Акрихин, ХФК (АСУ ТП Пресса Килиан)

В 2014 году компанией Промышленная Автоматизация была проведена модернизация системы управления таблеточного пресса KILIAN E150 производства компании IMA. Данная установка закупалась фармацевтическим заводом Акрихин в г. Старая Купавна в 2000 году. Для фармацевтической отрасли очень важно точное следование технологическим процессам, которые гарантируют качество продукта. Необходима диагностика оборудование и измерение качества товара в процессе производства.

С точки зрения АСУ ТП ситуация выглядела типично: условия эксплуатации позволили сохранить оборудование в отличной работоспособности. Однако система управления морально и физически устарела: ЗИП отсутствовали или были дорогостоящими, компоненты требовали частого обслуживания. В ходе решения этих проблем, стало возможно выявить и осуществить дополнительные улучшения в работе пресса.

В первую очередь специалисты ознакомились с оборудованием. Пресс предназначен для изготовления таблеток диаметров до 12 мм из порошковой таблеточной смеси. Смесь подается под пуансоны и прессуется в таблетку в две стадии - предварительное прессование и основное.

Важным моментом является измерение усилия прессования. На ролике основного прессования установлен тензодатчик. Проблемой является скорость работы пресса - максимальная скорость может достигать 80 оборотов в минуту, за один оборот проходят 32 пуансона. На каждый пуансон приходится 9 импульсов датчика вращения. Измерение усилия производится на каждый импульс датчика и потом из 9 значений усилия, приходящихся на 1 пуансон выбирается максимальное. Оно и является значением усилия прессования на данном пуансоне. Таким образом измерения происходят с частотой: (80*32*9/60) = 384 Гц.

Для этого пришлось применять модуль подключения тензодатчиков с частотой обновления информации 450 Гц и передачей данных по шине RS485. В ходе производства таблеток, если усилие прессования на таблетке выходит за рамки указанного допуска происходит отброс таблетки с помощью быстросрабатывающей воздушной форсунки.

Другой узел осуществления контроля работы пресса – регулирование усилия пресса с помощью шагового двигателя. АСУ выполняет корректировку усилия в заданном диапазоне. Если усилие прессования меняется сильно и автоматически его скорректировать невозможно, то АСУ выдает ошибку.Витрина данных НОТА ВИЗОР для налогового мониторинга

Также при производстве производится отбор проб для взвешивания. Весовой узел реализован отдельным модулем. Отбор таблеток на взвешивание происходит также с помощью воздушных форсунок и производится как правило 1 раз в 20 минут. Настраиваются зоны допуска, при выходе одной таблетки за соответствующую зону допуска пресс останавливается.

Систему автоматизации построили на двух контроллерах Siemens Simatic S7-300 (CPU 313C-2DP) и операторской панели TP1500 Comfort. Один из контроллеров работает исключительно на чтение данных от модуля подключения тензодатчиков (основного усилия прессования и тяжелого хода), второй принимает данные от первого по сети Profibus и выполняет все функции управления.

Кроме того, что проект решил первоначально поставленную задачу модернизации АСУ пресса, было достигнуто общее повышение эффективности работы оборудования:

• 1. Расширились диагностические функции АСУ: теперь любые ошибки, которые могут возникнуть в сложной системе, идентифицируются и быстро исправляются.
• 2. Систематизация и хранения многочисленных данных о процессе производства: журнал ошибок, изменение веса таблеток, производительность, время простоя и производства. Все это позволяет оценить экономическую эффективность оборудования и оценить сотрудников, занятых на обслуживании пресса.
• 3. Повышение надежности электронных компонентов и ПО.
• 4. Алгоритмы работы пресса были скорректированы согласно изменившимся технологическим процессам.