoka jakość produkcji.

Budowa systemu bazuje na podzespołach najlepszych światowych producentów.

Praca systemu sterowania oparta jest o sterownik przemysłowy zarządzający bezpośrednio zasobami betonowni – urządzeniami wykonawczymi na podstawie informacji z czujników i mierników. Sterownik realizuje algorytmy sterowania automatycznego, nadzoruje i wspomaga funkcje ręcznego sterowania pracą betonowni, w  nim jest zawarta cała inteligencja systemu. Podstawowe urządzenia systemu sterowania to, obok wspomnianego sterownika przemysłowego, zestaw komputerowy PC, pulpit sterowania ręcznego pracą betonowni, wagi (kruszywa, cementu, chemii, wody, barwników), sondy wilgotności i czujniki.

Ze sterownikiem współpracuje komputer PC, w którym działa program do wizualizacji pracy betonowni i przechowywania danych o recepturach i wykonanej produkcji. Komputer PC przekazuje sterownikowi dane o wybranej recepturze niezbędne do inicjacji produkcji. Parametry produkcji deklarowane w recepturze pozwalają na realizację każdego wymagania technologicznego przy produkcji betonu.

Sterowanie dozowaniem wody zależy od wymogów technologii.

Dla wytwórni betonu towarowego zalecane jest dozowanie wody poprzez wagę. Ilość dozowanej wody jest korygowana o ilość wody w kruszywach wynikającą z deklaracji wilgotności kruszyw lub pomiaru ich wilgotności (jeśli będą zainstalowane odpowiednie sondy) oraz o korektę wnoszoną przez operatora w celu uwzględnienia nie mierzalnych czynników wpływających na konsystencję produkowanego betonu. Dokładność korekty ilości wody w kruszywie przy użyciu sondy wilgotności można ocenić na 2 l/m³ betonu.

W wytwórniach elementów wibroprasowanych zalecamy dozowanie wody przez przepływomierze z dodatkową korektą od wskazań sondy wilgotności zainstalowanej w mieszarce. Dokładność doboru ilości dozowanej wody ocenić można na 0,7 l/m³ zarobu.

Oferowane przez firmę Konkret wagi spełniają wyśrubowane wymagania stawiane wagom przeznaczonym do legalizacji. Użyte do budowy wag tensometry i mierniki posiadają certyfikaty III klasy dokładności. Proponowane konstrukcje wag posiadają certyfikat zatwierdzenia typu wydany przez Główny Urząd Miar umożliwiający legalizację w klasie IIII zgodne z normą PN-EN 45501:1999. Takie parametry wag pozwalają na spełnienie wymagań normy PN-EN 206-1.

W kompletne sterowanie pochodzące z firmy Konkret wyposażonych jest przeszło 100 wytwórni betonu w Polsce natomiast inne urządzenia zainstalowano w ponad 300 kolejnych zakładach produkujących beton i kostkę brukową. Firma Konkret dostarcza sterowanie oraz uzupełniające wyposażenie betonowni do obiektów nowych oraz już pracujących przeznaczonych do modernizacji.

Autorski system sterowania i wizualizacji
Firma ABH Biuro Inżynierskie z Lubicza k. Torunia zajmuje się głównie systemami sterowania i wizualizacji dla procesów produkcyjnych materiałów budowlanych. Dzięki Internetowi, systemy wizualizacji produkcji umożliwiają menedżerom stałą kontrolę w czasie rzeczywistym wszystkich parametrów pracy zakładu z dowolnego miejsca na świecie.

System sterowania węzłów betoniarskich wraz z oryginalnym oprogramowaniem ABH-WBWIN jest przeznaczony do pełnej automatyzacji pracy węzła betoniarskiego, produkującego beton towarowy. Z powodzeniem można też stosować ABH-WBWIN do produkcji betonu w wytwórniach prefabrykatów czy kostki brukowej. Jest to wygodny w obsłudze, nowoczesny komputerowy system sterowania i wizualizacji w pełni automatycznej pracy węzła betoniarskiego. Sterowanie za pomocą tego systemu jest też tanie. Implementując system, można zmodernizować każdy węzeł betoniarski, bez względu na typ, wielkość czy liczbę mieszarek. Dowolny może być też system dozowania kruszyw (np. taśmy ważące, podgarniarki, systemy wieżowe).

Program ABH-WBWIN został w całości napisany przez firmę ABH – jest ona też jedynym właścicielem wszystkich modułów programu, co ma znaczenie przy ich dostosowywaniu do indywidualnych, często nietypowych potrzeb klienta. Programiści ABH przeprowadzili wiele realizacji, konsultacji na węzłach betoniarskich, są na bieżąco ze światowym postępem w tej dziedzinie.


System sterowania węzłów betoniarskich firmy ABH Biuro Inżynierskie
Fot. ABH Biuro Inżynierskie


Układ sterowania węzłem betoniarskim spełnia wymogi normy PN-EN 206-1, która wprowadziła nową klasyfikację betonów oraz sprecyzowała zakres danych, jakie wytwórca betonu towarowego ma przekazywać odbiorcy przy każdej dostawie. Dane te muszą być poza tym archiwizowane przez wiele lat u wytwórcy.

System steruje całym przebiegiem procesu produkcji betonu, poczynając od ważenia składników, wsypywania ich w odpowiedniej kolejności do mieszarki, samego mieszania i opróżniania. Operator ma możliwość ciągłej obserwacji i kontroli procesu produkcji na ekranie komputera. Rozbudowana baza danych zaimplementowana w systemie umożliwia prowadzenie pełnej dokumentacji produkcji i jej archiwizację. System przechowuje wszystkie dane w swoich bazach od dnia uruchomienia – są one dostępne przez lata; generuje i drukuje wszelkie potrzebne zestawienia, np. dotyczące wielkości produkcji, zużycia surowców.

Sterowanie z poziomu panela operatorskiego
Sterowanie węzłem betoniarskim oparte na panelu operatorskim wyposażonym w ekran dotykowy jest dla użytkownika korzystne z ekonomicznego punktu widzenia – przekonuje producent takiego systemu sterowania, firma Aspar z Gdyni. W większości przypadków firma adaptuje układ sterowania do modernizowanego na zlecenie klienta węzła.

Opis sterowania węzłem betoniarskim przekonuje, że jest to praca nie tylko ekonomiczna, ale i efektywna. Operator widzi przed sobą na monitorze przejrzysty schemat technologiczny węzła betoniarskiego. Po dwa pola na silosach cementu pokazują wartość zadaną i wartość w danym momencie wsypywanego na taśmę kruszywa lub wagę cementu. Użytkownik otrzymuje także ewentualne informacje o niedosypaniu lub przesypaniu. Na ekran dotyczący produkcji betonu wpisuje się tylko dwie wartości: jedna to zamówienie, czyli ile trzeba wymieszać łącznie betonu druga to objętość mieszarki. Resztę danych, czyli ilości składników, jakie mają zostać dodane, wylicza program automatycznie, pobierając dane z wcześniej wprowadzonej receptury.


System Aspar – przykładowy zrzut ekranu dotykowego z panelu operatorskiego
Fot. ABH Biuro Inżynierskie


Naciskając przycisk „Ustawienia” operator wchodzi do menu, z którego można wybierać m. in. właśnie receptury. Dwa przyciski pozwalają na wybór nowej receptury lub zapis tej, która jest aktualnie wykonywana w betoniarni. Można wpisać nowe dane dotyczące tej receptury, czyli wagi poszczególnych kruszyw i cementu, czas sypania, mieszania, otwierania spustu betonu. Dla każdej z receptur dobierane są różne dane i czasy. Z ekranu „Ustawienia” dokonuje się także wyboru silosu i wagi poszczególnych kruszyw.

Dozowanie kruszyw odbywa się za pomocą taśmociągu, wsypującego składniki na wagę. Należy wpisać wartość wagi kruszywa, przy której taśmociąg pod danym silosem ma zwolnić swą prędkość obrotową, aby dokończyć dozowanie i zwiększyć jego dokładność.

Włączenie przycisku „Samoprogramowanie przesypywania” powoduje, że system samodzielnie sprawdza, o ile kilogramów przesypano lub niedosypano składników i koryguje te wartości. Nowe dane zostaną zastosowane w następnym dozowaniu składników (jest to tzw. samouczenie).

Można dokonać ustawień ilości i kolejności dozowania cementu w mieszance, wybierając np. w pierwszej kolejności silos 2, a po nim silos 1. Podobne ustawienia dotyczą dozowania kruszyw.


Szafka sterownicza systemu Aspar
Fot. Aspar


Istnieje także możliwość ustawienia czasu mieszania. Dodatkowo w zależności od potrzeb klienta można wprowadzić ustawienia ogólne, takie jak np. wspomniane samoprogramowanie przesypu, włączenie wibratora wagi cementu, dozowanie wody z pomiarem wilgotności, wagowe lub objętościowe dozowanie dodatków chemicznych. Ważne jest utrzymanie w czystości dozowników chemii, należy zatem zwrócić baczną uwagę na ustawienia odpowiednich czasów spłukiwania dozownika.

Źródło: Forum Budowlane, nr 1 (164) 2010
PODZIEL SIĘ:
OCEŃ: