Из-за проблем приведённых выше заказчиком была поставлена задача создания автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) обжига. АСУТП должна была обеспечить решение следующих проблем путём:

- снижения влияния человеческого фактора и обеспечения рационального использования времени действия ночного тарифа на электроэнергию;

- обеспечения оперативного уведомления о работе печей и протоколирования всех событий, связанных с технологическим процессом;

- недопущения возникновения аварийных ситуаций, при помощи программной блокировки невозможности включения печей в случае угрозы перегрузки подстанции;

- автоматизации создания отчетных документов.

Для организации визуализации, сбора и архивации данных на ПК используется SCADA-система Vijeo Look (производитель Schneider Electric), которая обеспечивает оптимальное сочетание простоты реализации приложения и функциональных возможностей. Для непосредственной реализации алгоритма управления терморегуляторами печей используется промышленный логический контроллер (ПЛК) Schneider Electric Twido TWDLMDA20DRT, который позволяет реализовать поставленные задачи при сохранении оптимальной стоимости. Контроллер управляет терморегуляторами ОВЕН ТРМ151 и ТРМ251 посредством интерфейса RS-485 (используется протокол «ОВЕН»). Связь со SCADA-системой происходит при помощи Ethernet. Структура системы изображена на рисунке 1.

В итоге разработанная АСУТП обжига керамических изделий состоит из следующих компонентов:

- программируемых терморегуляторов печей ОВЕН ТРМ151 и ТРМ251;

- щита управления, где находятся контроллер и оборудование для связи по интерфейсам RS-485 и Ethernet

- автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, ключевым элементом которого является компьютер, на котором установлена SCADA-система VijeoLook.

АСУТП выполняет следующие функции:

1. Мониторинг значений температуры, поступающих с терморегуляторов, и отображение их в виде трендов (график «время-значение»), с их последующей архивацией;

2. Отслеживание наработки (моточасов) каждой из печей. В случае выхода значения выше установленного предела выдается предупреждение. Это позволяет вовремя заменить спираль нагревателя;

3. Запуск и остановка программ терморегуляторов по заданной последовательности, что дает возможность более эффективно использовать ночное время и снизить влияние человеческого фактора при проведении ночного обжига;

4. Ручное управление терморегуляторами по сети с АРМ оператора, а также выбор программы технолога для выполнения.

5. Отображение состояния терморегуляторов печей, что даёт оператору возможность оперативно определять состояние (выполнение программы, ожидание включения, авария, потеря связи и т.д.) печей, вовремя реагировать при аварийных ситуациях;

6. Контроль мощности работающих печей. Теперь ведется подсчет потребляемой нагревателями печей мощности, и в случае если включение печи вызывает перегрузку, то происходит ее автоматическое отключение. Это происходит на уровне контроллера вне зависимости от работы SCADA-системы. Также при попытке включить печь по сети с АРМ происходит расчет потребляемой мощности и, если она превышает номинальную, выдается сообщение о невозможности включения.

7. Автоматическое создание отчетов в MS Excel. В отчете отображается время (с точностью до минуты), которое печь проработала за сутки и приблизительное значение потреблённой электроэнергии. Отчеты автоматически сохраняются каждые сутки или по требованию оператора.

8. Автоматическая запись всех событий, происходящих с печами во время технологического процесса в журнал с указанием времени.

В среде SCADA-системы VijeoLook был разработан набор страниц визуализации технологического процесса, при помощи которых осуществляется мониторинг и управление технологическим процессом. В него входят:

- Главная страница (рисунок 2). На ней можно получить общую информацию о технологическом процессе (температура и состояние печей, выполняемая программа технолога, потребляемая мощность и т. д.);

- Страниц подробной информации о работе печей (рисунок 3). На этих страницах кроме информации доступной с главной страницы можно также просмотреть график (тренд) температуры, причем, как и в реальном времени, так и в режиме просмотра архивных данных.

Также экране общей визуализации, где отображена информация по всем печам, при наведении курсора на соответствующую печь появляется всплывающее окно, в кототором присутствует более подробная информация.