Управление процессом в автоклавах

Управление процессом в автоклавах

Автоклавы играют важнейшую роль во многих отраслях промышленности, таких как отверждение композитов, производство многослойного стекла, вулканизация резины, производство ячеистого автоклавного бетона (AAC), стерилизация и удаление воска. В этих системах точное управление ключевыми параметрами, такими как температура, давление и время, имеет решающее значение для обеспечения стабильного качества продукции и максимальной эффективности работы. Именно здесь на помощь приходят системы управления процессом и промышленной автоматизации.

Почему управление процессом так важно?

Эффективное управление обеспечивает оптимальную работу оборудования при минимальном потреблении энергии. Оно гарантирует равномерное распределение температуры и давления, тем самым повышая качество и стабильность продукции. Такие регулировки не только предотвращают риски, связанные с избыточным давлением и перегревом, но и обеспечивают безопасность эксплуатации, а также предотвращают выход оборудования из строя. Для достижения этих целей крайне важно использование современных технологий управления и автоматизации. Эти системы непрерывно контролируют параметры и вносят коррективы в режиме реального времени, обеспечивая безопасное и бесперебойное протекание производственных процессов.

Основные компоненты системы управления процессом

Датчики и измерительные приборы

• Датчики давления: отслеживают колебания давления внутри автоклава.
• Термопары / температурные датчики: измеряют уровень температуры.
• Расходомеры: контролируют поток пара, воздуха или газа.

Датчики и измерительные приборы являются важнейшими элементами для точного, безопасного и эффективного управления процессами в автоклаве. Они непрерывно отслеживают значения температуры, давления и расхода, передавая точную информацию системе автоматизации. Это обеспечивает точное регулирование параметров процесса, способствуя экономии энергии и повышению качества продукции.

Компоненты управления и регулирования

• Регулирующие клапаны: управляют подачей пара, воды и воздуха.
• Вакуумные насосы: обеспечивают поддержание оптимальных условий для вакуумной обработки деталей.
• Нагревательные элементы: обеспечивают повышение температуры.
• Тиристор (SCR – кремниевый управляемый выпрямитель): регулирует температуру.
• Циркуляционные вентиляторы: поддерживают температурный режим внутри автоклава, улучшают теплопередачу и обеспечивают равномерность среды.

Эти компоненты управляют ключевыми параметрами и обеспечивают стабильную и эффективную работу автоклава.

Системы управления и автоматизации
• Программируемые логические контроллеры (PLC): управляют автоматизированными процессами.
• PID-контроллеры: точно регулируют температуру и давление.
• Интерфейс человек-машина (HMI): позволяет операторам в реальном времени контролировать и изменять параметры.
• SCADA (система диспетчерского управления и сбора данных): обеспечивает мониторинг, запись данных, составление отчетов и непрерывность работы за счёт резервирования системы.

Системы управления и автоматизации играют ключевую роль в обеспечении стабильности, повторяемости и безопасности процессов в автоклаве. Предоставляя возможность мониторинга и оперативного вмешательства в режиме реального времени, они оптимизируют параметры процесса, минимизируют ошибки оператора, повышают производственную эффективность и снижают потребление энергии.

Системы HMI и SCADA обе играют важную роль в работе автоклавов, но значительно различаются по функциям и масштабу возможностей. В следующей таблице представлены основные различия между этими двумя системами:

Функция	HMI	SCADA
Создание рецептов	Ограничено	Неограниченное
Идентификация партии	Недоступна	Доступна
Отчеты и графики	Простые графики и отчёты в формате .csv	Расширенные отчёты и графики в формате .pdf с защищёнными данными
Калибровка	Ручная корректировка через смещение (offset)	Автоматическая трёхточечная калибровка
Управление обслуживанием	Ограничено	Расширенное
Объём памяти	Ограниченная запись данных	Обширная и долговременная запись данных
Интеграция с ERP и штрихкод	Не поддерживается	Поддерживается ERP и отслеживание по штрихкоду
Конвертация единиц измерения	Не поддерживается	Поддерживается

Как видно, системы SCADA предлагают гораздо более широкие возможности в управлении, отслеживаемости, составлении отчетов и интеграции, тогда как системы HMI в основном служат базовым пользовательским интерфейсом. В автоклавных приложениях, если целью является достижение высокой эффективности и полной прослеживаемости, использование SCADA-систем дает значительное преимущество.

Для систем SCADA предпочтение отдается контроллерам PLC с большей вычислительной мощностью. Они обеспечивают высокую производительность, расширяемость и возможность управления более сложными процессами. Поэтому SCADA-системы особенно выгодны для обработки и анализа больших и сложных массивов данных.

Системы HMI, напротив, идеально подходят для менее сложных и небольших приложений; они более экономичны и достаточны для выполнения базовых задач автоматизации.

Кроме того, компания Akarmak предлагает собственные решения для систем управления автоклавами и представляет свои самые передовые разработки для сектора композитов в аэрокосмической промышленности с помощью системы ACAS (Akarmak Composite Autoclave SCADA).

Система ACAS от Akarmak разработана для полной интеграции с решениями Индустрии 4.0, способствуя цифровизации производственных процессов и управлению на основе данных. Благодаря анализу данных в реальном времени, ACAS не только оптимизирует производственные процессы, но и обеспечивает проактивное принятие решений для повышения эффективности управления. Кроме того, за счет интеграции инструментов предупреждающего обслуживания и управления износом, ACAS обеспечивает более надежные производственные циклы, минимизирует внеплановые простои и снижает затраты на обслуживание.

Подробно об ACAS: Высочайший уровень управления от Akarmak

Компания Akarmak предлагает собственные решения в области управления с системой ACAS (Akarmak Composite Autoclave SCADA), специально разработанной для самых требовательных отраслей, таких как производство композитов.

ACAS объединяет новейшие технологии и обеспечивает:
• Ультраточный мониторинг в реальном времени: ACAS непрерывно отслеживает и анализирует каждый параметр процесса, позволяя оперативно реагировать на любые отклонения.
• Полностью настраиваемые производственные циклы в соответствии с требованиями продукта: Циклы можно адаптировать под конкретные характеристики каждого изделия, что обеспечивает высокую гибкость в производстве.
• Идентификация деталей: Благодаря системе расширенной идентификации, ACAS автоматически выдает предупреждение при загрузке детали, не соответствующей рецепту, предотвращая ошибки в производстве.
• Полная прослеживаемость критических параметров: Все ключевые параметры, такие как температура и давление, записываются и контролируются для обеспечения точности каждого этапа.
• Инструменты анализа для оптимизации рецептов и процессов: Передовые аналитические инструменты помогают повышать эффективность производства и снижать энергозатраты.
• Интерфейс, адаптированный под промышленные условия: Удобный интерфейс позволяет операторам быстро и точно выполнять задачи.
• Интегрированное техническое обслуживание и диагностика неисправностей: Система отправляет уведомления о необходимости обслуживания и формирует подробные отчеты в случае неисправностей, минимизируя простои и затраты.
• Инфраструктура на базе SQL: Управление и анализ данных на базе SQL обеспечивает безопасность и высокую скорость обработки информации.
• Карты качества: Для каждой детали создается карта качества, содержащая производственные данные и стандарты качества, что повышает уровень прослеживаемости.

В заключение, в компании Akarmak мы интегрируем новейшие технологии автоматизации и управления процессами в наши автоклавы. Система ACAS (Akarmak Composite Autoclave SCADA) — это решение, которое оптимизирует производственные процессы, обеспечивает точность выполнения операций и гарантирует выпуск продукции высокого качества.