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.Дмитрий Бородачев, DатаРу Облако: Наше преимущество — мультивендорная модель предоставления облачных услуг

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.