Автоматизация конвейерного производства

Конвейерное производство представляет собой систему поточной организации изготовления того или иного продукта на основе конвейерной линии (КЛ), при которой оно разделяется на простейшие операции, а перемещение деталей осуществляется без участия человека. Конвейерное производство представляет собой сложную систему. Её можно представить в виде цепи, состоящей из множества элементов. Внедрение средств автоматизации даёт возможность упростить многие действия и придать больше гибкости в управлении процессами. Таким образом достигается точный контроль над системой в целом и её составными компонентами в частности. Достаточно однажды задать все параметры под нужды конкретного производства, и система автоматически будет поддерживать работоспособность, осуществлять контроль, ликвидировать неисправности.

Автоматизация конвейерного производства предусматривает оснащение средствами автоматического контроля и защиты, каждого конвейера и управления как отдельными элементами цепи, так и всей линией. Под автоматизированной КЛ понимается такая линия, составные части которой объединены общей системой управления, обеспечивающей соблюдение необходимых блокировок и защит, а также автоматическую реализацию законов пуска, остановки и до запуска КЛ.

Задачи автоматизированного конвейерного производства

Внедрение автоматизированных решений для КЛ обеспечивает выполнение множества функциональных задач на производстве:

• Учетно-бухгалтерская система предприятия будет напрямую получать точные данные от счетчиков, контроллеров, весов и прочего учетного оборудования.
• В случае ошибки или повреждения цепи оператор имеет возможность максимально оперативно остановить весь конвейер или отдельную его часть, учитывая при этом необходимую последовательность включения или выключения.
• Автоматизированная линия характеризуется высокой степенью защиты. В случае экстренной ситуации, например, замедление ленты или повышение температуры рабочих элементов, происходит автоматическое отключение.
• Минимизирование количества ошибок и повреждений продукции. Блок управления позволяет легко регулировать скорость движения КЛ одному человеку.
• Возможность установки звуковой сигнализации: аварийной, предупредительной, вызывной.
• Экономия электроэнергии. Можно установить автоматическую регуляцию скорости движения конвейера в зависимости от мощностей производства.
• Рост качества изделий, снижение количества брака, исключение хищения.
• Полный всесторонний контроль технического состояния всей цепи.
• Сокращение ручного труда.

Это далеко не все задачи, которые способны решать автоматизированные КЛ. Подобные системы активно внедряются на самых различных производствах, начиная с пищевых и заканчивая металлургическими и прочими технологическими процессами, в которых участвуют конвейеры. 

Преимущества автоматизации

Внедрение системы автоматизации на конвейерное производство способно обеспечить множество преимуществ. Главным плюсом является возможность её задействования на предприятиях совершенно разной направленности, где только могут быть использованы конвейерные линии в принципе.  

К числу прочих достоинств можно отнести следующие пункты:

• Оптимизация пространства в цехе, шкафы с оборудованием не займут много места;
• Повышение уровня производительности работы предприятия;
• Возможность сконструировать и подыскать решения под условия любого производства;
• Сокращение ручного труда и минимальное вмешательство человека;
• Повышается качество продукции, минимизируется вероятность брака;
• Встроенная защита оборудования от перегрузок и перерасхода электрической энергии.

Это не полный перечень и в каждом конкретном случае он может быть обширнее.

Возможности

Автоматизация работы конвейера — это мероприятие включающее в себя множество аспектов и не только техногенного характера. Можно выделить ряд возможностей, которые открываются после внедрения такого подхода:

1. Считывание и архивирование точных данных с разных датчиков;
2. Вывод всей необходимой информации об актуальном состоянии линии на диспетчерский пульт;
3. Упрощение выполнения аналитики и составления отчётности;
4. Оповещение персонала системой сигнализации, осуществляется индикация уведомления путём подачи световых или звуковых сигналов;
5. Сокращение издержек, в частности экономия энергии и снижение объёма ручного труда;
6. Полная автоматизация при сохранении всестороннего контроля.

Системы автоматизации способны проводить самостоятельную отладку и диагностику, решая тем самым большинство технологических нюансов без вмешательства оператора.

Функциональные особенности

Исходя из потребностей конкретного производства в состав основного оборудования автоматизированного конвейера могут включаться различные цифровые датчики, управляемые установки, цифровое рабочее место оператора, ПО, базы данных и т. д. Современные решения предполагают построение настолько гибкой цепи, что ее можно легко и быстро изменять прямо в процессе эксплуатации. Это справедливо для всех общих настроек линии, а также индивидуальных параметров каждого отдельного функционального инструмента, что предотвращает любой несанкционированный допуск. Настройки системы подстраиваются под КЛ любой конфигурации.

Чтобы корректно управлять системой, используется автоматизированный блок управления конвейером, так называемый БУК. Он представляет собой проектно-компонуемое решение под индивидуальные особенности каждого предприятия. Владелец комплекса может сам устанавливать количество обрабатываемых сигналов и операций, исходя из характеристик каждой КЛ на производстве. Неотъемлемой составляющей каждого БУКа является программное обеспечение, которое идет с ним в комплекте. 

Необходимое для автоматизации оборудование

Внедрение автоматизации на конвейерное производство приводит в действие большое число различных модулей и механизмов. Это необходимо для обеспечения безопасности работы всей линии, улучшения контроля над процессами. Требуемый комплекс оборудования может включать в себя такие устройства:

• Реле скорости. Применяется для контроля скорости конвейера, при необходимости подается сигнал на отключение электродвигателей.
• УКПС. Унифицированное устройство контроля проскальзывания и скорости регулирует параметры ленты, а также грузопотока и подаёт сигналы о возникновении нарушений в работе.
• Датчик контроля схода ленты. С его помощью осуществляется своевременный сход ленты в сторону для аварийного останова.
• ДЗШ. Датчик контроля заштыбовки контролирует параметры конвейера и устройств загрузки, например бункера.
• Датчик температуры. Контролируется температура и отключается электропривод при перегреве.
• Аппаратура автоматизации орошения. Автоматизирует процесс запуска и отключения системы орошения в точках перегрузки продукции.
• КТВ. Кабель-тросовый выключатель предназначен для срабатывания сигнализации, а также экстренного размыкания контактов при необходимости.

Внедрение подобных решений позволяет обезопасить систему от перегрузок, упростить работу в экстремальных условиях, оптимизировать перемещение груза. Исходя из нужд производства, в комплекс могут добавляться другие типы устройств и наборы функций. В целом составные компоненты для автоматизации можно классифицировать по таким категориям:

1. Всевозможные датчики;
2. Компьютерное устройство, выступающее в роли пункта для диспетчера и связи;
3. Управляемое оборудование;
4. Базы данных и значения параметров, требуемые для работы;
5. Специальный софт.

Системы автоматики очень гибкие, могут устанавливаться как на локальный участок, так и на всю линию. Переоборудованием схемы можно заниматься даже в режиме эксплуатации, если меняются условия работы или вносятся другие коррективы.

Результат внедрения автоматизации

Результат использования автоматизированных решений для КЛ будет заметен в самые короткие сроки. При правильной и профессиональной эксплуатации подобной системы экономический эффект составляет до 20% от объема товарооборота предприятия. При этом пропускная способность производства увеличивается более чем в 2 раза. В значительной степени сокращаются расходы на персонал. Также автоматизация сокращает время простоя, позволяет экономить на электроэнергии и продлевает срок эксплуатации всего конвейерного оборудования.