Оразмеряване на PLC входове/изходи и сензори за сушилни за зърно

Оразмеряването на PLC I/O за зърносушилня започва с технологичните опасности и работните последователности, а не със стандартен брой точки. Типът сушилня, горивната система, потокът на материала, прахоуловителната система, транспортното оборудване, местните правила и документираната класификация на зоните определят какво трябва да се измерва и как може да бъде инсталирана всяка верига. Универсална методика за проектиране може да организира тези решения, но не може да определи класификацията на опасната зона или да замени квалифицираните специалисти, отговорни за безопасността при горене и работа с прах.

Списъкът с I/O трябва да бъде изведен от одобрените документи за технологичния процес, причинно-следствените връзки и класификацията на зоните.

Първо определете границите на безопасността

Стандартът на OSHA 29 CFR 1910.272 за работа със зърно разглежда пожарите, експлозиите и други опасности в обхванатите зърнопреработвателни обекти. Изискванията му включват аварийно планиране, обучение на служителите, поддържане на чистота, контрол на огневите дейности и превантивна поддръжка. Автоматизацията може да подпомага тези програми, но обикновеният PLC сам по себе си не прави горелката, аварийния стоп или инсталацията в среда с горим прах безопасни.

Не обозначавайте всяка зона около сушилнята като Class II, Division 1 или Division 2 и не приемайте прахова група само по наименованието на суровината. Квалифициран екип трябва да документира къде може да има горим прах, дали той може да бъде суспендиран в опасна концентрация, съответните свойства на материала, източниците на запалване, вентилацията или херметизацията и компетентния орган. Избраният сензор, корпус, метод на окабеляване, бариера, кабелен щуцер и практики за поддръжка трябва да съответстват на документираната зона.

Отделете базовата система за управление на процеса от независимите защитни функции. Управлението на горелката, контролът на пламъка, спирането на горивото, аварийното спиране и всяка призната функция за инструментална безопасност изискват собствени приложими стандарти, одобрено оборудване, валидиране и стратегия за периодични изпитвания. Стандартната PLC индикация може да показва състоянието им на операторите, но не трябва незабелязано да заменя изискваната защитна система.

Съставете списъка с I/O според работните състояния

Определете всяко състояние — от празен старт през зареждане, загряване, сушене, охлаждане и разтоварване до нормално спиране, аварийно спиране и възстановяване на захранването. За всеки преход запишете разрешаващите условия, командите, обратната връзка, времевите ограничения, алармите и безопасната реакция. Преобразувайте този документ за причинно-следствените връзки в сигнали едва след като механичните и технологичните отговорници го одобрят.

Типичните функции за оценка включват входящи и изходящи конвейери, норийни елеватори, вентилатори, клапи, нагреватели или горелки, дозиращи ролки, шибъри на бункери, прахоуловители и спомагателно охлаждане. Всеки двигател може да изисква команда, сигнал за готовност, обратна връзка за работа, претоварване или повреда на задвижването и независимо потвърждение за движение или въздушен поток, когато анализът на риска го изисква. Подадената команда никога не доказва, че материалът или въздухът се движат.

Избирайте измерванията според решението, което подпомагат

Може да са необходими точки за измерване на температурата в пленума, зоните за сушене, изходящия въздух, зърнения поток, лагерите или други места в оборудването. Избирайте RTD, термодвойки или трансмитери според диапазона, бързодействието, точността, монтажа, дължината на кабела и възможностите за поддръжка. Определете как се откриват прекъснат сензор, късо съединение, стойност извън диапазона или неправдоподобна скорост на промяна. Показвана стойност без информация за качеството не е надежден вход за управление.

Въздушният поток може да бъде изведен косвено от диференциалното налягане, оборотите на вентилатора, положението на клапата, тока на двигателя или директен разходомер. Нито една индикация сама по себе си не доказва всички режими на отказ. Спомагателният контакт на вентилатора може да е активен при скъсан ремък; налягането може да бъде повлияно от запушени филтри или затворени клапи. Изберете комбинация, която открива опасностите, установени при технологичния преглед.

Измерванията на нивото, влагата, движението на конвейера и потока на зърното също изискват ясно определена цел. Превключвателят за високо ниво, използван за предотвратяване на препълване, има различни изисквания за надеждност и изпитване от непрекъснатия сигнал за ниво, използван само за инвентаризация. Онлайн измерването на влагата може да насочва разтоварването или управлението на температурата, но мястото на вземане на пробата, калибрирането, зависимостта от продукта, закъснението и реакцията при отказ трябва да бъдат документирани, преди сигналът да бъде включен в затворен контур.

Пребройте каналите, диагностиката и интерфейсите

Създайте по един ред за всеки сигнал с таг на оборудването, описание, тип I/O, нормално състояние, състояние при активирано захранване, стандарт за напрежение или сигнал, изолация, изискване за опасна зона, кабел, клема, канал на модула, аларма, действие при изключване и изпитване при пускане в експлоатация. Включете входове с твърдо окабеляване от защитни системи и MCC, данни от мрежови задвижвания, локални операторски станции, обратна връзка от клапани или клапи и статуса на байпаса за поддръжка.

Мрежовите устройства не премахват необходимостта от инженерно проектиране на точките. Определете кои стойности са циклични, кои са диагностични, както и изискванията им за обновяване и изтичане на времето. Безопасното състояние при отпадане на комуникацията трябва да бъде ясно зададено. Критичната обратна връзка може все пак да изисква отделно окабелен контакт, ако оценката на риска или приложимият стандарт изисква независимост.

Добавете резервен капацитет според реалистичните промени и поддръжката през жизнения цикъл, а не според универсален процент. Предвидете типовете модули и място за клеми, които вероятно ще са необходими: един неизползван дискретен канал не е полезен, когато бъдещата промяна изисква изолиран аналогов вход. Проверете едновременно натоварването на захранванията, ограниченията на шината или възлите, топлината в шкафа, мрежовия капацитет, наличността на клеми и физическото пространство.

Операторските екрани трябва да различават технологични изключвания, повреди на устройства, байпаси и остарели данни, вместо да представят всеки отказ като една и съща аларма.

Проектирайте целенасочено изходите и интерфейсите за захранване

Избирайте изходното напрежение и междинните устройства според одобрения електрически стандарт на обекта и свързания товар. Проверете постоянния ток, пусковия ток, утечката, потискането на индуктивни смущения, номинала на контактите, изолацията, координацията на предпазителите и последиците от заварен изход или повредено реле. Не смесвайте напрежения на клеми или модули, освен ако хардуерът, разстоянията, етикетирането и процедурите изрично го позволяват.

Определете състоянието без захранване и при загуба на комуникация за всеки изпълнителен механизъм. Затвореният горивен клапан може да е безопасният резултат, докато за клапа или охлаждащ вентилатор може да е необходима друга последователност. Програмата на PLC не трябва автоматично да рестартира опасно движение или горене след възстановяване на захранването без необходимите проверки и съзнателно разрешение.

Направете диагностиката приложима

HMI трябва да показва командата, обратната връзка, веригата от разрешаващи условия, първопричината за изключването, качеството на сигнала, статуса на байпаса и условията за нулиране на критичното оборудване. Трендирайте технологичните стойности с достатъчно контекст за анализ на изключване, но не позволявайте тренд или забавяне на аларма да се превърне в единствен защитен слой. Приоритетите на алармите и реакциите на операторите трябва да бъдат прегледани с експлоатационния персонал, преди напрежението по време на жътва да изпита конструкцията.

Данните от превантивната поддръжка имат инженерна стойност, когато идентифицират нагрели лагери, приплъзване на ремъци, повтарящи се претоварвания, отклоняващи се температурни канали, блокиран въздушен поток или устройства, които често се байпасират. Те трябва да подпомагат проверката и отстраняването на проблема, а не да нормализират влошено състояние.

Пуснете системата в експлоатация с въвеждане на откази

Изпитайте всеки канал от полевото устройство до крайната индикация или действие. Симулирайте прекъснати и късо съединени вериги, когато това е безопасно, аналогови стойности извън диапазона, блокирала обратна връзка, загуба на мрежова комуникация, загуба на захранване на I/O, отказ на потвърждението за вентилатор или конвейер и аварийно изключване. Потвърдете регистрирането на първопричината, безопасната последователност, текста на алармите, правилата за нулиране и поведението след възстановяване на захранването.

Запишете окончателния списък с точки, основанието за класификацията на зоните, одобренията на устройствата, данните от калибрирането, причинно-следствените връзки, резултатите от изпитванията и чертежите „както е изпълнено“. Разгледайте PLC и PAC системите за варианти на контролери и I/O, както и колекцията от силови и електрически компоненти за допълнителен хардуер за табла. Правилният общ брой I/O е този, който може да бъде проследен до одобрена функция и проверена реакция при отказ — не число, копирано от друга сушилня.