A gabonaszárító automatizálása az ömlesztett anyagok kezelésének, az égés- vagy meleglevegő-szabályozásnak, valamint az éghető porokkal kapcsolatos villamos kivitelezési gyakorlatnak a metszéspontjában helyezkedik el. Egy tipikus közepes méretű szárító- és anyagmozgató rendszerben a tartályszint-, hőmérséklet-, nedvesség- és forgásellenőrzést, motor-visszajelzéseket, zsalumozgatókat és kezelői eszközöket is beleszámítva általában nyolcvan és kétszáz közötti PLC I/O-ponttal kell számolni. Az I/O-keret alulméretezése késői kapcsolószekrény-módosításokat kényszerít ki; a túlméretezés érzékelési filozófia nélkül pénzkidobás, és közben továbbra is veszélyes térségi hiányosságokat hagyhat maga után. Ez a cikk az I/O- és érzékelőméretezés gyakorlati módszerét ismerteti, összhangban a Class II Division 1 vagy Division 2, Group G porveszélyeivel, valamint az NFPA 61 és a NEC telepítési előírásaival.

A gyakori védelmi módszerek közé tartoznak a porrobbanásbiztos (DIP) tokozások, a kisenergiájú érzékelőkhöz használható gyújtószikramentes (IS) leválasztók, valamint a gyújtást nem okozó (NI) áramkörök, ahol a Division-besorolás ezt lehetővé teszi. Maga a PLC általában tiszta vagy általános célú villamos helyiségben kap helyet, míg a terepi eszközök és a helyi kezelőállomások viselik a Division-besorolásnak megfelelő védelmet. Soha ne feltételezze, hogy egy szabványos, 24 V DC-s induktív érzékelő elfogadható egy poros közbenső szinten anélkül, hogy ellenőrizné a területbesorolási tervet.

Érzékelőkészlet szárítókhoz

A szintérzékelés jellemzően pontszerű és folyamatos mérési technológiákat kombinál. A kapacitív vagy lapátos kapcsolók magas szint esetén reteszelést biztosítanak a puffer­tartályokon és a szárítószakaszokban. A vezetett hullámú radar (GWR) folyamatos szintmérést biztosít ott, ahol a készlet és az automatikus töltési logika analóg értéket igényel. A felhordókon és szállítószalagokon alkalmazott forgás- vagy nullsebesség-kapcsolóknak biztonsági szempontból alaphelyzetben zárt eszközöknek kell lenniük, hogy egy elszakadt vezeték leállt tengelyként jelenjen meg. A hőmérsékleti körökben a fűtött zónákban és a légelosztó térben hőelemeket vagy RTD-ket használnak; a nedvességméréshez jellemzően 4–20 mA-es, speciális érzékelő szolgáltat jelet egy analóg bemeneti kártyára. Mindegyik választás más-más I/O-modultípust igényel: diszkrét DC-, hőelem-, RTD- vagy analógáram-modult.

A motorokhoz egynél több indítási parancsra van szükség. Tervezzen diszkrét bemeneteket a mágneskapcsoló segédérintkezős visszajelzéséhez, a túlterhelés-kioldáshoz, valamint nullsebesség- vagy enkóderalapú mozgásérzékeléshez ott, ahol a keresztszennyeződés vagy a tűzveszély megköveteli az anyagáramlás igazolását. Ha frekvenciaváltók vannak jelen, döntse el, hogy a sebesség-visszajelzés diszkrét küszöbértékeken, analóg kimeneteken vagy hálózati állapotinformáción keresztül érkezik-e, és ezeket a pontokat külön számolja bele.

Diszkrét kimeneti feszültség és tartalékkapacitás

A gabonafeldolgozó létesítményekben a mágneskapcsoló-tekercsek gyakran 120 V AC feszültségűek, mivel ez illeszkedik a meglévő motorvezérlő központokhoz. A közbenső relék lehetővé teszik, hogy a PLC akár 120 V AC-s kimeneti kártyákat, akár relétekercseket vezérlő 24 V DC-s kimeneteket használjon. A 24 V DC-s kimenetek egyszerűsítik a kapcsolószekrények szabványosítását, és csökkentik az áramütés kockázatát a PLC-szekrényekben, ugyanakkor megfelelő relékiválasztást és zavarelnyomást igényelnek. A választást üzemi szabványként dokumentálja, és ne keverje gondatlanul a tekercsfeszültségeket ugyanazon a sorkapocslécen.

Az első megbízható összesítés után a tizenöt-húsz százalékos I/O-tartalék gyakorlati szabálynak tekinthető. Tartalékot minden ténylegesen használt modultípuson hagyjon, ne csak a diszkrét állomásokon, mert egy később hozzáadott nedvességmérési kör nem sokat ér, ha minden analóg csatorna foglalt. Hagyjon üres helyeket vagy fenntartott vázkapacitást a bővítéshez, amikor újabb szárítószakaszokat építenek be.

HMI- és eljárásalapú méretezési lépések

A HMI-tervezést bele kell foglalni az I/O-becslésbe, mert minden analóg és kritikus diszkrét ponthoz riasztás, trend és elsőként bekövetkező eseményt megjelenítő nézet szükséges. A szárító kezelői jól áttekinthető zónaösszesítőkre támaszkodnak: bemeneti nedvesség, kilépő nedvesség, légelosztó-tér hőmérséklete, ventilátor-visszajelzés és tartály magas szintjének állapota. Úgy alakítsa ki a részletes képernyőket, hogy az érzékelőhibák bitjei jól elkülönüljenek a folyamatreteszelésektől, így egy meghibásodott GWR ne tűnjön üres tartálynak.

1. Listázza a mechanikai berendezéseket, és rendelje hozzájuk a fenti táblázatban szereplő érzékelési funkciókat.
2. Alkalmazza a területbesorolást, és ennek megfelelően válasszon DIP-, IS- vagy NI-eszközöket.
3. Számolja össze a DI/DO/AI/AO/TC/RTD-csatornákat, majd minden típushoz adjon hozzá 15–20% tartalékot.
4. Válassza ki a DO-feszültségstratégiát (közvetlen 120 V AC vagy 24 V DC közbenső relékkel).
5. Határozza meg minden, biztonság szempontjából fontos érzékelő HMI-tagjeit, trendjeit és elsőként bekövetkező eseményhez tartozó riasztásait.

I/O-számlálás és a porveszélyes térségek érzékelőinek felülvizsgálata

A gyakori hibák közé tartozik, hogy csak a motorokat számolják össze, a szint- és nedvességmérő analóg jeleket pedig elfelejtik; olyan N.O. nullsebesség-kapcsolókat használnak, amelyek elfedik a szakadt kábeleket; nem megfelelő védettségű érzékelőket szerelnek Class II porveszélyes területekre; illetve nem hagynak tartalék analóg kapacitást. Egy másik gyakori hiányosság a 4–20 mA-es nedvességmérő- és GWR-áramkörök árnyékolásának földelését érinti. Ez zajos leállásokat okoz, amelyeket a kezelők végül kiiktatnak.

A következetes számlálás, a veszélyes térségekhez megfelelő eszközválasztás és a tartalékkapacitás olyan szárítóvezérlést eredményez, amely átvészeli az aratási időszak bővítéseit. Szabványosítson egy PLC-platformra, és tartson készleten kompatibilis PLC I/O- és vezérlőmodulokat, hogy az aratási leállások órákban legyenek mérhetők, ne pedig vegyes gyártói helyettesítő megoldásokra való várakozásban.