Бетонный завод-автомат – что это?

Управляет всеми циклами промышленный компьютер, чьи сети формируют «умный» комплекс обработки информационных потоков. Вообще заводы-автоматы появились благодаря четвёртой промышленной революции, известной под названием Industry 4.0. Индустрия 4.0 – полностью автоматизированное цифровое производство с выходом интернет.

Цель автоматизации процессов

Автоматизация предприятий – это неизбежное следствие технического и цифрового прогрессов. Трудно найти современное промышленное оборудование, которое не будет иметь хоть малейшего признака наличия программируемого логического контроллера. Благодаря ПЛК повышается качество и объём выпускаемой продукции; снижаются расходы на сырьё из-за более точных процессов переработки; увеличиваются показатели экономичности, экологичности и безопасности. Правда есть и другая сторона медали – сокращение численности обслуживающего персонала. Но автоматика не нуждается в отпусках и отгулах, не ходит на обед и перекур. Это привлекает бизнесменов, которые хорошо знают рутину с кадрами.

Что входит в систему автоматизации бетонного завода:

1. Организационное обеспечение: оператор системы, инструкции, графики отгрузки.
2. Техническое обеспечение: электронные контроллеры; модули аналого-цифрового преобразования; реле переключатели; датчики; соединительные кабели; блоки питания; преобразователи интерфейса; программное обеспечение.

Задачи программного обеспечения

Программное обеспечение выполняет алгоритмы и взаимодействует с исполняющими устройствами/механизмами: пневмо- и гидроприводами; пускателями; электродвигателями, контроллерами, датчиками и т.д. Создаются специальные интерфейсы для ввода и хранения информации о рецептуре, поставщиках материалов, перевозчиках, контрагентах. Обязательно есть базы данных, способные хранить любое количество записей и учитывают всю историю использования.

Индивидуально работает система логирования действий оператора. Она учитывает каждое действие последнего в автоматическом режиме, записывая все отданные команды из интерфейса ПО к исполнительным механизмам и соответственно все отклики датчиков, поступающие на контроллеры. Владелец завода-автомата может отслеживать производство в режиме реального времени через смартфон или планшет.

Из чего состоит завод-автомат

Завод-автомат внешне ничем не отличается от своих механизированных аналогов. Это всё тот же комплекс из оборудования для различных производственных задач (хранение заполнителей и наполнителей, транспортировка ингредиентов, сушка, взвешивание, дозировка, перемешивание и выгрузка бетона).

Пост оператора

Система управления разработана для одного оператора, который запускает программу управления всеми производственными процессами. В качестве поста используется оборудованный модульный вагончик или бытовка.

Бункерная система заполнителей

Бункерный ряд оснащён приёмниками для разгрузки самосвалов, комплексом загрузочно-раздаточных конвейеров и системой автоматического управления. Для выдачи заполнителей* из бункеров используются конвейеры-дозаторы. Взвешивание производится на конвейере или в передвижном бункере с использованием технологии тензометрического взвешивания.

*Заполнители – это минеральное сырьё: песок, гравий и щебень.

Скиповый подъёмник

Для подачи сырья к смесителям применяется скиповый подъёмник. Оригинальная схема разгрузки скипа «с опускающимся дном» позволяет полностью опорожнить скип без налипания материалов и избежать дополнительного пылеобразования.

Дозаторы наполнителей

Обязательным оборудованием являются дозаторы наполнителей*. Дозаторы встроены в силосы для хранения наполнителей. Силосы включают в себя системы фильтрации, вибрации, предохранительные клапаны избыточного давления, датчики уровня и сенсоры псевдоожижения, чтобы избежать образования сводов в хранимой массе. Извлечение заполнителей и наполнителей осуществляется с помощью шнековых питателей.

*Наполнители, – это цемент; дисперсный порошок; химические присадки; минеральные добавки; пигмент.

Смесители

Смесители могут иметь до 4-х разгрузочных люков с резиновыми уплотнителями, обеспечивающими полную герметичность, не требующие сложного обслуживания. Каждый смеситель оснащается высокотехнологичными микроволновыми датчиками влажности, позволяющими в автоматическом режиме получать бетонную смесь необходимой влажности и подвижности.

Бункер для выгрузки бетона

Конусообразная ёмкость для кратковременного хранения приготовленной смеси. Заслонка открывается автоматически или по команде оператора, как только автобетоносмеситель встанет на загрузку.

Производительность

Производительность заводов-автоматов от 15 до 360 м³/час. Они способны производить высококачественные бетонные смеси различных видов – как товарный бетон, так и сухую бетонную смесь.

Конструкции

Конструкторы предлагают несколько вариантов размещения оборудования в зависимости от особенностей участка, коммуникаций, назначения бетона и наличия сопутствующего оборудования. Традиционно установки различаются по конструкции на: вертикальные (башенные) и горизонтальные (партерные).

Основными преимуществами установок башенного типа являются:

• Сокращение производственных площадей минимум в 2 раза.
• Меньший износ за счёт малого количества движущихся элементов и узлов.
• Повышенная производительность за счёт загрузки инертных материалов прямо в силосы с системой взвешивания, что экономит время на работу транспортёров.
• Значительная экономия электроэнергии, которая затрачивается на обеспечение работы конвейеров и других узлов горизонтальных установок.
• Выгрузка заполнителей из инертных отсеков хранения осуществляется вибрационными питателями, оптимизирующими процесс выгрузки и позволяющими достичь максимальной точности дозирования.

Основными преимуществами установок горизонтального типа являются:

1. Сбор заполнителей и наполнителей осуществляется на уровне земли, а не на уровне замешивания/дозирования. Поэтому не нужны высокие силосы.
2. Монтаж завода упрощается, так как не нужно возводить агрегатную высотно-транспортную систему подъёма на верхние точки питательных ёмкостей.
3. Можно модернизировать завод конвейерами для транспортировки заполнителей с большей производительностью или дополнительными бункерами над уровнем смешивания. Последние обеспечивают предварительный запас дозированного заполнителя.

Автоматический бетонный завод может выпускать раствор под управлением системы ПЛК в автоматическом и полуавтоматическом режиме. Обе современные технологии делают производство простым и быстрым. В настоящее время автоматика ставится на стационарные и мобильные бетонные заводы, как полного (мокрого), так и незаконченного (сухого) цикла.

Главные преимущества автоматизации:

• защита от ошибочных действий оператора;
• контроль влажности инертного сырья в рецепте;
• учёт перевеса/недовеса сырья в следующем замесе;
• точность дозирования ингредиентов с погрешностью 0,2%;
• конструктор товарных накладных для печати фирменных бланков;
• автоматическая печать накладных в соответствии с выполнением заявки;
• контроль и фиксация времени начала и завершения приготовления продукции;
• фиксация каждого открытия створок бункеров и учёт каждого килограмма сырья;
• ручной режим запрета выгрузки готовой продукции из смесителя;
• автоматический и ручной режим работы вибратора лейки смесителя;
• настройка времени работы и паузы автоматического смазчика смесителя;
• счётчик ресурса моточасов всей линии производства по кол-ву выпущенной продукции;
• информирование оператора сообщениями и звуковыми сигналами при срабатываниях контроллеров, а также при окончании выполнения заявки.

С заводом-автоматом компания становится значительно технологичнее, сокращается число нерешённых задач, а объем выпускаемой продукции увеличивается.