Автоматизація бетонного вузла є важливим кроком для підвищення продуктивності, точності дозування матеріалів і контролю за якістю продукції. Бетонний вузол - це складна система, що включає процеси дозування сипучих та рідких матеріалів, їх транспортування, змішування та подачу готового продукту. Основними компонентами такого виробництва є цемент, наповнювачі, вода та хімічні добавки, які повинні бути дозовані з високою точністю. Для досягнення цих цілей автоматизація забезпечує мінімізацію людського втручання, підвищує надійність процесів і скорочує витрати.

Реалізація автоматизації

Для автоматизації бетонного вузла було використано програмований логічний контролер (ПЛК) Siemens S7-1200 з ваговими модулями SIWAREX WP231. Ця комбінація дозволила досягти високої точності дозування матеріалів, оскільки SIWAREX WP231 ідеально підходить для роботи з тензометричними датчиками і забезпечує стабільну роботу системи вагового дозування.

Керування та візуалізація процесів здійснюється за допомогою WinCC RT Advanced. Оператор має доступ до всіх ключових параметрів системи в режимі реального часу, а також може змінювати налаштування, моніторити стан виконавчих механізмів та відслідковувати перебіг виробничого процесу.

Система передбачає ручний та автоматичний режими роботи. У ручному режимі оператор має можливість керувати кожним виконавчим механізмом окремо, що дуже зручно для процесу налагодження та перевірки обладнання. Наприклад, можна вручну включати транспортери, відкривати заслінки чи запускати насоси для перевірки їхньої роботи без прив’язки до загального циклу виробництва. В автоматичному режимі усі процеси відбуваються за заданим алгоритмом, забезпечуючи стабільну роботу вузла і зменшуючи ймовірність помилок через людський фактор.

Дані замовлення

На зображенні показано вікно вибору параметрів для виробництва бетону. Тут оператор задає марку бетону (рецепт), який необхідно виготовити. В полі "Номер накладної" вказується унікальний ідентифікатор, за яким у майбутньому можна буде відстежити витрати матеріалів та об’єм виготовленої продукції.

Система також враховує об’єм замовлення, який вводить оператор. На основі цих даних програма автоматично розбиває об’єм замовлення на кілька рівних замісів, орієнтуючись на максимальний об’єм мішалки. Ця функція дозволяє оптимізувати процес приготування бетону, забезпечуючи точність та ефективність виконання замовлення.

Дані замісу

На зображенні представлено таблицю "Дані замісу", яка дозволяє оператору відслідковувати ключові показники кожного замісу.

У таблиці відображаються:

• Задана вага (плановий обсяг компонентів для рецепту);
• Фактична вага (вага, яка була реально завантажена);
• Різниця (розбіжність між заданими та фактичними показниками).

Цей функціонал дає можливість оператору в реальному часі моніторити процес, аналізувати точність дозування та, при необхідності, оперативно вносити корективи. Такий підхід забезпечує високу якість готового продукту та мінімізує втрати матеріалів.

Налаштування роботи системи

На представленому інтерфейсі відображені налаштування параметрів дозування та розвантаження компонентів.

Дозування компонентів

У секції дозування оператор має можливість налаштувати ключові параметри для кожного компонента (A1, A2, A3, A4, AD1, AD2, вода, цемент):

• Точне дозування — цільова вага, яка повинна бути точно завантажена.
• Вага в польоті — додатковий параметр, який враховує масу матеріалу, що може потрапити у дозатор під час зупинки дозування.
• Час стабілізації — час, необхідний для точного завершення дозування та стабілізації ваги.

Розвантаження компонентів

У секції розвантаження налаштовуються параметри переміщення компонентів до мішалки:

• Точка нуля — залишкова вага, яка може залишитися після розвантаження.
• Затримка виключення — час затримки після досягнення точки нуля.
• Час відкриття (50% і 100%) — налаштування тривалості відкриття заслінки на певний рівень.

Інші параметри

• Об’єм мішалки — значення, що визначає максимальний об’єм суміші, який може бути оброблений за один цикл.

Зберігання та аналіз даних

Для забезпечення обліку матеріалів та контролю продуктивності вся статистика кожного замісу зберігається у базі даних Microsoft SQL Server. Завдяки цьому оператор або керівник виробництва може переглядати звіти у розрізі окремих накладних, а також формувати звіти за вибраний день, тиждень чи місяць. У цих звітах відображається витрата матеріалів, кількість замісів і час роботи обладнання. Це забезпечує прозорість у використанні ресурсів та полегшує планування закупівель і технічного обслуговування.

Переваги автоматизації

Впровадження автоматизації на основі Siemens S7-1200 та SIWAREX WP231 забезпечує:

• Високу точність дозування сипучих і рідких матеріалів.
• Зручність керування процесом через сучасний інтерфейс.
• Можливість ручного управління для налагодження та тестування.
• Детальний облік витрати матеріалів і продуктивності.
• Мінімізацію простоїв завдяки надійності обладнання.

Висновок

Автоматизація бетонного вузла на базі сучасного обладнання, такого як Siemens S7-1200 і вагові модулі SIWAREX WP231, значно підвищує ефективність виробництва, забезпечує точне дозування матеріалів і дозволяє контролювати всі ключові етапи процесу. Впровадження таких систем допомагає знизити витрати, підвищити якість продукції та мінімізувати вплив людського фактору. Можливість ручного режиму управління додає гнучкості в налаштуванні та перевірці обладнання, що робить процес налагодження більш зручним і точним.

Якщо ви є власником бетонного вузла або займаєтеся їх виробництвом, наша компанія готова запропонувати професійні послуги з автоматизації ваших виробничих процесів. Ми допоможемо впровадити ефективні рішення для автоматизації, що підвищать продуктивність і знизять експлуатаційні витрати вашого обладнання. Звертайтесь до нас для детальної консультації та розробки індивідуальних рішень для вашого підприємства.