Линия производства цветных принтерных чернил общим объемом 2000 литров - проектирование и поставка автоматической системы управления, г. Эгль, Швейцария
В декабре 2023 года специалистами компании РИТМ были выполнены работы по автоматизации производства чернил на 8 реакторов по 250 литров - проектирование и поставка автоматической системы управления. Термостатирование, дозирование до 14 компонентов. Приготовление растворов мономеров, фотоинициаторов, пигментных паст. Управление рецептурами. Заказчик - IQDemy Chemicals
3.1 Общие требования
- Включение/Выключение питания в силовом шкафу должно производиться с внешнего переключателя;
- Каждая линейка оборудования должны быть защищена от КЗ;
- Асинхронные двигатели должны иметь наряду с защитой от КЗ, защиту от перегрузки;
- Возле каждого реактора должна находиться аварийная кнопка для отключения двигателя мешалки и подачи сигнала в контроллер (остановка процесса);
3.2 Функции
3.2.1 Система нагрева
- оператор нажимает кнопку на операторской панели «Окно запуска нагрева системы»;
- оператор задаёт интервал температуры нагрева (с возможностью изменения в процессе работы оператором), запускается циркуляционный насос контура нагрева;
- после набора давления в контуре нагрева более 1,0 атм (доступ к изменению аварийных параметров под паролем), даётся разрешение на запуск водонагревателя, водонагреватель запустится по сигналу от любого реактора о включении:
кнопки «Начать загрузку» в режимах «Загрузка мономеров», «Загрузка фотоинициаторов», «Загрузка пигментной пасты», «Загрузка добавок / корректировка»
или кнопки «Запустить» режимах «Приготовление раствора мономеров», «Приготовление раствора фотоинициаторов», «Приготовление чернил», «Готовые чернила»,
начинается разогрев контура горячей воды до заданной температуры с операторской панели «Окно запуска нагрева системы».
- Измерение температуры производится с помощью термосопротивления pt 100;
- После набора температуры в системе до заданной, начинается регулирование температуры (режим ON/OFF, гистерезис задаётся с панели оператора);
- В процессе поддержания на панели отображаются текущие значения давления и температуры в контуре нагрева;
- При превышении давления в контуре нагрева выше 2,5 ати (доступ к изменению аварийных параметров под паролем, максимально 3,5 ати), выключается водонагреватель, циркуляционный насос и включается звуковая и световая сигнализация;
- При превышении температуры в контуре нагрева выше заданной аварийной температуры в панели оператора (доступ к изменению аварийных параметров под паролем, максимально 70 градусов), выключается водонагреватель и включается звуковая и световая сигнализация.
В течении всего процесса ведётся архив данных (температура, давления, время включения/выключения насоса, время включения/выключения водонагревателя, подсчёт общего количества работы.
Данный процесс автоматический и поддерживает температуру в заданном диапазоне при активном режиме «Окно запуска нагрева системы» и активном режиме на любом из реакторов.
3.2.2 Режим «Загрузка мономеров»
Загрузка мономеров в систему циркуляции БМ производится из сборника рецептов №1, установленного на весах №1 с выходом сигнала о массе загрузки на контроллер. Режим «Загрузка мономеров» на панели отображаются текущие значения массы сборника рецептов № 1 и № 2.
При выборе БМ открываются 2 электромагнитных клапана на двух сырьевых ёмкостях на линиях в сборник рецептов № 1. Оператор через меню насоса-дозатора устанавливает «количество» сырья, которое нужно загрузить в сборник рецептов № 1. Данные на весах № 1 регистрируются в архиве после нажатия оператором кнопки «Загрузить», при этом открывается электромагнитный клапан на линии сырья из сборника рецептов №1 в соответствующую систему циркуляции БМ и сырьё стекает самотёком.
После опорожнения сборника рецептов № 1 от мономеров оператор нажимает кнопку «Завершить загрузку», при этом закрываются: 2 электромагнитных клапана на двух сырьевых ёмкостях на линиях в сборник рецептов № 1 и электромагнитный клапан на линии сырья из сборника рецептов №1 в соответствующую систему циркуляции БМ.
Загрузка мономеров в реактор производится из сборника рецептов № 2, установленного на весах № 2 с выходом сигнала о массе загрузки на контроллер. Оператор выбирает реактор, которые будет запущен в работу, устанавливает частоту вращения двигателя (от 3 до 50 Гц), температуру (от 10 до 60 0С) кнопкой «Начать загрузку» запускает его в работу (настройки частоты и температуры должны сохраниться для следующих операций в режиме «Загрузка мономеров»). Включаются циркуляционный насос контура нагрева и водонагреватель, если не были включены. Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором).
При выборе реактора открываются 8-10 электромагнитных клапана на 8-10 сырьевых ёмкостях на линиях в сборник рецептов № 2. Оператор через меню насоса-дозатора устанавливает «количество» сырья, которое нужно загрузить в сборник рецептов № 2. Данные на весах № 2 регистрируются в архиве после нажатия оператором кнопки «Загрузить», а также открывается электромагнитный клапан на линии сырья из сборника рецептов № 2 в соответствующий реактор и сырьё стекает самотёком.
После опорожнения сборника рецептов № 2 от мономеров оператор нажимает кнопку «Завершить загрузку», при этом закрываются:
8-10 электромагнитных клапана на 8-10 сырьевых ёмкостях на линиях в сборник рецептов № 2, электромагнитный клапан на линии сырья из сборника рецептов № 2 в соответствующий реактор, клапаны воды и воздуха и прекращается вращения двигателя мешалки для выбранного реактора. В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени завершения режима «Загрузка мономеров».
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.3 Режим «Приготовление раствора мономеров»
- оператор выбирает реактор на панели (доступны для выбора только те реакторы, в которые были загружены мономеры, смотрите пункт 3.2.2);
- оператор выбирает рецепт, например, «MONOMERS 150L WHITE» с заданными параметрами (шаг 1 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 2 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 3 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге). Параметры каждого рецепта сохраняются в базе рецептов (т.е. есть названия программ и список параметров, привязанных к этой программе). А текущие настройки частоты, температуры и таймера должны сохраниться для следующих операций в режиме «Приготовление раствора мономеров»);
- Ограничение частоты от 3 до 50 Гц;
- Ограничение температуры от 10 до 60 0С;
- Ограничение времени от 00:00:00 до 08:00:00;
- При необходимости корректируется рецепт (с возможностью изменения в процессе работы оператором);
- Оператор нажимает кнопку на панели «Запустить» для выбранного реактора;
- Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором);
- В архив записывается время запуска «Приготовление раствора мономеров» и для какого реактора произведён запуск;
- Запускается регулировка температуры, заданной для шага 1 с помощью открытия и закрытия клапан воды выбранного реактора;
- Запускается поддержание заданной частоты на первом шаге
- По истечению таймера 1 для шага 1;
- Переход к параметрам шага 2;
- По истечению таймера 2 для шага 2;
- Переход к параметрам шага 3;
- По истечению таймера 3 для шага 3;
- Включение звуковой и световой индикации завершения режима «Приготовление раствора мономеров» для выбранного реактора.
В процессе работы на панели оператора для выбранного реактора отображается номер шага, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая частота, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая температура, выходной сигнал на клапан воды, выходной сигнал водонагревателя, а также параметры контура нагрева.
В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени срабатывания таймеров шага1, шага2, шага3 и время завершения режима «Приготовление раствора мономеров».
После завершения режима «Приготовление раствора мономеров», закрываются клапаны воды и воздуха, и прекращается вращение двигателя мешалки для выбранного реактора.
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.4 Режим «Загрузка фотоинициаторов»
Загрузка фотоинициаторов производится вручную, приготовив необходимую порцию фотоинициаторов, используя дозаторы сыпучих продуктов с выходом сигнала о дозировке на контроллер. Оператор выбирает реактор, в который будут загружены фотоинициаторы, устанавливает частоту вращения двигателя (от 3 до 50 Гц), температуру (от 10 до 60 0С) кнопкой «Начать загрузку» запускает его в работу (настройки частоты и температуры должны сохраниться для следующих операций в режиме «Загрузка фотоинициаторов»). Включаются циркуляционный насос контура нагрева и водонагреватель, если не были включены. Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором).
После завершении загрузки фотоинициаторов оператор нажимает кнопку «Завершить загрузку».
При этом закрываются клапаны воды и воздуха, и прекращается вращения двигателя мешалки для выбранного реактора.
В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени завершения режима «Загрузка фотоинициаторов».
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.5 Режим «Приготовление раствора фотоинициаторов»
- оператор выбирает реактор на панели (доступны для выбора только те реакторы, в которые были загружены фотоинициаторы, смотрите пункт 3.2.4);
- оператор выбирает рецепт, например, «FHOTOINITION 150L WHITE» с заданными параметрами (шаг 1 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 2 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 3 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге). Параметры каждого рецепта сохраняются в базе рецептов (т.е. есть названия программ и список параметров, привязанных к этой программе). А текущие настройки частоты, температуры и таймера должны сохраниться для следующих операций в режиме «Приготовление раствора фотоинициаторов»);
- Ограничение частоты от 3 до 50 Гц;
- Ограничение температуры от 10 до 60 0С;
- Ограничение времени от 00:00:00 до 08:00:00;
- При необходимости корректируется рецепт (с возможностью изменения в процессе работы оператором);
- Оператор нажимает кнопку на панели «Запустить» для выбранного реактора;
- Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором);
- В архив записывается время запуска режима «Приготовление раствора фотоинициаторов» и для какого реактора произведён запуск;
- Запускается регулировка температуры, заданной для шага 1 с помощью открытия и закрытия клапана воды выбранного реактора;
- Запускается поддержание заданной частоты на первом шаге
- По истечению таймера 1 для шага 1;
- Переход к параметрам шага 2;
- По истечению таймера 2 для шага 2;
- Переход к параметрам шага 3;
- По истечению таймера 3 для шага 3;
- Включение звуковой и световой индикации завершения режима «Приготовление раствора фотоинициаторов» для выбранного реактора.
В процессе работы на панели оператора для выбранного реактора отображается номер шага, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая частота, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая температура, выходной сигнал на клапан воды, выходной сигнал водонагревателя, а также параметры контура нагрева.
В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени срабатывания таймеров шага1, шага2, шага3 и время завершения режима «Приготовление раствора фотоинициаторов».
После завершения режима «Приготовление раствора фотоинициаторов», закрываются клапаны воды и воздуха, и прекращается вращение двигателя мешалки для выбранного реактора.
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.6 Режим «Загрузка пигментной пасты»
Оператор выбирает реактор, в который будет загружена пигментная паста, устанавливает частоту вращения двигателя (от 3 до 50 Гц), температуру (от 10 до 60 0С) кнопкой «Начать загрузку» запускает его в работу (настройки частоты и температуры должны сохраниться для следующих операций в режиме «Загрузка пигментной пасты»). Включаются циркуляционный насос контура нагрева и водонагреватель, если не были включены. Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором). При этом открывается электромагнитный клапан на соответствующей линии от БМ до реактора. Загрузка пигментной пасты производится шестерёнчатыми насосами-дозаторами, срабатывающими по сигналу внутреннего таймера и скорости вращения с выходом сигнала о дозировке на контроллер.
После завершении загрузки пигментной пасты оператор нажимает кнопку «Завершить загрузку». При этом закрываются клапаны на линии пигментной пасты, воды и воздуха, и прекращается вращения двигателя мешалки для выбранного реактора.
В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени завершения режима «Загрузка пигментной пасты».
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.7 Режим «Приготовление чернил»
- оператор выбирает реактор на панели (доступны для выбора только те реакторы, в которые была загружена пигментная паста, смотрите пункт 3.2.6);
- оператор выбирает рецепт, например, «INKS 150L WHITE» с заданными параметрами (шаг 1 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 2 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 3 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 4 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге). Параметры каждого рецепта сохраняются в базе рецептов (т.е. есть названия программ и список параметров, привязанных к этой программе). А текущие настройки частоты, температуры и таймера должны сохраниться для следующих операций в режиме «Приготовление чернил»);
- Ограничение частоты от 3 до 50 Гц;
- Ограничение температуры от 10 до 60 0С;
- Ограничение времени от 00:00:00 до 08:00:00;
- При необходимости корректируется рецепт (с возможностью изменения в процессе работы оператором);
- Оператор нажимает кнопку на панели «Запустить» для выбранного реактора;
- Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором);
- В архив записывается время запуска режима «Приготовление чернил» и для какого реактора произведён запуск;
- Запускается регулировка температуры, заданной для шага 1 с помощью открытия и закрытия клапана воды выбранного реактора;
- Запускается поддержание заданной частоты на первом шаге
- По истечению таймера 1 для шага 1;
- Переход к параметрам шага 2;
- По истечению таймера 2 для шага 2;
- Переход к параметрам шага 3;
- По истечению таймера 3 для шага 3;
- Переход к параметрам шага 4 отстаивание чернил с заданием времени таймера, закрываются клапаны воды и воздуха, и прекращается вращения двигателя мешалки для выбранного реактора. Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).;
- По истечению таймера 4 для шага 4;
- Включение звуковой и световой индикации завершения режима «Приготовление чернил» для выбранного реактора.
В процессе работы на панели оператора для выбранного реактора отображается номер шага, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая частота, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая температура, выходной сигнал на клапан воды, выходной сигнал водонагревателя, а также параметры контура нагрева.
В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени срабатывания таймеров шага1, шага2, шага3, шага4 и время завершения режима «Приготовление чернил».
После завершения режима «Приготовление чернил», закрываются клапаны воды и воздуха, и прекращается вращение двигателя мешалки для выбранного реактора.
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.8 Режим «Загрузка добавок / корректировка»
Загрузка добавок / корректировка производится вручную. Оператор выбирает реактор, в который будут загружены добавки, устанавливает частоту вращения двигателя (от 3 до 50 Гц), температуру (от 10 до 60 0С), кнопкой «Начать загрузку» запускает его в работу (настройки частоты и температуры должны сохраниться для следующих операций в режиме «Загрузка добавок / корректировка»). Включаются циркуляционный насос контура нагрева и водонагреватель если не были включены. Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором).
После завершении загрузки добавок / корректировки оператор нажимает кнопку «Завершить загрузку».
При этом закрываются клапаны воды и воздуха, и прекращается вращения двигателя мешалки для выбранного реактора.
В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени завершения режима «Загрузка добавок / корректировка».
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.9 Режим «Готовые чернила»
- оператор выбирает реактор на панели (доступны для выбора только те реакторы, в которые были загружены добавки / корректировка, смотрите пункт 3.2.8);
- оператор выбирает рецепт, например, «BYK UV 150L WHITE» с заданными параметрами (шаг 1 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 2 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 3 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге; шаг 4 - частота вращения двигателя, время работы на этой частоте, температура в реакторе на этом шаге). Параметры каждого рецепта сохраняются в базе рецептов (т.е. есть названия программ и список параметров, привязанных к этой программе). А текущие настройки частоты, температуры и таймера должны сохраниться для следующих операций в режиме «Готовые чернила»);
- Ограничение частоты от 3 до 50 Гц;
- Ограничение температуры от 10 до 60 0С;
- Ограничение времени от 00:00:00 до 08:00:00;
- При необходимости корректируется рецепт (с возможностью изменения в процессе работы оператором);
- Оператор нажимает кнопку на панели «Запустить» для выбранного реактора;
- Открываются клапаны воды (при наличии сигнала) и воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором);
- В архив записывается время запуска режима «Готовые чернила» и для какого реактора произведён запуск;
- Запускается регулировка температуры, заданной для шага 1 с помощью открытия и закрытия клапана воды выбранного реактора;
- Запускается поддержание заданной частоты на первом шаге
- По истечению таймера 1 для шага 1;
- Переход к параметрам шага 2;
- По истечению таймера 2 для шага 2;
- Переход к параметрам шага 3;
- По истечению таймера 3 для шага 3;
- Переход к параметрам шага 4 отстаивание чернил с заданием времени таймера, закрываются клапаны воды и воздуха, и прекращается вращение двигателя мешалки для выбранного реактора. Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается);
- По истечению таймера 4 для шага 4;
- Включение звуковой и световой индикации завершения режима «Готовые чернила» для выбранного реактора.
В процессе работы на панели оператора для выбранного реактора отображается номер шага, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая частота, заданная (с возможностью изменения в процессе работы оператором) и текущая температура, выходной сигнал на клапан воды, выходной сигнал водонагревателя, а также параметры контура нагрева.
В процессе работы ведётся архив параметров задания и действительной температуры в выбранном реакторе, заданной и выходной частоты преобразователя частоты, время включения / выключения клапана воды. А также фиксация времени запуска, времени срабатывания таймеров шага1, шага2, шага3, шага4 и время завершения режима «Готовые чернила».
После завершения режима «Готовые чернила», закрываются клапаны воды и воздуха и прекращается вращение двигателя мешалки для выбранного реактора.
Если ни на каком другом реакторе нет активного режима, то «Окно запуска нагрева системы» тоже отключается (то есть все автоматически отключается).
3.2.8 Режим «Фильтрация чернил»
- оператор выбирает реактор на панели (доступны для выбора только те реакторы, которые прошли предыдущие режимы).
- Открывается клапан воздуха (с возможностью отключения в процессе работы оператором);
- Вручную на выбранном реакторе настраивается помпа на минимальное количество тактов.
- На панели оператора отображается текущее давление на датчике давления.
- Аварийное значение (от 0,1 ати до 5 ати) задаётся в настройках режима «Фильтрации чернил» для каждого реактора отдельно, доступ к изменению аварийных параметров под паролем.
В процессе работы ведётся архив по параметрам давление, время запуска.
3.2.9 Остановка
- Сформировать краткий протокол отчёта по всем режимам работы партии чернил на экране.
- Сформировать полный протокол отчёта по всем режимам работы партии чернил в архиве.
