Различные варианты автоматизации процесса сушки.

Сушка древесины длительный и ответственный процесс. Конечно, существуют технологии скоростной сушки, но и в этом случае длительность техпроцесса превышает длительность нескольких рабочих смен. Естественно возникают вопросы, как автоматизировать этот процесс и точно выполнить технологию, как при всем этом сделать качество стабильным. Ответ напрашивается само собой - без надежной системы управления техпроцессом эту проблему не решить.

Что же такое автоматика сушильной камеры? Это комплекс устройств и узлов, обеспечивающих своевременное и качественное управление узлами и агрегатами. Очень часто можно столкнуться с заблуждением, когда под автоматикой понимают отдельно взятый микропроцессорный модуль и упускают из вида исполнительные механизмы и агрегаты. Об автоматике в целом и пойдет сегодня речь.

Какими качествами (функциями) должна обладать автоматика сушильной камеры?

В первую очередь рассмотрим микропроцессорный модуль. Элементная база микропроцессорного модуля должна быть устойчивой к отклонениям в электропитании. Качественная электроэнергия в промышленных условиях - отдаленное будущее. Помимо надежной элементной базы микропроцессорный модуль обязательно должен быть оснащен собственным надежным стабилизатором электроэнергии. Теперь о "сердце" микропроцессорного модуля - микроконтроллере. Существует множество различных микроконтроллеров и однозначной рекомендации по выбору модели дать не возможно, но желательно, чтобы это устройство было промышленного назначения с интегрированными подсистемами. Системы интерфейсов обслуживающие микроконтроллер также должны иметь надежную защиту, ведь именно через них идет обменной информацией с внешним миром. И, конечно, микроконтроллер должен быть оснащен правильно работающей управляющей программой. Без управляющей программы микропроцессор не представляет собой ни чего интересного.

Вторым по важности блоком автоматики является силовой шкаф. В обязанности этого блока входит исполнение команд на включение и выключение различных агрегатов сушильной камеры. Этот блок также должен быть оборудован надежной защитой от перегрузки и надежными системами управления исполнительными механизмами.

И третий компонент автоматики - периферийные исполнительные механизмы и системы измерения параметров сушильной камеры. Очень часто о важности этих устройств незаслуженно забывается. Но ведь на них падает основная неблагоприятная нагрузка в виде агрессивной внешней среды и особенностей "российской эксплуатации". Можно подумать, - "Что сложного в приводе шарового крана магистрали подачи теплоносителя?" Собственно ни чего сложного в нем нет. А требования к надежности огромные. Представьте себе отказ этого простого устройства в ночное время. Конечно, исполняющая программа своевременно поднимет тревогу и можно будет что-то предпринять. Но время идет, техпроцесс приостановлен. Тут же появляется риск "цементации пор" твердолиственной древесины и угроза отправить в брак весь пиломатериал, загруженный в сушильную камеру. Важность средств измерения также не подвергается сомнению. От точности измерения параметров среды сушильной камеры, влажности древесины зависит практически все.

Теперь о самом интересном - управляющей программе. Каков бы не был микроконтроллер - это всего лишь математическое устройство готовое производить вычисления с определенной скоростью. Необходима управляющая программа, которая будет формировать "интеллект" автоматики сушильной камеры. Один из главных моментов работы управляющей программы - точность и правильность вычисления значения поступающих данных. Фактически это и есть основа качества и энергосбережения, на это и затрачивается львиная доля вычислительной мощности процессора. После того как управляющая программа получила необходимые данные, начинается процесс их логической обработки и выдачи через интерфейсы управляющих команд. В наиболее продвинутых программах предусмотрена возможность сохранения истории команд и параметров среды в камере с хронологическими метками. Скажете излишество? Вовсе нет. Всем известна истина, - "Хорошо делается только то, что хорошо контролируется". История параметров сушильной камеры необходима технологам для своевременного предупреждения технологических нарушений и выявления неправильной работы узлов сушильной камеры. Не лишним будет позаботиться о том, каким образом будут "сниматься" накопленные данные. Управляющая программа (если предусмотрена такая возможность) сохранит данные в оперативной памяти микроконтроллера. А дальше? Два варианта, или находясь рядом с контролером вручную записать параметры, или (если есть интерфейс) получить данные на персональный компьютер и, допустим, распечатать отчет. Конечно второй вариант привлекательней.

В заголовке статьи упоминалось о двух подходах к автоматизации, имелось в виду два подхода в создании управляющих программ. Представите себе программу, которая требует для своей дальнейшей работы всего несколько параметров - вид древесины, толщину пиломатериала, какую влажность древесина имеет в настоящий момент, и какая влажность должна быть в конце процесса сушки. Очень удобно работать с такой программой. Все лаконично и просто. Технологический цикл изменению не подлежит и соответственно внести негативные изменения невозможно. С такой автоматикой управится даже начинающий, и результаты у него будут блестящие! Но есть одно но, а зачем это Вам, если вы опытный специалист, да и сортамент древесины меняется один раз в полгода. Не проще ли использовать управляющую программу с возможностью ввода параметров всего техпроцесса и потом эксплуатировать ее, внося небольшие оптимизирующие коррективы.

В этих двух подходах просматриваются непреодолимые противоречия. В одном случае простота и гарантированная защита от ошибки, и во втором случае широкая возможность для маневра для точнейшей настройки работы сушильной камеры. Выбрать может только тот, кто будет непосредственно эксплуатировать, ведь только он обладает всей информацией необходимой для принятия решения. Но производитель сушильных камер обязан предложить оба варианта автоматики (управляющих программ).

Евгений Таманцев