ДАТЧИК СДЕЛАЕТ РАСЧЁТ

Ведущий инженер-программист центра автоматизированных систем и информационных технологий (ЦАСиИТ) Александр Деменёв предложил заменить датчиком давления дорогой в обслуживании радиоизотопный прибор (РИП), измеряющий нижний уровень материала в закрытой ёмкости – пневматическом баллоне для перекачивания магнезитовой пыли, уловленной газоочистными установками вращающихся печей. Разницу в предназначении приборов нивелирует алгоритм – программное обеспечение, которое позволит управлять системой опосредованно, путём вычислений, а не исходя из прямых показаний. Проект Александра Деменёва «Алгоритм определения нижнего уровня по падению давления воздуха в пневмокамерном насосе (ПКН) газоочистки ЦМП-З» занял первое место в корпоративном конкурсе новаторов в разделе «Информационные технологии и автоматизированные системы управления» (ЦМП-3 – бывший цех магнезитовых порошков №3, а ныне участок №2 департамента по производству порошков).
Пневмокамерный насос серии ПКН, перекачивающий пылевидный материал, можно сравнить с сердцем, перекачивающим кровь. Только здесь перекачивается не жидкость, а пылевоздушная субстанция. В отличие от четырёхкамерного сердца человека, ПКН состоит из одной камеры, оборудованной клапанами для нагнетания и сброса воздуха и устройствами для загрузки и разгрузки материала. Принцип действия пневмокамерного насоса основывается на том, что пылевоздушная масса выдавливается из камеры сжатым воздухом. Работает такой насос в два цикла: загрузки (заполнения камеры самотёком) и выгрузки (нагнетания воздуха). И «вход», и «выход» срабатывают посредством управляемых электромагнитных клапанов. При открытии верхнего дискового затвора камера насоса заполняется пылью, а после его закрытия в неё начинает подаваться сжатый воздух, что означает начало цикла нагнетания. Подача воздуха осуществляется до тех пор, пока в камере остается материал. В нашем случае контроль над заполнением и разгрузкой камеры осуществляется датчиком нижнего уровня, роль которого выполняет РИП, измеряющий толщину слоя пыли при помощи излучения. По мере опустошения камеры насоса (выгрузки) управляющий импульс с датчика нижнего уровня поступает на электромагнитный клапан пневмопровода, закрывая его, после чего начинается следующий цикл загрузки.
- Датчики РИП, которые используются в существующей автоматизированной системе управления камерными пневмонасосами для определения нижнего уровня баллона, дороги в эксплуатации: их обслуживает сторонняя лицензированная организация, – поясняет Александр Деменёв. – Разработанный алгоритм позволяет заменить РИП датчиком давления, который отличается еще и более широким функционалом: по падению давления можно определить, продулась ли вся пневмомагистраль, а не только баллон.
Подобный алгоритм уже используется. С весны 2020 года - на пневмонасосах 11, 12, 13 фильтров печи №7 участка №2 департамента по производству порошков, позднее - на пневмонасосах под номерами 1, 3, 4, 5, 6 этой печи, а также на циклонах 1, 3 ,4, 5, 6 газоочистки шестой печи.
Датчик давления работает следующим образом. Оператор нажимает кнопку «пуск» для начала продувки баллона. Если выдается сигнал нижнего уровня, он сбрасывается и сбрасывается значение нижнего уровня. Если затвор загрузки закрыт, клапан подачи воздуха открыт или давление больше 10кПа (косвенное определение открытия клапана подачи воздуха), значит, началась выкачка баллона. В этот момент включается отсчет времени (6 минут), необходимого для заполнения баллона воздухом и накопления максимального давления. После этого программируемый контроллер производит расчет: запоминает текущее давление и делит его на 1.75 (коэффициент получен опытным путем). Постоянный расчет этого значения необходим, так как давление воздуха в магистрали может меняться. При его падении ниже рассчитанной константы, контроллер выдаст сигнал нижнего уровня.
Плюсы разработанного алгоритма: снижение затрат на обслуживание датчиков РИП, отсутствие радиационного фона, а также стабильное управление технологическим процессом. Поскольку сигнал нижнего уровня выдается после продувки пневмомагистрали, а не только баллона, то он рассчитывается каждый раз при разгрузке баллона, что позволяет использовать алгоритм даже при нестабильном давлении воздуха в магистрали.