Szerszámgépészeti és Mechatronikai Intézet. Szakdolgozat. Főzőházi deklórozó rendszer Berkefeld-szűrőinek keresztmosatása. Készítette: Herczku Dániel

Szerszámgépészeti és Mechatronikai Intézet Robert Bosch Mechatronikai Intézeti Tanszék

Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Szakdolgozat Főzőházi deklórozó rendszer Berkefeld-szűrőinek keresztmosatása

Készítette: Herczku Dániel

Konzulensek: Lénárt Jófezs Stuller József Gábor

2014

Tartalomjegyzék

1. Bevezetés........................................................................................................................................ 2 2. Deklórozó fontossága a sörgyártásban ................................................................................... 5 2.1. Deklórozó működése ........................................................................................................... 6 2.2. PLC hardveres felépítés [2][3] ............................................................................................ 8 2.3. A hardveres elemek főbb paraméterei [4] ......................................................................... 19 2.4. A PLC szoftveres felépítése .............................................................................................. 25 2.5. A deklórozó rendszer vezérlése......................................................................................... 30 2.5.1. A régi PLC program mosatási ciklus leírása .................................................................. 34 2.5.2. A régi PLC program szelepvezérlő leírása ..................................................................... 36 3. Tervezés ....................................................................................................................................... 37 3.1. Tervezési feladat ismertetése ............................................................................................... 37 3.2. Új PLC lépés struktúra létrehozása, ennek működési leírása ................................................ 39 3.3. PLC program módosítása ...................................................................................................... 42 3.3.1 A módosított PLC program leírása.................................................................................. 50 3.4. Folyamat vizualizációs szoftver módosítása ......................................................................... 54 3.4.1. A WinCC Flexible 2008 SP2 fejlesztő felület bemutatása............................................. 54 3.4.2. Az operátor panel új elemeinek megszerkesztése és fel paraméterezése ....................... 58 3.4.3. A módosított operátor panel ........................................................................................... 61 3.5. Módosított szoftver bemutatása ............................................................................................ 63 3.5.1. Deklórozó új programfunkciók ...................................................................................... 63 3.5.2. Berkefeld-szűrők mosatása ............................................................................................ 64 3.5.3. Időzítések paraméterezései, kézi START, STOP mosatási új funkció nyomógombok . 65 4. Összefoglalás................................................................................................................................ 66 5. Irodalomjegyzék ........................................................................................................................... 67

1

1. Bevezetés

A szakdolgozat témámat a Borsodi Sörgyártól egyik rendszeréről kaptam. Az alábbiakban röviden ismertetem a sörgyár történetét [1]. A sörgyár története számokban Az 1960-as évek végén honfitársaink egyre több sörrel oltották szomjukat. Az igényt azonban a hazai sörgyárak már nem voltak képesek ellátni, ezért 1973-ban Bőcs község (Borsod-Abaúj-Zemplén megye) határában megkezdte működését egy sörgyár. Elindult hódító útjára a Borsodi... 70-ES ÉVEK: AZ ELSŐ SIKEREK A

Borsodi

országos

népszerűsége

megállíthatatlanul

ívelt

felfelé!

Néhány évvel a termelés megkezdése után már jelentősen növelni kellett a termelőkapacitást. Kezdetben a vállalat termékei között két márka szerepelt, a Borsodi Világos és a Kinizsi. A fogyasztói igények növekedésével együtt szükségessé vált a fokozatos termékfejlesztés. 80-AS ÉVEK: ELŐTÉRBEN A MINŐSÉG Az ekkora már önálló vállalattá alakult Borsodi Sörgyár termékeire a minőségfejlesztés eredményeként a határainkon túl is felfigyeltek. Így például a müncheni Spaten Sörgyár kizárólagos magyarországi termelőjévé és forgalmazójává választotta a Borsodit. 1987-ben Magyarországon elsőként a Borsodi dobta piacra az újdonságnak számító alkoholmentes sört, a Borsodi Pólót, valamint az 50 literes hordós kiszerelésű sört. 90-ES ÉVEK: A LEGEK KORA A dinamikus piaci fejlődés jelentős változásokat hozott a cég életében. A vállalat 1990-ben részvénytársasággá alakult, majd egy évvel később privatizálták, így Európa egyik vezető söripari vállalkozása, a belga Interbrew tulajdona lett. A privatizációt követően a gyár életében hatalmas változások mentek végbe: az új tulajdonosok jelentős összegeket fordítottak a termelés gazdaságosságának növelésére és javítására. Ezzel a Borsodi magyarországi termékpalettája rengeteg új termékkel bővült. 1993-1994 között a német Spaten Premium Lager, majd a Holsten gyártása és forgalmazása kezdődött meg.

2

A Borsodi elkezdett barna sört is forgalmazni, és 1995-ben belföldön reformerként Borsodi Világos sörét fémdobozos kiszerelésben is árusítani kezdte. 1996-ban a népszerű, amerikai Rolling Rockkal, a következő évben pedig a Stella Artois-val bővült a kínálat. Még ebben az évben a Borsodi Sörgyár Rt. - a magyar söripari vállalatok közül elsőként megszerezte az ISO 9001 nemzetközi minőségbiztosítási tanúsítványt. 2000-ES ÉVEK: A LEGSZEBB KORBAN A Borsodi Sörgyár a XXI. századba lépve is folytatta fejlesztéseit, újabb és újabb termékekkel örvendeztetve meg a hazai sörfogyasztókat, elég csak a 2002-es újdonságokra, az 1 literes Nagy Testvérre vagy az alkoholmentes Stella Artois-ra gondolnunk. A 2003-as jubileumi év is számos meglepetéssel szolgál: a könnyen fogyasztható Borostyán sörkülönlegesség mellett a sörgyárral együtt 30. születésnapját ünneplő Borsodi limitált szériája

teszi

emlékezetessé

az

évfordulót.

30 év szép kor, még akkor is, ha számos sörgyár, köztük a Borsodi anyacége, az Interbrew ennek többszörösét tudhatja maga mögött. A kerek évforduló alkalmából került sor Európa legnagyobb

silófestésére

is.

2004-ben megjelent a hazai piacon egy új műanyag palack, amely a speciális Qpacktechnológiának követelményeinek

köszönhetően megfelelő,

képes

mégis

a

sör

könnyű

élvezeti

kényelmi

értékének,

csomagolást

minőségi biztosítani.

2005 márciusában átadásra kerül egy új sörfőző ház, mely megnövelt kapacitásával kiváltja a korábbi sörfőző házat. A régi főzőház megújult szerepben, látogatói központként működik. A környezettudatos működés érdekében tett erőfeszítések egyik legnagyobbika az az új szennyvíztisztító,

amely

2006-ben

került

átadásra.

Az

előírásokban

rögzített

határértékeknél jóval kedvezőbb eredményeket biztosító szennyvíztisztító e mellett a bioenergia felhasználását is lehetővé teszi a sörgyártás folyamatában. A Borsodi Sörgyár tulajdonosa, az Interbrew és az Ambev egyesülésével megszületett Inbev, amely 2008-ban fuzionált az amerikai piac egyik meghatároz szereplőjével, az Anheuser-Bush Sörgyárral. Az így létrejött AB-Inbev immár a világ 1. legnagyobb FMCG cégének egyike.

3

2009. december 1-jén a CVC Capital Partners (CVC) lezárta az Anheuser-Busch InBev-vel való tárgyalásokat a közép-, és kelet-európai vállalatainak megvásárlásáról. Az így létrejött vállalatcsoport a jövőben StarBev néven működik tovább, amely magába foglalja

a

Bulgáriában,

Horvátországban,

Csehországban,

Magyarországon,

Montenegróban, Romániában, Szerbiában, Boszniában és Szlovákiában található sörgyárakat. 2010-ES ÉVEK: ÚJ IDŐSZÁMÍTÁS   A Borsodi Sörgyár 2011-ben bevezette a hazai piacra az első, széles körben elérhető ízesített söröket, a Borsodi Friss termékcsaládot. A kategóriateremtő Borsodi Friss immár több ízben, illetve hozzáadott cukor nélkül is elérhető a fogyasztók számára. A nagyszabású termék innovációk után jelentős csomagolásfejlesztésre került sor. A 2012ben átadott új gyártósor szinte korlátlan lehetőségeket nyit a dobozos csomagolások területén.  2012. június 18-án a Molson Coors sörgyártó vállalat bejelentette, hogy lezárta a StarBev csoport felvásárlását. Az újonnan létrejött vállaltcsoport Molson Coors Central Europe néven működik a továbbiakban napjainkig. A szakdolgozat feladatának ismertetése A szakdolgozatom témájának a sörgyárban működő Főzőházi deklórozót, az egyik legfontosabb PLC vezérelte rendszerét választottam. A szakdolgozat célja feltérképezni a sörgyártás folyamatát, majd megvizsgálni, a deklórozó rendszer működését, hogy milyen feladatokat lát el. Ezek után a PLC hardveres és szoftveres felépítését szükséges elemezni. A rendszerrel szemben új elvárásokat és igényeket fogalmazódtak meg a sörgyár részéről, melyeknek az új technológiának és a hozzá tartozó PLC programnak is meg kell majd felelni.

4

2. Deklórozó fontossága a sörgyártásban

A vízmű kútjaiból kitermelt nyers vizet klórozni kell, mert ez az ÁNTSZ előírása. A klórozott vizet, ami emberi fogyasztásra alkalmas, a sörgyár több technológiához is használja. Ezért is a neve "hálózati víz". A hálózati vizet melegítéssel, forralással kezelik, éppen azzal, amit az adott üzem technológiája megkövetel. Továbbá takarításhoz is használják. A hálózati víz felhasználása: Vízmű, vízkezelő

Főzőház Erjesztő üzem Szűrő üzem CO2 üzem Kondenzátor telep Kazánház Vízlágyító KEG (hordó) fejtő PET (doboz) fejtő CAN (doboz) fejtő 4-4 palack fejtő 7-4 palack fejtő Irodaházak Szennyvíztelep Szociális helységek Bőcs lakossága

A sörgyártás technológiai folyamat vízellátásának bemutatása a mellékletben megtalálható. (1. Melléklet) Vannak olyan technológiák, amelyeknél nem megengedett a vízben a magas klórtartalom, ezért azt el kell távolítani belőle. Ennek céljából épültek meg a deklórozók. A deklórozókban aktív szén van, ami megköti a nyers vízben található szabad klór ionokat. Ezzel

csökkenti

a

nyers

vízben

a

klórtartalmat.

A deklórozókból a lekötött klór molekulákat pedig gőzöléssel (sterilezéssel) tisztítják ki. Előbb-utóbb az aktív szén elkopik, ekkor a berendezésben a széntöltetet ki kell cserélni, ezt a folyamatot 3-4 évente meg kell ismételni. A sterilezési ciklusokat havonta/2 hetente csinálják. 5

2.1. Deklórozó működése

A főzőházi deklórozó rendszer látja el vízzel a főzőházi technológiai víztartályt. A főzőháznak és több más üzem technológiai folyamatának fő tápvize a "sörfőző víz". Ez az un. sörfőző víz deklórozott hálózati vízből és a kezelő által beállított X arányú lágyított vízből készül. A deklórozókból kijövő vizet meg kell szűrni. Ezt a feladatot a Berkefeld-szűrő

látja

el

(lásd

1.

ábra).

A Berkefeld-szűrő zavaros folyadékok derítésére és baktériummentessé tételére szolgáló, kovaföldből

(diatomalisztből)

készülő,

henger

alakú,

1. ábra: Deklórozó rendszer folyamatábrája

6

üreges

szűrő.

A Berkefeld-szűrő egy mosatási ciklusa a jelenlegi program szerint két mosatási lépésben dolgozik: T9-es ágra: 1. lépés: A V192-es szelep elzárásával leáll a termelés, a V194-es szelep kinyílik. 2. lépés: A V191-es szelep és a V194-es szelep elzárul, és a V193-as és V195-ös szelep kinyílik. Miután lefutott a megadott számú mosatási ciklus, a V193-as és V195-ös szelepek elzárulnak, a V191-es és V192-es szelepek pedig kinyílnak, elkezdődik a termelés. A mosatási idő és mosatási ciklus paramétereit a gépkezelő adhatja meg (2. ábra). A termelés két ágon zajlik, a T9-es és T10-es tartályból. Az ágakon átmosás nem indítható el, míg a másik ág éppen mosási ciklus közepette van, így biztosított a folyamatos termelés. Az 1. ábra és a 2. ábra a PLC OP-jának képe.

2. ábra: Deklórozó rendszer paraméterei

7

2.2. PLC hardveres felépítés [2][3]

3. ábra : PLC hardveres felépítése 1. (Táp, CPU, Analóg Input, - Output, Digitális Input és – Output PLC kártyák)

4. ábra: PLC hardveres felépítése 2. (Táp, IM csatoló modul, Analóg és Digitális I/O PLC kártyák) 8

5. ábra: PLC hardveres felépítése 3.

6. ábra: PLC hardveres felépítése 4.

9

A rendszer hardveres felépítését a Simatic Manager programon belül, a Hardware Config ban lehet megtervezni.

7. ábra: HW Config 1.

A 7. ábrán, a 3-as ábrán látható PLC hardveres elemei láthatók. A HW Config -on belül le lehet olvasni a táp, a CPU valamint az I/O kártyák típusait, illetve címzéseiket. A CPU-ra 1 db 8x13bit-es analóg bemenet, 1 db 2x12bit-es analóg kimenet, 3 db 32xDC24V-os digitális bemenet, 1 db 32xDC24/0,5A-es digitális kimenet, 1 db 16xDC24V/0,5A-es digitális kimenet, valamint 1 db 8xDC24V/0,5A-es digitális kimenet van kapcsolva. Az ábráról kiderül, hogy a PLC PROFIBUS hálózaton keresztül kommunikál másik 3 PLC vel.

10


A 8. ábrán, a 4-es ábrán látható PLC konfigurálása látható. A csatoló modulra 1 db 8x13bit-es analóg bemenet, 1 db 4/2x8/8bit-es analóg bemenet/kimenet, 2 db 32xDC24Vos digitális bemenet, 1 db 32xDC24V/0,5A-es digitális kimenet, 1 db 8x13bit-es analóg bemenet, 1 db 2x12bit-es analóg kimenet, illetve 1 db 16/16x24V/0,5A-es digitális bemenet/kimenet van csatlakoztatva.

11


A 9. ábrán, az 5-ös ábrán látható PLC konfigurációi láthatók. A csatoló modulra 1 db 2x12bit-es analóg bemenet, 1 db 4/2x8/8bit-es analóg bemenet/kimenet, illetve 1 db 16/16x24V/0,5A-es digitális bemenet/kimenet van csatlakoztatva.

12


A 10. ábrán, a 6-os ábrán látható PLC konfigurációi láthatók. A csatoló modulra 1 db 8x13bit-es analóg bemenet, 1db 4x12bit-es analóg kimenet, 1 db 32xDC24V-os digitális bemenet, 1 db 16xDC24V-os digitális bemenet, valamint 1 db 32xDC24V/0,5A-es digitális kimenet van csatlakoztatva.

13

11. ábra: IM 153-1 csatoló modul konfigurációja A 11. ábrán láthatók a csatoló modul beállítható paraméterei. Itt állítható be, hogy a PROFIBUS hálózaton milyen címen foglaljon helyet az IM 153-1.

12. ábra: PROFIBUS hálózat konfigurációja A 12. ábrán látható a PROFIBUS hálózat konfigurációs menüje. Itt lehet beállítani az adatátviteli sebességet, valamint a hálózat profilját. Lehet új hálózatot létrehozni, és az arra csatlakozó elemeket beállítani. 14

13. ábra: Analóg bemeneti kártya konfigurációs menüje 1. A 13. ábrán egy áram típusú 4-20mA formájú mérést állítunk be.

14. ábra: Az analóg bemeneti kártya konfigurációs menüje 2. A 14. ábrán egy feszültség típusú +/- 10V formájú mérést állítunk be.

15

15. ábra: Az analóg bemeneti kártya konfigurációs menüje 3.

A 13., 14. és 15. ábra az analóg bemeneti kártyák beállítási lehetőségeit mutatja be. Ha a terepről beérkező analóg jelet a PLC -ben be szeretnék olvastatni, akkor a HW Configban meg kell határozni a jel típusát és formáját. Ebben a menüben lehet bekonfigurálni az egyes portokat, hogy milyen bemeneti értékeket figyeljenek. A kártya képes feszültséget, áramerősséget, ellenállást, valamint hő elemet mérni, bizonyos paramétereken belül, amit szintén paraméterből lehet állítani.

16

16. ábra: Analóg kimeneti kártya konfigurációs menüje 1. A 16. ábrán a kimenő jelet áramformára állítjuk be.

17. ábra: Analóg kimeneti kártya konfigurációs menüje 2. A 17. ábrán a kimenő jelet feszültség típusú 0 - 10V formájúra állítunk. 17

18. ábra: Analóg kimeneti kártya konfigurációs menüje 3. A 18. ábrán a kimenő jelet áram típusú 4 – 20mA formájúra állítunk be.

A 16., 17. és 18. ábra az analóg kimeneti kártyák konfigurációs lehetőségeit mutatja be. Ha a terepre kimenő analóg jelet a PLC –vel szeretnék kiküldeni, akkor a HW Config-ban meg kell határozni és beállítani a jel típusát és formáját. Ez a kártya megszabott paraméterek közt áramerősséget és feszültséget képes analóg jel formájában küldeni.

18

2.3. A hardveres elemek főbb paraméterei [4]

19. ábra: CPU315-2 DP A 19. ábra egy SIMATIC S7-300-as CPU-t mutat be, melynek főbb paraméterei: - STEP7 V 5.2, vagy annál újabb verzió szükséges a programozásához - Feszültség névleges terhelés

24 V DC

- 128 kbyte programozható memóriával rendelkezik - A CPU feldolgozási ideje: bit szintű műveleteknél

0,05 µs

world szintű műveleteknél

0,09 µs

Számtani műveletek egész számokkal

0,12 µs

Számtani műveletek tört számokkal

0,45 µs

- Digitális csatornák száma (I/O):

1024

- Analóg csatornák száma (I/O):

1024

19

20. ábra: SM331, 8AI, 13BIT A 20. ábra egy SIMATIC S7-300-as Analóg bemeneti kártyát mutat be, melynek paraméterei - Mérési típus: - Feszültség

V

- Áramerősség

I

- Ellenállás

R, PTC

- Hő elem

RTD

- Mérési tartomány: - Feszültség: ± 50 mV; ± 500 mV; ± 1 V; 1 V-tól 5 V-ig; ± 5 V; 0 V-tól 10 V-ig; ± 10 V - Áramerősség: 0 mA-től 20 mA-ig; 4 mA-től 20 mA-ig; ± 20 mA - Ellenállás: 0 Ω-tól 600 Ω-ig; 0 kΩ-tól 6 kΩ-ig; PTC SIMATIC S7 6ES7 331 7KF02-0AB0-ás Analóg bemeneti kártya bekötései: Feszültség, áramerősség, ellenállás és hő elem mérésére való bekötések. (1., 2. Melléklet) 20

21. ábra: SM332, 2AO, 12BIT A 21. ábra egy SIMATIC S7-300-as analóg kimeneti kártyát mutat be, melynek paraméterei: - Kimeneti jel típusa: - Áramerősség - Feszültség - Kimeneti jeltartomány: - Feszültség: 1 V-tól 5 V-ig; 0 V-tól 10 V-ig; ± 10 V - Áramerősség: 0 mA-től 20 mA-ig; 4 mA-től 20 mA-ig; ± 20 mA

21

22. ábra: SM321, 32DI, 24V DC A 22. ábra egy SIMATIC S7-300-as digitális bemeneti kártyát mutat be, melynek paraméterei: - Bemeneti feszültség: - Névleges feszültség 24 V DC - "1" jel

13 V-tól 30 V-ig

- "0" jel

- 30 V-tól + 5 V-ig

- Bemeneti áram: - "1" jel

7 mA

- Bementi késleltetés - "0"-ról "1"-re átmenet

1,2 ms-tól 4,8 ms-ig

- "1"-ről "0"-ra átmenet

1,2 ms-tól 4,8 ms-ig

Bekötési, és blokk diagram (M4.1. ábra). 22

23. ábra: SM322, 32DO, 24V DC A 23. ábra egy SIMATIC S7-300-as digitális kimeneti kártyát mutat be, melynek paraméterei: - Feszültség névleges terhelés

24 V DC

- Kimeneti feszültség: - "1" jel

min L + (- 0,8 V)

- Kimeneti áramerősség: - Névleges érték:

0,5 A

- Megengedett tartomány:

5 mA-től 0,6 A-ig

- Kimeneti késleltetés: - "0"-ról "1"-re átmenet

max. 100 µs

- "1"-ről "0"-ra átmenet

max. 500 µs

Bekötési, és blokk diagram (M4.2. ábra).

23

24. ábra: SIMATIC ET 200M A 24. ábra egy SIMATIC S7-300-as csatoló modult mutat be. Az IM153-1 típusú PROFIBUS-os Interface Modul-on keresztülcsatlakoznak a perifériás I/O-k a PLC busz rendszeréhez. Ez a modul szabadon címezhető 1-től 127-ig, amelyet a modul bal oldalán található jumper-eken állítunk be. A PROFIBUS csatlakoztatása egy PROFIBUS kábelre rögzített PROFIBUS csatlakozón keresztül történik. Ha a PROFIBUS-on ez az utolsó felfűzött elem, akkor a PROFIBUS csatlakozón található jumper-t „ON” állásba kell helyezni, mert különben a PROFIBUS hálózaton reflexiók keletkeznek, esetleg a csatlakoztatni kívánt periféria nem is fog működni. Ha a PROFIBUS-on nem ez az utolsó felfűzött elem, akkor a PROFIBUS csatlakozón található jumper-t „OFF” állásba kell helyezni, így a PROFIBUS hálózatot nem zárjuk le az utána felfűzött periféria elemek elől.

24

2.4. A PLC szoftveres felépítése

A A

PLC,

Simatic

programot

Manager

Step

LAD,

STL

7

v5.5 és

szoftverrel FBD

lett

beprogramozva.

programnyelven

írták.

Egy PLC program blokkokból és szimbólumokból épül fel. [5]

Szimbólumok:

A programban szereplő címekhez rendelt nevek a szimbólumok. Ezeket a szimbólumokat meg lehet hívni, ezzel egyszerűbbé, áttekinthetőbbé téve a programozást.

25. ábra: Szimbólum 1. A 25. ábrán látható, hogy a szimbólumok hol helyezkednek el a PLC programon belül.

25

26. ábra: Szimbólum 2.

A szimbólum táblázatban (26. ábra) megtalálható az összes elnevezett szimbólum. A "Symbol" fejléc alatt láthatók a hozzárendelt neveket, az "Address" fejléc alatt a címek, amikhez a szimbólum hozzá van rendelve, a "Data type" fejléc alatt pedig az adatok típusai. Minden szimbólum mellet lehet hagyni hozzászólást, amellyel a címhez tartozó szimbólum feladatára lehet utalni, ezeket a "Comment" fejléc alatt látni.

26

Blokkok:

Maga a PLC program blokkokból áll. FB - Funkció blokk, ide íródik maga a strukturált program FC - Funkció, ide íródik az a lépés sorozat, ami lefut. Pl. szelepvezérlések. OB - Előre megírt blokkok, melyek különböző funkciókat töltenek be. SFB - System funkció blokk, előre megírt rendszer függvény blokkok. SFC - System funkció, előre megírt rendszer függvény. DB - Data blokk, ezek tárolják az aktuális paramétereket.

27. ábra: Blokkok

A

27.

A

táblázatban

UDT

ábrán

-

Data

a

blokkok

(35.

ábra) type,

elhelyezkedése találhatóak ezek

a

még

tárolják

programban UDT-k

a

DB-k

VAT - VAT táblák, (36. ábra) monitorozáshoz ide kell beírni a változókat.

27

és

látható. VAT-ok.

struktúráját.

28. ábra: VAT tábla

28. ábrán lehet monitorozni a változókat. Az "Address" fejléc alatt vannak a címek, amiket be kell írni. A "Symbol" fejléc alatt a címekhez rendelt szimbólum nevek vannak, a "Display format" fejléc alatt a kijelzése formátumok, a "Status value" alatt pedig a pillanatnyi értékek vannak. Monitorozás közben a "Status value" alatt lévő szürke cellákban jelennek meg a monitorozni kívánt adatok.

28

OB funkciók:

- OB1 - ebben fut le a PLC program, ide van meghívva az összes olyan modul, amire szükség van. Ha az OB1-ben nincs valamilyen program modul meghívva, (pl. FC, FB, DB) akkor az a PLC CPU-ján nem is fut. - OB10 - "Kapcsoló óra" funkció, adott időpontokban meghívásra kerülő blokk. - OB35 - Megszakításkezelés, a PLC CPU-jának a ciklusideje 250 ms, ezért nem biztos, hogy minden jelet tud figyelni. Az OB35 ciklusidejét 20 ms - 100 ms -ig lehet állítani, ezért sokkal, nagyobb hatékonysággal tudja, a teperi (perifériás) jeleket kezelni. Pl. digitális bemeneten fogad a PLC egy átfolyás mérőtől impulzus jelet. Az impulzus jelek nagyon sűrűen jönnék, ezért a CPU nem biztos, hogy meg tudja számolni az összes jelet a ciklusideje miatt. Az OB35-ben megírt szoftver viszont már tudja kezelni a bejövő impulzus jelek gyors váltakozását. - OB86 - ez a blokk lehetővé teszi, hogy ha a PLC programozó hibás I/O címzést csinál, akkor is feltölthető legyen, és ne álljon meg a CPU futása (Ne legyen PLC STOP). - OB 100 - Warm start, PLC CPU automatikus újraindítását teszi lehetővé (pl. áramszünet esetén). - OB121 - Azt teszi lehetővé, hogy egy illesztő modul ( pl. IM 153-1 ET200) lecsatolásakor keletkezett periféria hiba miatt ne álljon meg a CPU futása. - OB122 - Ugyanarra szolgál, mint az OB121, csak ez nem az IM 153-1-et figyeli, hanem az I/O kártyákon lévő periféria bemeneteket/kimeneteket figyeli.

29

2.5. A deklórozó rendszer vezérlése

A korábbi mosatási ciklus beállítását T9-es tartályon a következő PLC program hatja végre:

A AN

"declor_vez".mosatas_T9

DB22.DBX0.3

"declor_vez".T9_sec_oldal_mosatas

DB22.DBX24.0

=

"declor_vez".T9_primer_oldal_mosatas

DB22.DBX24.1

A


DB22.DBX0.3

AN


DB22.DBX24.0

AN

"Fp_merker8"

M302.7

L SD

MW 312 "T9sec_old_mos_ido"

T55

A

"T9sec_old_mos_ido"

T55

A


DB22.DBX0.3

FP "Fp_merker8"

M302.7

S


DB22.DBX24.0

A


DB22.DBX0.3

A


DB22.DBX24.0

AN L

M

303.0

MW 312

SD

"T9_prim_old_mos_ido"

T56

A


DB22.DBX0.3

A


T56

FP

M

R


303.0 DB22.DBX24.0

30

AN

M

303.0

JC

t09g

L

1

L

MW 304

+I T

MW 304

t09g: L L

MW 304 "OP --> PLC".Vizrendszer.T9_T10_mosatasi_ciklus

DB12.DBW636

R


DB22.DBX0.3

R

"OP --> PLC".Vizrendszer.T9_mosatas_button

DB12.DBW638.0

A


DB22.DBX0.3

JC

t09h

L

0

T

MW 304

==I

t09h: NOP 0

31

A korábbi mosatási ciklus beállítását T9-es tartályon a következő PLC program hatja végre:

A


DB22.DBX0.4

AN "declor_vez".T10_sec_oldal_mosatas

DB22.DBX24.2

=


DB22.DBX24.3

A


DB22.DBX0.4


DB22.DBX24.2

AN M 303.7 L

MW 312

SD "T10sec_old_mos_ido"

T57

A

"T10sec_old_mos_ido"

T57

A


DB22.DBX0.4

FP M 303.7 S


DB22.DBX24.2

A


DB22.DBX0.4

A


DB22.DBX24.2

AN M 303.6 L

MW 312

SD "T10_prim_old_mos_ido"

T58

A

T58


FP M 303.6 R


DB22.DBX24.2

32

AN M 303.6 JC t10g L

1

L

MW 310

+I T

MW 310

t10g: L L

MW 310 "OP --> PLC".Vizrendszer.T9_T10_mosatasi_ciklus

DB12.DBW636

R


DB22.DBX0.4

R


DB12.DBW638.1

A


DB22.DBX0.4

==I

JC t10h L

0

T

MW 310

t10h: NOP 0

33

2.5.1. A régi PLC program mosatási ciklus leírása

A T9-es deklórozó mosatási ciklusa szöveges formában. Ha van T9-es mosatási start (DB22. DBX0.3) és nincsen a T9-esen szekunder oldali mosatás (DB22. DBX24.0) folyamatban, akkor elindítja a primer oldali mosatást (DB22. DBX24.1). Ha van T9-es mosatási start, és nincsen a T9-esen szekunder oldali mosatás folyamatban, és nincs M302.7-es él merker, akkor elindul a T55-ös időzítő az MW312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott és a végeredmény (RLO-logikai eredmény) „1” lesz, és még mindig van a T9-es mosatási start igény, akkor segédváltozóként használ egy él merker-t (M302.7), amit felfutó élre vezérlünk, (FP) és ennek az „1” jelére (mikor felfut 1-re, akkor lesz a végeredménye „1”) SET-teli be a szekunder oldali mosatást. Ha van T9-es mosatási start, és van a T9-esen szekunder oldali mosatás folyamatban, és nincs M303.0-ás él merker, akkor elindul a T56-ös időzítő a MW 312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény (RLO-logikai eredmény) „1” lesz, és még mindig van a T9-es mosatási start igény, akkor segédváltozóként használ egy él merker-t (M303.0), amit felfutó élre vezérlünk (FP) és ennek az „1” jelére (mikor felfut1-re, akkor lesz a végeredménye „1”) RESET-teli be a szekunder oldali mosatást. Amíg az él merker (M303.0) „0” értéket ad, addig ugrik a t09g címkére, ami azt írja le, hogy az MW 304-es szóban tartalmazó egész szám el nem éri az OP-én paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, addig nem törli a T9-es mosatási start-ot, és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.0). Amíg az él merker (M303.0) „1” értéket ad, addig nem ugrik a t09g címkére, hanem az MW 304-hez hozzá ad egyet, majd beleírja az MW 304-be, így az MW 304 eggyel növekszik minden lefutott cikluson át, addig, amíg el nem éri az OP-én paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, majd törli a T9-es mosatási start-ot, és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.0). Ha a T9-es mosatási start-ot töröltük, akkor már nem ugrik át többet az MW 304-es szó „0”-vá tételén. 34

A T10-es deklórozó mosatási ciklusa szöveges formában. Ha van T10-es mosatási start, (DB22. DBX0.4) és nincsen a T10-esen szekunder oldali mosatás (DB22. DBX24.2) folyamatban, akkor elindítja a primer oldali mosatást (DB22. DBX24.3). Ha van T10-es mosatási start, és nincsen a T10-esen szekunder oldali mosatás folyamatban, és nincs M303.7-es él merker, akkor elindul a T57-ös időzítő az MW 312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény (RLO-logikai eredmény) „1” lesz, és még mindig van a T10-es mosatási start igény, akkor segédváltozóként használ egy él merker-t (M303.7), amit felfutó élre vezérlünk, (FP) és ennek az „1” jelére (mikor felfut1re, akkor lesz a végeredménye „1”) SET-teli be a szekunder oldali mosatást. Ha van T10-es mosatási start, és van a T10-esen szekunder oldali mosatás folyamatban, és nincs M303.6-es él merker, akkor elindul a T58-ös időzítő a MW 312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény (RLO-logikai eredmény) „1” lesz, és még mindig van a T9-es mosatási start igény, akkor segédváltozóként használ egy él merker-t (M303.6), amit felfutó élre vezérlünk (FP) és ennek az „1” jelére (mikor felfut 1-re, akkor lesz a végeredménye „1”) RESET-teli be a szekunder oldali mosatást. Amíg az él merker (M303.0) „0” értéket ad, addig ugrik a t10g címkére, ami azt írja le, hogy a MW 310-es szóban tartalmazó egész szám el nem éri az OP-én paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, addig nem törli a T10-es mosatási start-ot, és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.1). Amíg az él merker (M303.0) „1” értéket ad, addig nem ugrik a t10g címkére, hanem az MW 310-hez hozzá ad egyet, majd beleírja az MW 310-be, így az MW 310 eggyel növekszik minden lefutott cikluson át, addig, amíg el nem éri az OP-én paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, majd törli a T10-es mosatási start-ot és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.1). Ha a T10-es mosatási start-ot töröltük, akkor már nem ugrik át többet a MW 310-es szó „0”-vá tételén.

35

2.5.2. A régi PLC program szelepvezérlő leírása Pl. V191-es szelepet (M5.1. ábra ) ragadnám ki a sok közül.

A szelepvezérlő függvény neve az FC100, amit „call” paranccsal hívódik meg a PLC programban. Ez a függvény csak annyit csinál, hogy az automata, kézi, szimulált helyzetekre, program logikát képez, amellyel lekezeli az egyes szelep állapotok visszajelzéseit, és hiba üzenetet generál. Egyszerű paraméterként kell megadni az iniciátorok input bemeneti címét és a szelepet meghajtó digitális kimenti címet is. A függvényhez tarozik egy saját DB állomány, amibe bemásolja az egyes bejövő és kimenő adatokat, valamint a logikai műveletek során keletkezett eredményeket. Ez a függvény azért jó mert, így egyszerre nem kell megírni 10, vagy 100, akár 1000 szelep működését, hanem csak egy függvényt használok, és azt sokszor hívom meg, az egyes meghívásakor pedig felparaméterezem a kívánt szelepre.

Nekem ebben a diplomamunkában nem volt feladatom új szelepeket létrehozni, hanem a meglévő részeket kellett használnom. A szelep automata működése volt feltételekhez kötve, a kézi működése az az OP panelról működik, mint ahogy a szimuláció is. Tehát csak az automatikus funkcióval kell foglalkoznom a későbbiekben.

36

3. Tervezés

3.1. Tervezési feladat ismertetése

2011-ben átalakításokat vezettek be, ami által a két deklórozó víztartályba nem nyers víz, hanem már kevert víz kerül. Ennek megfelelően a folyamat vizualizációs szoftvert nem módosították. 2014. évben merült fel egy olyan igény, hogy a Berkefeld-szűrőket kereszt irányban is kellene mosatni. Ennek kapcsán kaptam meg ezt a tervezési feladatot a külsős konzulensemtől. A főzőházi deklórozó rendszer látja el továbbiakban is vízzel a főzőházi technológiai víztartályt. A Berkefeld-szűrő egy mosatási ciklusa az elképzelt program szerint három mosatási

lépésben

dolgozna:

Így aT9-es ágon 1. lépés: A V192-es szelep elzárásával leáll a termelés, a V194-es szelep kinyílik. 2. lépés: A V191-es szelep és a V194-es szelep elzárul, és a V193-as és V195-ös szelep kinyílik. 3. lépés: A V195-ös szelep elzárul, és a V194-es szelep kinyílik. Miután lefutott a megadott számú mosatási ciklus, a V193-as és V194-ös szelepek elzárulnak, a V191-es és V192-es szelepek pedig kinyílnak, elkezdődik a termelés. A mosatási idő és mosatási ciklus paramétereit továbbra is a gépkezelő adhatja meg. Így aT10-es ágon 1. lépés: A V1102-es szelep elzárásával leáll a termelés, a V1104-es szelep kinyílik. 2. lépés: A V1101-es szelep és a V1104-es szelep elzárul, és a V1103-as és V1105-ös szelep kinyílik. 3. lépés: A V1105-ös szelep elzárul, és a V1104-es szelep kinyílik. Miután lefutott a megadott számú mosatási ciklus, a V1103-as és V1104-ös szelepek elzárulnak, a V1101-es és V1102-es szelepek pedig kinyílnak, elkezdődik a termelés. A mosatási idő és mosatási ciklus paramétereit továbbra is a gépkezelő adhatja meg.

37

A termelés két ágon zajlik, a T9-es és T10-es tartályból. Az ágakon átmosás nem indítható el, míg a másik ág éppen mosási ciklus közepette van, így biztosított a folyamatos termelés. Felhívták a figyelmem arra, hogy a lépések közötti szelepváltások lassúságára figyeljek oda, ezért a szelepvezérlések módosításánál figyelnem kell, a nyit-zár állapotok jelének beérkezésére, ezek megléte után folytatódjon a szelepváltás.

29. ábra: Működési elv

T9, T10 B1, B2 Kevert víz Deklórozott víz V-vel kezdődő jelölések -

Deklórozo tartályok Berkefeld-szűrők lágy víz + hálózati víz Deklórozott lágy víz + hálózati víz Szelepek 38

3.2. Új PLC lépés struktúra létrehozása, ennek működési leírása

Két fajta, lépés vezérlőben gondolkodok, aminél az egyik megegyezik a régi PLC programban írottakkal, vagyis: SET, RESET feltételekkel lépked egyik lépésről a másikra, úgy, hogy mikor egy lépést SET-tel, az összes többit RESET-elni kell. Ez a megoldás megállja a helyét egy 2-3 lépéses folyamatnál, de ami ettől több ott már másképpen kell gondolkodni a lépések kialakításában. 1. Példa: A

M10.0

AN

M10.1

O

M10.2

S

M100.0

R

M100.1

R

M100.2

// 1. lépésbe lépett

------------------------------------------------------------------- ( 1 NW ) A

M20.0

AN

M20.1

O

M20.2

S

M100.1

R

M100.0

R

M100.2


------------------------------------------------------------------- ( 2 NW ) A

M30.0

AN

M30.1

O

M30.2

S

M100.2

R

M100.0

R

M100.1


------------------------------------------------------------------ ( 3 NW )

Azok a lépések, amelyeket a vezérelni kívánt kimenetek automata feltételei használnak a következőek lesznek: 1. lépés: az M100.0 2. lépés: az M100.1 3. lépés: az M100.2

39

A másik lépésvezérlő ettől már sokkal modernebb, és jobban átgondolt a működése, sokkal jobban strukturált, valamint nagyon-nagyon sok lépés gond nélkül leírható benne. 2. Példa: A( L

DB1. DBW0

L

1

// Aktuális lépésszám

==I ) =

DB1. DBX2.1

// 1. lépés

------------------------------------------------------------------- ( 1 NW ) A( L

DB1. DBW0

L

2


==I ) =

DB1. DBX2.2

// 2. lépés

------------------------------------------------------------------- ( 2 NW ) A( L

DB1. DBW0

L

3


==I ) =

DB1. DBX2.3

// 3. lépés

------------------------------------------------------------------ ( 3 NW )

Ez a lépésvezérlő például az FC1-be van leírva.

40

Amikor szeretném a tényleges programot leírni mondjuk az FC2-be, akkor azzal kezdem, hogy: CALL

FC1

----------------------------------------------------------------- ( 1 NW ) A

M10.0

AN

M10.1

O

M10.2

JCN

S001

L

1

L

DB1. DBW0

S001:

NOP

// Aktuális lépésszám 0

------------------------------------------------------------------- ( 2 NW )

A

M20.0

AN

M20.1

O

M20.2

JCN

S002

L

2

L

DB1. DBW0

S002:

NOP


------------------------------------------------------------------- ( 3 NW ) A

M30.0

AN

M30.1

O

M30.2

JCN

S003

L

3

L

DB1. DBW0

S003:

NOP


------------------------------------------------------------------- ( 4 NW )

Azok a lépések, amelyeket a vezérelni kívánt kimenetek automata feltételei használnak a következőek lesznek: 1. lépés: az DB1. DBX2.1 2. lépés: az DB1. DBX2.2 3. lépés: az DB1. DBX2.3

Mivel az általam elképzelt programmódosítás 3 lépésből állna, ezért én maradok a régi PLC programban használt lépésvezérlőnél.

41

3.3. PLC program módosítása

A 3.1. fejezetben részletezett tervezés alapján bevezetett módosítások a következők: Mosatási ciklus beállítása T9-es tartályon // Primer oldal mosatása A


DB22.DBX0.3

AN "Szelep hiba T9"

M301.2


DB22.DBX24.0

AN "PLC---OP".T9_kereszt_iranyu_mosat

DB201.DBX0.0

S


DB22.DBX24.1

A


DB22.DBX0.3


DB22.DBX24.0


DB201.DBX0.0

A

"V193_zárva"

I39.2

A

"V192_zárva"

I39.1

A

"V194_nyitva"

I19.3

A


DB22.DBX24.1

L

MW 312


T56

A


T56

R


DB22.DBX24.1

S

M 351.1

R

M 351.2

42

// Szekunder oldal mosatása A

M 351.1

A


DB22.DBX0.3

AN "Szelep hiba T9"

M301.2

AN "declor_vez".T9_primer_oldal_mosatas

DB22.DBX24.1


DB201.DBX0.0

S


DB22.DBX24.0

A

M 351.1

A


DB22.DBX0.3


DB22.DBX24.1


DB201.DBX0.0

A

"V191_zárva"

I39.0

A

"V194_zárva"

I39.3

A

"V193_nyitva"

I19.2

A


DB22.DBX24.0

L

MW 312


T55

A

"T9sec_old_mos_ido"

T55

R


DB22.DBX24.0

S

M 351.2

R

M 351.1

43

// Kereszt irányú mosatás A

M 351.2

A


DB22.DBX0.3

AN "Szelep hiba T9"

M301.2


DB22.DBX24.0


DB22.DBX24.1

S

"PLC---OP".T9_kereszt_iranyu_mosat

DB201.DBX0.0

A

M 351.2

A


DB22.DBX0.3


DB22.DBX24.0


DB22.DBX24.1

A

"V193_nyitva"

I19.2

A

"V195_zárva"

I39.4

A

"V194_nyitva"

I19.3

A


DB201.DBX0.0

L

MW 317

SD "T9_kereszt_ir_mos_ido"

T22

A

T22

"T9_kereszt_ir_mos_ido"

FP M 351.0 R


R

M 351.2

DB201.DBX0.0

44

// Itt ér végett a három mosási procedúra AN M

351.0

JC D09L L

1

L

MW 304

+I T

MW 304

D09L: L L

MW 304

"OP --> PLC".Vizrendszer.T9_T10_mosatasi_ciklus

DB12.DBW636

R


DB22.DBX0.3

R


DB12.DBW638.0

A


DB22.DBX0.3

==I

JC D09S L

0

T

MW 304

// T

"PLC---OP".T9_aktualis_lepes_szam

D09S: NOP 0

45

Mosatási ciklus beállítása T10-es tartályon

// Primer oldal mosatása A


DB22.DBX0.4

AN "Szelep hiba T10"

M301.3


DB22.DBX24.2


DB201.DBX0.1

S


DB22.DBX24.3

A


DB22.DBX0.4


DB22.DBX24.2


DB201.DBX0.1

A

"V_1103_zárva"

I34.7

A

"V1102_zárva"

I39.7

A

"V1104_nyitva"

I19.4

A


DB22.DBX24.3

L

MW 312


T58

A


T58

R


DB22.DBX24.3

S

M 351.4

R

M 351.5

46

// Szekunder oldal mosatása A

M 351.4

A


DB22.DBX0.4


M301.3


DB22.DBX24.3


DB201.DBX0.1

S


DB22.DBX24.2

R

M 351.5

A

M 351.4

A


DB22.DBX0.4


DB22.DBX24.3


DB201.DBX0.1

A

"V1101_zárva"

I39.6

A

"V_1104_zárva"

I35.0

A

"V1103_nyitva"

I19.5

A


DB22.DBX24.2

L

MW 312


T57

A

"T10sec_old_mos_ido"

T57

R


DB22.DBX24.2

S

M 351.5

R

M 351.4

47

// Kereszt irányú mosatás A

M 351.5

A


DB22.DBX0.4


M301.3


DB22.DBX24.2


DB22.DBX24.3

S


DB201.DBX0.1

A

M 351.5

A


DB22.DBX0.4


DB22.DBX24.2


DB22.DBX24.3

A

"V1103_nyitva"

I19.5

A

"V_1105_zárva"

I37.6

A

"V1104_nyitva"

I19.4

A


DB201.DBX0.1

L

MW 317

SD "T10_kereszt_ir_mos_ido"

T23

A

T23

"T10_kereszt_ir_mos_ido"

FP M 351.3 R


R

M 351.5

48

DB201.DBX0.1

// Itt ér végett a három mosási procedúra AN M

351.3

JC D10L L

1

L

MW 310

+I T

MW 310

D10L: L L

MW 310

"OP --> PLC".Vizrendszer.T9_T10_mosatasi_ciklus

DB12.DBW636

R


DB22.DBX0.4

R


DB12.DBW638.1

A


DB22.DBX0.4

==I

JC D10S

//

L

0

T

MW 310

L

"PLC---OP".T10_aktualis_lepes_szam

D10S: NOP 0

49

3.3.1 A módosított PLC program leírása

A T9-es deklórozó mosatási ciklusa szöveges formában. Primer oldali mosatás: Ha van T9-es mosatási start (DB22. DBX0.3), és nincs a T9-esen szekunder oldali mosatás (DB22. DBX24.0), valamint nincs a T9-es keresztirányú mosatás (DB201. DBX0.0) folyamatban, és nincs T9-es szelep hiba (M301.2), akkor „1”-be SET-telibe a T9-es primer oldali mosatást (DB22. DBX24.1). Ha van T9-es mosatási start, és nincs T9-es szekunder oldali mosatás, és nincs T9-es keresztirányú mosatás, és a V193-as szelep zárva (I39.2) és a V192-es szelep zárva (I39.1) és a V194-es szelep nyitva (I19.3) és van T9-es primer oldali mosatás, akkor elindul a T56as időzítő az MW312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény „1”, akkor a T9-es primer oldali mosatás RESET-elődik „0”-ra, és a segédváltozóként használt M351.1-es merker-t „1”-be SET-teli be. Ezután a segédváltozóként használt M351.2-es merker-t „0”-ra RESET-eli. Szekunder oldali mosatás: Ha az M351.1-es segéd merker „1” és van T9-es mosatási start, és nincs a T9-esen primer oldali mosatás, valamint nincs a T9-es keresztirányú mosatás folyamatban, és nincs T9-es szelep hiba, akkor „1”-be SET-telibe a T9-es szekunder oldali mosatást. Ha az M351.1-es segéd merker „1” és van T9-es mosatási start, és nincs T9-es primer oldali mosatás, és nincs T9-es keresztirányú mosatás, és a V191-as szelep zárva, (I39.0) és a V194-es szelep zárva, (I39.3) és a V193-as szelep nyitva, (I19.2) és van T9-es szekunder oldali mosatás, akkor elindul a T55-as időzítő az MW312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény „1”, akkor a T9-es szekunder oldali mosatás RESET-elődik „0”-ra, és a segédváltozóként használt M351.2-ös merker-t „1”-be SET-teli be. Ezután a segédváltozóként használt M351.1-es merker-t „0”-ra RESET-eli.

50

Keresztirányú mosatás: Ha az M351.2-ös segéd merker „1” és van T9-es mosatási start, és nincs a T9-esen primer oldali mosatás, valamint nincs a T9-es szekunder oldali mosatás folyamatban, és nincs T9-es szelep hiba, akkor „1”-be SET-telibe a T9-es keresztirányú mosatást. Ha az M351.5-ös segéd merker „1” és van T9-es mosatási start, és nincs T9-es primer oldali mosatás, és nincs T9-es szekunder oldali mosatás, és a V193-as szelep nyitva, (I19.2) és a V195-es szelep zárva, (I39.4) és a V194-es szelep nyitva, (I19.3) és van T9-es keresztirányú mosatás, akkor elindul a T22-as időzítő az MW317-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény „1”, akkor az M351.0-as él merkert „1”-re állítja be, ezzel együtt a T9-es

keresztirányú mosatás RESET-elődik „0”-ra. Ezután a

segédváltozóként használt M351.2-es merker-t „0”-ra RESET-eli. Amíg az él merker (M351.0) „0” értéket ad, addig ugrik a D09L címkére, ami azt írja le, hogy az MW 310-es szóban tartalmazó egész szám el nem éri az OP-én paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, addig nem törli a T10-es mosatási start-ot és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.1). Amíg az él merker (M351.0) „1” értéket ad, addig nem ugrik a D09L címkére, hanem az MW 304-hez hozzá ad egyet, majd beleírja az MW 304-be, így az MW 304 eggyel növekszik minden lefutott cikluson át, addig, amíg el nem éri az OP-én paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, majd törli a T9-es mosatási start-ot, és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.1). Ha a T9-es mosatási start-ot töröltük, akkor már nem ugrik át többet az MW 304-es szó „0”-vá tételén.

51

A T10-es deklórozó mosatási ciklusa szöveges formában. Primer oldali mosatás: Ha van T10-es mosatási start (DB22. DBX0.4), és nincs a T10-esen szekunder oldali mosatás (DB22. DBX24.2), valamint nincs a T10-es keresztirányú mosatás (DB201. DBX0.1) folyamatban, és nincs T10-es szelep hiba (M301.3), akkor „1”-be SET-telibe a T10-es primer oldali mosatást (DB22. DBX24.3). Ha van T10-es mosatási start, és nincs T10-es szekunder oldali mosatás, és nincs T10-es keresztirányú mosatás, és a V1103-as szelep zárva, (I34.7) és a V1102-es szelep zárva, (I39.7) és a V1104-es szelep nyitva, (I19.4) és van T10-es primer oldali mosatás, akkor elindul a T58-as időzítő az MW312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény „1”, akkor a T10-es primer oldali mosatás RESET-elődik „0”-ra, és a segédváltozóként

használ

M351.4-es

merker-t

„1”-be

SET-teli

be.

Ezután

a

segédváltozóként használt M351.5-ös merker-t „0”-ra RESET-eli. Szekunder oldali mosatás: Ha az M351.4-es segéd merker „1” és van T10-es mosatási start, és nincs a T10-esen primer oldali mosatás, valamint nincs a T10-es keresztirányú mosatás folyamatban, és nincs T10-es szelep hiba, akkor „1”-be SET-telibe a T10-es szekunder oldali mosatást. Ha az M351.4-es segéd merker „1” és van T10-es mosatási start, és nincs T10-es primer oldali mosatás, és nincs T10-es keresztirányú mosatás, és a V1101-as szelep zárva, (I39.6) és a V1104-es szelep zárva, (I35.0) és a V1103-es szelep nyitva, (I19.5) és van T10-es szekunder oldali mosatás, akkor elindul a T57-as időzítő az MW312-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény „1”, akkor a T10-es szekunder oldali mosatás RESET-elődik „0”-ra, és a segédváltozóként használt M351.5-ös merker-t „1”-be SET-teli be. Ezután a segédváltozóként használt M351.4-es merker-t „0”-ra RESET-eli.

52

Keresztirányú mosatás: Ha az M351.5-ös segéd merker „1” és van T10-es mosatási start, és nincs a T10-esen primer oldali mosatás, valamint nincs a T10-es szekunder oldali mosatás folyamatban, és nincs T10-es szelep hiba, akkor „1”-be SET-telibe a T10-es keresztirányú mosatást. Ha az M351.5-ös segéd merker „1” és van T10-es mosatási start, és nincs T10-es primer oldali mosatás, és nincs T10-es szekunder oldali mosatás, és a V1103-as szelep nyitva, (I19.5) és a V1105-es szelep zárva, (I37.6) és a V1104-es szelep nyitva, (I19.4) és van T10-es keresztirányú mosatás, akkor elindul a T23-as időzítő az MW317-es időtaggal. Majd ha az időzítő lefutott, és a végeredmény „1”, akkor az M351.3-as él merkert „1”-re állítja be, ezzel együtt a T10-es keresztirányú mosatás RESET-elődik „0”-ra. Ezután a segédváltozóként használt M351.5-es merker-t „0”-ra RESET-eli. Amíg az él merker (M351.3) „0” értéket ad, addig ugrik a D10L címkére, ami azt írja le, hogy amíg az MW 310-es szóban tartalmazó egész szám el nem éri az OP-n paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, addig nem törli a T10-es mosatási start-ot és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.1). Amíg az él merker (M303.0) „1” értéket ad, addig nem ugrik a D10L címkére, hanem az MW 310-hez hozzá ad egyet, majd beleírja az MW 310-be, így az MW 310 eggyel növekszik minden lefutott cikluson át, addig, amíg el nem éri az OP-n paraméterként kapott mosatási ciklusok számú paraméter (DB12. DBW636) értékét, majd törli a T10-es mosatási start-ot, és az OP-ről indított mosatási nyomógombot (DB12. DBX638.1). Ha a T10-es mosatási start-ot töröltük, akkor már nem ugrik át többet az MW 310-es szó „0”-vá tételén.

53

3.4. Folyamat vizualizációs szoftver módosítása

Az operátor panelen futó szoftver Siemens Simatic WinCC Flexible 2008 SP2-es programmal készült.

3.4.1. A WinCC Flexible 2008 SP2 fejlesztő felület bemutatása

A program bemutatása leginkább arra fókuszál, ami szükséges a módosítások végrehajtásához az operátor panel szoftverén.

30. ábra: WinCC 1. A 30.ábrán látható a manager felület. Bal oldalon foglal helyet a projekt fő menü. Itt található a képek (diák) szerkesztése. Jobb oldalon pedig a grafikai eszközök vannak, pl. tankok, szelepek, hőcserélők, szűrők.

54

31. ábra: WinCC 2. A 31. ábrán látható az a („connections”) felület, ahol a PLC-vel való kommunikációt lehet szerkeszteni.

32. ábra: WinCC 3. A 32. ába: Itt állítjuk be a kívánt kommunikációs drivert, azaz, hogy milyen típusú PLC-n szeretnénk kommunikálni az OP-vel. 55

33. ábra: WinCC 4. A 33. ábra: Itt állítjuk be az OP és a PLC közti kommunikációs útvonalat (Profibus, MPI, Ethernet).

34. ábra: WinCC 5. A 34. ábra: Itt állítjuk be a kommunikációs hálózat BUS jellegét (DP, MPI, Universal, Standard).

35. ábra: WinCC 6. A 35. ábra: A kommunikáció átviteli sebességének beállítására ad lehetőséget (baud/sec).

56

36. ábra: WinCC 7. A36 . ábra: A „TAGS”menüben a tagok vannak definiálva, amelyek a PLC-től kapnak információt, ha a változónak a PLC címét megadjuk.

Az operátor panel nyelvi beállításai a mellékletben találhatók. (15. Melléklet)

57

3.4.2. Az operátor panel új elemeinek megszerkesztése és fel paraméterezése

Miután létrehozzuk az objektumot, ami a keresztmosatási időt fogja mutatni, a képre helyezünk egy I/O field-et (mezőt) a jobb oldali szerkesztő menüből. Erre az új objektumra jobb gombbal kattintva előjön egy ablak, amelyen a „General”-ra kattintva feljön az a felület, ahol ezt az objektumot tudjuk szerkeszteni. (Lásd 37.ábra).

37. ábra: WinCC 8.

Itt meg tudjuk adni még az I/O field típusát is (bemenet, kimenet, be- és kimenet). Ez azt jelenti, hogy a típustól függően vagy csak látszik, vagy csak beleírhatunk, vagy látszik is, és bele is tudunk írni. (Lásd 38. ábra).

38. ábra: WinCC 9. 58

39. ábra: WinCC 10. A 39. ábra: Itt lehet az I/O field-hez hozzárendelni egy tag címet, innentől fog kommunikálni a PLC-vel ez az új I/O field.

40. ábra: WinCC 11. A 40. ábra: Itt az I/O field formáját lehet megadni. Ezzel azt állítjuk be, hogy milyen formában jelenjen meg.

59

A „Properties”-re kattintva újabb beállítási lehetőségek jelennek meg.

41. ábra: WinCC 12. A 41. ábra: Itt az I/O field színezését lehet beállítani. Lehetőségünk van a háttérnek, a benne lévő szövegnek, valamint a szegélynek a színét beállítani.

42. ábra: WinCC 13. A 42. ábra: Itt az I/O field helyzetét, valamint szélességét és magasságát tudjuk megadni.

43. ábra: WinCC 14. A 43. ábra: Itt meg lehet adni, hogy milyen operátori szinttel kell annak rendelkeznie, aki ebbe a field-be akar írni. 60

3.4.3. A módosított operátor panel

44. ábra: Új kezelő felület 1.

Az 44. ábrán látható a módosított programhoz készített operátor panel. Módosítani kellet a 2011-es víz útvonalat, fekete vastag vonallal van rajzolva az új rész. A hálózati vízbe belemegy a lágy víz, majd ez megy bele a deklórozókba. Onnantól kezdve minden változatlan.

61

45. ábra: Új kezelő felület 2.

Az 45. ábrán látható a módosított programhoz készített operátor panel paraméter táblázata. Az új mosatási funkció idő paramétere is rákerült a paraméterezhető paraméterek mellé, amelyen a keresztmosatási idő tartamát lehet meghatározni.

62

3.5. Módosított szoftver bemutatása

3.5.1. Deklórozó új programfunkciók

A rendszert megjelenítő technológiai kép átrajzolása a 2011-es átalakításoknak megfelelően, mégpedig az változott, hogy a két deklórozó víztartályba nem nyers víz kerül, hanem már kevert víz, így az aktív szén réteg a nyers vízbe kevert lágy vizet is megszűri.

Keresztmosatás a T9-es deklórozó berkefelt-szűrőjén Keresztmosatás a T10-es deklórozó berkefelt-szűrőjén

46. ábra: Módosítás 1.

63

3.5.2. Berkefeld-szűrők mosatása Automata funkcióban a két szűrőt, úgy mosatja a rendszer, hogy egy beállított idő paramétert, ha elér az egyik szűrő az előző mosatási ciklus óta, akkor keletkezik egy igény, és csak termelés alatt mosatja a szűrőt. Egyszerre mindig csak az egyiket mosatja, a másik addig termel, és ha mind a kettőn van egyszerre igény, akkor először a T9-et, majd ha azt befejezte,

akkor

a

T10-et

mosatja

a

rendszer

automatán.

Mosatás indításakor vagy a V192-öt vagy a V1102-öt zárja el a rendszer, így a technológiai víztartályba nem megy bele a kimosatni kívánt szénréteg.

Mosatási lépések a T9-es deklórozó berkefelt szűrőjén: - Primer oldal mosatása a V191 és V194 szelepeken keresztül történik. - Szekunder oldali mosatása a V193 és V195 szelepeken keresztül történik. - Keresztirányú mosatása a V193 és V194 szelepeken keresztül történik.

Mosatási lépések a T10-es deklórozó berkefelt szűrőjén: - Primer oldal mosatása a V1101 és V1104 szelepeken keresztül történik. - Szekunder oldali mosatása a V1103 és V1105 szelepeken keresztül történik - Keresztirányú mosatása a V1103 és V1104 szelepeken keresztül történik.

64

3.5.3. Időzítések paraméterezései, kézi START, STOP mosatási új funkció nyomógombok

47. ábra: Módosítás 2. Az 47. ábrán látható a módosított rendszer OP-ja, ahol a paramétereket lehet beállítani, valamint láthatók az új funkció nyomógombok: T9 mosatás START, - STOP, illetve

T10 mosatás START, - STOP.

A két deklórozót külön-külön kézzel mosatni a START gomb megnyomásával lehet, ami természetesen automatán lefut, és visszaáll termelési állapotba. De ha bármi probléma adódik, akkor a STOP gomb megnyomásával, lelépteti a kézi mosatás lépéseit és automatán visszaáll termelési állapotba.

65

4. Összefoglalás

A szakdolgozatomban a Borsodi Sörgyárban lévő főzőházi deklórozó rendszer vizsgáltam Első lépésként tanulmányoztam a rendszer hardveres és szoftveres felépítését. A hardveres vizsgálat során észrevehető, hogy a rendszert PLC vezérli, amely lehetővé teszi a teljesen automatikus működést. Ennek a PLC-nek a működését, felépítését vizsgáltam meg tüzetesebben. Ebben a Simatic Manager nevű program volt segítségemre, ahol is a hardver konfigurációs (HW Config) menün belül le lehet olvasni, milyen építőelemei vannak a PLC-nek. Ezeknek az elemeknek (táp, CPU, I/O kártyák) a paramétereit

a

SIEMENS

honlapján

lévő

katalógusból

kerestem

ki.

A szoftveres elemzés során a PLC programot felépítő részeket, majd magát a Simatic Manager-t vizsgáltam meg. Ezek után a vezérlő programot értelmeztem, és a feladatom szempontjából legfontosabb részletét leírtam lépésről lépésre. A feltérképezés után azt a feladatot kaptam, hogy a gyárban 2011-ben bevezetett változásoknak megfelelően módosítsam a folyamat szimulációs szoftvert, illetve a 2014.évi igényeknek megfelelően kell eljárnom a PLC szoftver tervezésében is. A berkefeld-szűrőn egy új mosatási lépést kellett létrehozni, valamint a mosatást szabályzó szelepek egymáshoz viszonyított mozgását kellett optimalizálnom a PLC szoftverének módosításával. A változtatások és tesztelések után leírtam a módosított szoftver új funkcióit, és bemutattam az operátor panel új funkciógombjait és beállítható új paraméterét. Szagdolgozatom írása során sikerült elmélyülnöm az automatizálás témakörében. Megtanultam, hogyan kell megtervezni egy PLC hardveres részét, valamint, hogyan kell szoftveres programmódosításokat végezni.

66

5. Irodalomjegyzék

[1] http://www.borsodisorgyar.hu [2] Ajtonyi István : Automatizálási és Kommunikációs Rendszerek, Miskolci Egyetemi Kiadó 2003 [3] Dr. Ajtonyi István - Dr. Gyuricza István : Programozható irányítóberendezések, hálózatok és rendszerek, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 2002 [4] http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo2&aktprim =99&lang=en [5] Robert H. Bishop : The Mechatronics Handbook, CRC Press LLC, 2007

Az internetes források utoljára ellenőrizve: 2014.11.20.

67

Summary:

The first step of my thesis was conducting both a hardware and a software analysis of the dechlorination system used at Borsodi Sörgyár. After the hardware check it becomes apparent that the system is PLC-controlled, which enables complete automation. I then proceeded to take a closer look at the workings of said PLC. This was made possible by using a program called Simatic Manager, that let me read the PLC’s hardware specifications through the hardware configurations menu (HW Config). This allowed me to look up the exact specifications of these hardware parts (power source, CPU, I/O cards) in the official SIEMENS catalogue. Over the course of the software analysis I took the PLC program’s building blocks and Simatic Manager itself under closer inspection. I then carried on to interpret the control program and write a step-by-step documentation of the parts most relevant to my research. After mapping the system I received the task of modifying the process simulation software in accordance with the changes implemented at the brewery in 2011. Furthermore, I had to take into account the 2014 requirements and standards when designing the PLC software. A new, additional step had to be implemented in the cleaning process of the Berkefeldfilter, and I also had to optimize, relative to each other, the movements of the valves regulating the cleaning process by applying modifications to the PLC software. After implementing the changes and testing them, I documented the new functions of the modified software and introduced the new buttons and adjustable parameter added on the control panel. During the course of writing my thesis, I managed to gain a deeper, more intricate knowledge of automation. I learned how to design PLC hardware and how to apply software modifications to it.

68

Szerszámgépészeti és Mechatronikai Intézet. Szakdolgozat. Főzőházi deklórozó rendszer Berkefeld-szűrőinek keresztmosatása. Készítette: Herczku Dániel

Recommend Documents