Автоматизация процессов в деревообработке

В качестве обобщающего примера рассмотрим построение автоматизированной системы управления (АСУ) стандартного лесопильного предприятия, адаптированной под российские условия работы. Сегодня подобные системы полностью или частично внедрены на ряде российских лесопильных предприятий. Комплекс программно-аппаратных средств, которым фактически является АСУ, автоматизирует управленческую и финансово-хозяйственную деятельность, а также системы планирования ресурсов предприятия.

В задачи АСУ предприятия входит:

а) Ведение единой базы данных учета всех видов сырья (пиломатериалов) на всех участках технологического процесса;

б) Регистрация всех видов движения сырья, от поступления до отгрузки:

• регистрация поступающего на предприятие сырья (бревна, доски) может производиться локальной автоматической подсистемой управления линией приемки и сортировки бревен или досок, а также вручную;

• учет выхода продукции после распиловки, кромкообрезки и торцовки;

• учет и регистрация результатов сырой сортировки досок. Данные поступают от локальной подсистемы управления линией;

• учет на линии подачи на штабелеформирующих машин (ШФМ);

• учет движения пиломатериала (доски) от ШФМ в цех сушки и пакетирования. Данные в автоматизированную систему управления поступают от локальной подсистемы формирования штабеля;

• учет движения пиломатериала в пределах цеха сушки и пакетирования и данные о прохождении процесса сушки. Данные в автоматизированную систему управления поступают от локальной подсистемы сушки пиломатериалов и перемещения штабелей;

• учет подачи пиломатериала на линию сухой сортировки. Источник данных – локальная подсистема сухой сортировки;

• учет и регистрация пакетов. Источник – локальная система управления пакетированием;

• учет отгружаемых пиломатериалов на любом из этапов прохождения обработки или движения по предприятию.

в) Управление системой заказов в зависимости от необходимости текущей отгрузки. Система заказов представляет собой централизованное средство управления ресурсами и планирования финансово-хозяйственной деятельности. С ее помощью можно запланировать работы всех или только определенных линий обработки сырья. В качестве исходных данных для системы заказов будут использованы следующие:

• вид пиломатериалов, затребованных для отгрузки или для дальнейшей обработки одним из технологических цехов в текущий момент или в запланированный срок;

• качество и количество пиломатериала требуемого вида;

• текущее наличие сырья, требуемого для выработки заданного количества пиломатериала и наличие уже готового пиломатериала заданного вида на складе готовой продукции.

Получая расчетные данные, система заказов сигнализирует автоматизированным системам управления соответствующих линий требование подготовить для отгрузки или для дальнейшей обработки нужный вид сырья необходимого количества и качества.

Например, необходимо подготовить для отгрузки 20 куб м досок с размерами 4000х50 мм. Система заказов проверит наличие этой продукции на складе, а для недостающего количества будут сформированы заказы в соответствующие технологические цеха.

Использование данной системы оптимизирует планирование производственной деятельности в экономическом и технологических аспектах.

г) Интеграция с программой 1С: Предприятие.

Передача данных о поступлении сырья, наличии его на складе, а также при необходимости данных о перемещениях пиломатериала в процессе технологической обработки должна быть совместима с наиболее распространенными системами автоматизации работы предприятий.

д) Учет затрат на производство электроэнергии и тепла.

Сбор данных осуществляется при помощи локальных систем диспетчеризации.

Важнейшей частью АСУ предприятия является автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП), включающая, в свою очередь, отдельные подсистемы управления установками, линиями, цехами, которые могут внедряться по очереди, либо как независимые объекты. АСУ ТП представляет собой совокупность автоматизированных подсистем управления, располагающихся в различных цехах предприятия. Каждая подсистема включает в себя набор программно-технических средств и устройств, с помощью которых возможна связь между локальными подсистемами управления технологическим процессом, а также связь с системой учета предприятия.

1. Подсистема автоматизации линии сортировки бревен

Подсистема предназначена для выполнения следующих задач:

• автоматическое и ручное управление транспортерами;

• измерение параметров бревна и вычисление его объема;

• обнаружение металла в бревне;

• визуализация текущего состояния работы линии;

• накопление архивных данных;

• выдача и печать отчетов;

• управление алгоритмом сортировки посредством таблиц группировок;

• контроль и диагностика текущего состояния системы и генерация аварийных сообщений;

• передача данных в систему учета АСУ предприятия.

Дополнительный контроль за сортировкой достигается тем, что система предполагает наличие автоматизированных рабочих мест (АРМ) с установленным на них программным обеспечением, позволяющим просматривать текущее состояние дел в режиме реального времени.

2. Подсистема автоматизации линии подачи бревен с окорочным станком

Подсистема предназначена для:

• автоматического и ручного управления транспортерами;

• учета окоренных бревен перед подачей в лесопильный цех.

Сопряжение с данной системой (получение данных) производится через сервер баз данных Interbase или Microsoft SQL Server.

3. Подсистема автоматизации линии сортировки сырых досок и работы ШФМ

Подсистема предназначена для управления сортировкой, комлевой и вершинной торцовкой пиломатериалов (досок). Исходные параметры для управления соответствующими линиями можно задавать заранее, а также дополнительно поставить функцию передачи данных от сканирующих датчиков.

В функции этой подсистемы входит:

• автоматическое и ручное управление транспортерами; • измерение параметров доски;

• накопление архивных данных;

• формирование отчетов;

• управление алгоритмом сортировки посредством задания параметров сортировки (таблиц группировок);

• контроль и диагностика текущего состояния системы, а также генерация аварийных сообщений;

• передача данных в систему учета АСУ предприятия.

Подсистема автоматизированного управления штабелеформирующими машинами поддерживает:

• измерение стандартных длин досок входного материала;

• подсчет количества досок для каждой из стандартных длин в штабеле;

• подсчет общего числа досок в штабеле;

• подсчет общего объема штабеля;

• накопление архивных данных;

• формирование отчетов;

• контроль работы и простоев (с указанием причины простоя) ШФМ;

• посменные режимы работы;

• отображение и корректировку параметров штабеля и материала;

• контроль, диагностику текущего состояния системы и генерацию аварийных сообщений;

• передачу данных в систему учета АСУ предприятия.

4. Автоматизация лесопильной линии

Современные лесопильные линии имеют очень высокий уровень базовой автоматизации. Как правило, сопряжение с ними происходит посредством сервера баз данных Interbase или Microsoft SQL Server.

5. Подсистема автоматизации линии сортировки сухих досок и работы пакетоформирующей машины

Подсистема предназначена для автоматизированного учета выходного пиломатериала при пакетировании и обеспечивает:

• автоматическое и ручное управление транспортерами и пакетоформирующей машиной;

• подсчет количества досок в пакете;

• отображение и корректировку параметров формируемого пакета;

• измерение параметров доски в пакете;

• накопление архивных данных;

• формирование отчетов;

• посменные режимы работы;

• контроль и диагностику текущего состояния системы. При необходимости – генерацию аварийных сообщений;

• передачу данных в систему учета АСУ предприятия.

6. Автоматизированная подсистема управления сушильными камерами

Подсистема предназначена для управления технологическим процессом сушки пиломатериалов в сушильных камерах. Она обеспечивает:

• контроль за текущим состоянием технологического оборудования камеры;

• поддержку и корректировку заданных параметров сушки;

• учет расположения пиломатериалов в камерах и на прилегающих участках;

• накопление архивных данных;

• формирование отчетов;

• контроль и диагностику текущего состояния системы. При необходимости – генерацию аварийных сообщений; • передачу данных в систему учета АСУ предприятия.

Связь между автоматизированными подсистемами управления и с АСУ предприятия осуществляется посредством локальной сети на основе Ethernet. При расстоянии между двумя узлами сети до 100 метров в качестве интерфейса передачи данных может быть использована неэкранированная витая пара (UTP). При больших расстояниях в качестве интерфейса передачи данных применяется выделенная или коммутируемая телефонная линия или оптоволоконный кабель. В качестве средства управления данными используется SQL-Сервер баз данных Interbase или Microsoft SQL Server.