Мар'ян Петришин - персональна сторінка
| Самописець чи комп'ютер |
|
|
|
Журнал "ММ. Деньги и Технологии", №11(93)/2007, листопад 2007р.
Виробничий процес у якому якість продукції чи безпека грає далеко не останнє місце вимагає реєстрації основних технологічних параметрів. Дотримання технології – основна вимога виробництва харчових продуктів, напоїв, ліків. Дані про перебіг технологічного процесу повинні зберігатися на підприємстві і є доказом відповідної якості продукції перед контролюючими органами. Впродовж багатьох років для реєстрації технологічних параметрів в часі використовувались самописці. Вони успішно використовуються на багатьох підприємствах і тепер, але їх експлуатація пов'язана з певними труднощами.
Недоліком цифрових самописців є висока ціна та обмежені об'єм пам'яті для зберігання Використання комп'ютера для реєстрації технологічних параметрів дозволяє суттєво полегшити життя інженерам підприємств та при великій кількості каналів реєстрації зекономити кошти на побудові та обслуговуванні системи отримавши при цьому можливість миттєвого доступу до архіву параметрів та гнучкість побудови розподіленої системи збору даних. Типова задача На підприємстві, яке займається виготовленням консервованих овочів використовуються стерилізатори. Згідно технології тиск та температура в стерилізаторі повинні підійматися та опускатися поступово на протязі певного часу, а під час стерилізації утримуватись на певному значенні з точністю 2 град. Ц та 5-10 кПа. Недотримання технології призводить або до передчасного псування консервів (при нижчих значеннях температури) або до деформації чи розриву консерви (при більших значеннях температури та невідповідному тиску). В один стерилізатор за цикл завантажується близько 500-1500 банок консервів. Технологічний процес ведеться вручну. Собівартість однієї банки 2-3 гривні. Таким чином прямий збиток при недотриманні технології лише в одному циклі від 1000 до 3000 грн. В цеху паралельно використовується 6 стерилізаторів.  мал. 1. Стерилізатори – загальний вигляд. В технологічному процесі для реєстрації температури використовувались старі самописці зразка 80-х років, які були здатні реєструвати лише дві температури. Тиск не реєструвався взагалі. Вони постійно виходили з ладу, а відповідно і простоювало підприємство. Графіки температур використовувались для контролю якості роботи технолога. Крім цього графіки стерилізації є обов'язковим документом, який підтверджує дотримання технології перед санепідемстанцією. Після чергового виходу з ладу самописця було прийнято рішення замінити самописці на більш сучасне обладнання. Було визначено кілька варіантів вирішення поставленої задачі. Від простого до складного Як найпростіший варіант заміни самописців було вибрано обладнання та програмне забезпечення російського виробника ОВЕН. Функціонально замовник міг отримати систему аналогічну самописцю. У систему входить:
 мал. 2. Структурна схема Орієнтовна вартість комп'ютерного реєстратора на 16 каналів: 350+52+152*2+100=806 у.о. тобто 4100 гривень. Вартість одного чотириканального реєстратора європейського виробника 10000-15000 гривень, пострадянського – 2000-5000 грн. Економія очевидна. При цьому технолог отримує миттєвий доступ до інформації будь-якої давності. Відпадає необхідність у використанні великої кількості дротів для під'єднання кожного каналу до самописця, всі дані концентруються в одному місці, непотрібно шафи для монтажу самописців. Графіки можна друкувати в будь-якому масштабі на стандартному папері або експортувавши числові дані в текстовий файл використовувати при аналізі та розрахунках. При збільшенні кількості каналів достатньо просто додати в систему нові прилади ОВЕН МВА8. Кількість одночасно архівованих параметрів може досягати кількох сотень. Процедура займає кілька хвилин.  мал. 3. Вікна програми ОВЕН ОРМ2.0. Такий варіант вирішення задачі може бути цікавим на дільницях з великою кількістю точок реєстрації: коптильні цехи, хлібопекарські підприємства, цегельні заводи, цукрові заводи тощо. Чим більше точок, тим відчутніша економія коштів та зручність використання системи. Подібний варіант вирішення задачі полягав у тому, щоб замість модулів МВА8 використати двоканальні вимірювачі з виходом RS485 вартістю 70 у.о. Для кожного стерилізатора підключається один вимірювач: один канал для контролю температури, а інший для контролю тиску. Вартість дещо зросла: 4700 грн., але оператори отримали можливість локальної індикації температури та тиску. В іншому система залишилась без змін.  мал. 4. Структурна схема з локальною індикацією. Даний варіант є найбільш цікавим для задач де необхідна місцева індикація вимірюваних параметрів або вимірюється та реєструється лише 1-4 параметри. Практика показує, що таких задач більшість. Крім реєстрації аналогових параметрів таких як тиск, температура, вологість, напруга, струм, концентрація тощо в систему можна підключати регулятори та контролери ОВЕН, а також лічильники імпульсів за допомогою яких легко реєструвати кількість виготовленої продукції наприклад на лініях упаковки. Від вимірювання до автоматизації В процесі розвитку будь-якого успішно працюючого підприємства відбувається постійних перехід від простих технологій до більш сучасних, від ручної праці операторів до повністю автоматизованих систем управління. З огляду на вищесказане був вибраний третій варіант побудови системи. В систему увійшли:
Вартість системи склала: 12500 грн.  мал. 5. Структурна схема системи на базі контролера VIPA .  мал. 6. Візуалізація на комп'ютері. В результаті реалізації проекту замовник, витративши суму еквівалентну вартості одного-двох самописців, отримав систему на базі сучасного контролера з наступними перевагами:
Післямова Пропрацювавши кілька сезонів замовник розширив кількість стерилізаторів з 6 до 10. При цьому в систему було просто додано ще один модуль VIPA 231-1BD53 та 2 вимірювачі 2ТРМ1. Крім цього додано додатковий дисплей, який дає можливість оператору бачити не лише поточні значення температур, а й графіки перебігу процесу. Наступний етап – поступова автоматизація самих стерилізаторів, яка дозволить набагато точніше тримати температуру та тиск в заданих межах, легко міняти режими та рецепти стерилізації, виключити “людський фактор” в процесі виробництва продукції. При цьому буде використано вже наявні апаратне та програмне забезпечення, що знижує загальні затрати підприємства. Можливість поступового інвестування власних зароблених коштів у виробництво за рахунок використання сучасних технологій та обладнання дає можливість невеликим підприємствам не лише вижити в середовищі жорсткої конкуренції з гігантами галузі, а й випускати якісну конкурентну продукцію. |
| < Попер. |
|---|