Для перемешивания состава используется устройство, внешне напоминающее миксер (рисунок 1.2) с вращающимися элементами (лопастями). Благодаря специальному редуктору вращение лопастей происходит по сложному закону: они вращаются вокруг собственной оси и дополнительно вокруг оси главной конструкции (планетарное перемешивание).

Для приведения в движение такой установки используются два двигателя переменного тока с короткозамкнутым ротором мощностью 15 и 35 кВт, обеспечивающих постоянную нагрузку на валу (безударный старт-стопный режим). Один двигатель вращает лопасти мешалки, а другой обеспечивает их планетарное движение.

Рисунок 1.2 - Установка смешения

Чаша поднимается к смесителю гидроцилиндром и фиксируется специальными зажимами. Для обеспечения более тщательного перемешивания в чаше формируется вакуум. После перемешивания чаша опускается на транспортную тележку и перевозится к месту проведения операции (на позицию) вытеснения. Вытеснение производится поршнем, установленным на специальной раме, к которой пристыковывается чаша с готовым продуктом. Дополнительно предусмотрено и вспомогательное оборудование, позволяющее подавать, например, горячую и холодную воду в рубашку чаши, готовить воздух для исполнительных пневмомеханизмов, нагнетать масло в гидросистемы (маслостанции 1,2), устанавливать или снимать крышку, закрывающую чашу, поднимать или опускать чашу, вытеснять готовую массу (смесь) в приемный контейнер, фиксировать тележку с чашей на позициях и т.д.

Технологическое оборудование размещено во взрывоопасной зоне 1 по классификациям МЭК, или в зоне класса В-1а по российской классификации, что предъявляет особые требования к аппаратным средствам и элементам автоматики. Эти требования, усугубленные условиями эксплуатации (температура до +50°С, влажность до 90%), предопределили выбор аппаратных средств, включая компьютер, в индустриальном исполнении для жёстких условий эксплуатации.

Рисунок 1.3 - Структурная схема вычислительного комплекса

3. Аппаратные средства

Вычислительный комплекс системы реализован на 1ВМ РС совместимом промышленном компьютере фирмы Advantech. В 14-слотовом шасси IРС-610 размещены основные элементы системного блока и устройств связи с объектом (УСО). На рисунке 1.3 приведена структурная схема вычислительного комплекса.

Центральное место в аппаратуре комплекса занимает процессорная плата РСА-61451 с интерфейсами VGA и твердотельного диска.

Принцип работы комплекса построен на опросе датчиков состояния и положения технологического оборудования, температур, давлений, глубины вакуума, контроля за состоянием электроприводов, а также на выполнении команд, поступающих от виртуального пульта оператора и кнопок локального управления, и на формировании соответствующих управляющих сигналов.

Сигналы от датчиков состояния и положения через модуль гальванической развязки поступают на модули дискретного ввода. Аналоговые сигналы через измерительные преобразователи поступают на АЦП.

В зависимости от состояния опрошенных параметров и команд оператора в текущий момент времени системным блоком формируются управляющие сигналы для исполнительных механизмов, в соответствии с заданным алгоритмом. Выходные дискретные сигналы переключают твердотельные реле, передавая тем самым управляющие воздействия на исполнительные механизмы. В качестве элементов гальванической развязки и твердотельных реле использованы модули фирмы.

ЦАП формирует установки скорости электроприводов. Управление электроприводами и съем информации об их состоянии (реальная скорость вращения и нагрузка, готовность к работе и возможные сбои) осуществляются по интерфейсу Я8-485.

Выбор режима работы и задание команд управления проводятся при помощи клавиатуры и манипулятора. Текущие, аварийные и архивные значения контролируемых параметров могут быть задокументированы печатающим устройством. Устройство оповещения на базе звуковой карты и акустических колонок предназначено для выдачи предупредительных звуковых сигналов обслуживающему персоналу при возникновении предаварийных ситуаций.

Бесперебойное питание вычислительного комплекса обеспечивает источник фирмы АРС серии Smart-UРSмощностью 700 ВА. Оборудование комплекса размещено в шкафу вычислительном, общий вид которого показан на рисунке 1.4.

Помимо промышленного компьютера в состав системы управления входят измерительные, коммутационные, вспомогательные устройства, датчики и преобразователи.

Основные элементы этого оборудования перечислены в таблице 1.1.

Искробезопасные цепи для измерения температуры смеси и воды в рубашке чаши построены с использованием взрывозашищенных термопреобразователей с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-Ех-3224 0-100°С.

Для измерения остаточного давления в чаше применен взрывобезопасный датчик "Сапфир", а для визуализации значений остаточного вакуума и давления сжатого воздуха используются взрывозащищённые манометр и вакуумметр.

Таблица 1.1 - Элементы оборудования системы

Наименование	Количество	Назначение
1	2	3
Термопреобразователи ТСМУ-Ех-3224, 0-100°С	6	Для измерения температуры смеси и воды в рубашке чаши
Блоки питания БПД-40, Ех 1, 4-20 мА	2	Для питания искробезопасных цепей датчиков температуры
Датчик остаточного давления "Сапфир"-22-МТ-Ех-2ОЗО/ 6,3 кПа	1	Для измерения остаточного давления при вэкуумировании чаши
Датчик давления МТ100Р-11036/10 МПа	2	Для измерения давления масла в гидросистеме
Блок питания 4БП-36	1	Для питания датчиков давления
Блок преобразования сигналов БПС-90П	1	Для питания датчиков "Сапфир"
Манометр сигнализирующий ДМ2005Сг1Ех<ВТ4/ 0,6 МПа	1	Для индикации уровня давления воздуха в пневмосистеме
Вакуумметр сигнализирующий ДВ2005Сг1ЕхсIIВТ4/ 100 кПа	1	Для индикации глубины вакуума в чаше
Продолжение таблицы 1.1
1	2	3
Барьер искроэащиты МС13-8Ех0-К/24VDC	10	Для организации искробезопасных цепей датчиков положений
Индуктивный бесконтактный датчик положения NI10 G18SК-У1Х1	100	Для установки на исполнительные механизмы
Блок подготовки воздуха ПБ16.31	1	Для очистки и подачи воздуха в пневмосистему
Пневмораспределитель В64-34А	1	Для управления подачей воздуха в пневмосистему
Частотные преобразователи	2	Для безударного управления электродвигателями
Пост управления кнопочный КУ-91/КУ-92, 1ЕхdIIВТ5	10	Для взрывозащищенного локального пульта
Модули УСО Grауhill 73G-IDC5В 73G-ОDС5 73С-ОАС5А	132 32 16	Для коммутации сигналов - входных 24 В постоянного тока - выходных 24 В/3 А постоянного тока - выходных до 240 В/3 А переменного тока
Клеммы WАGО	420	Для организации кроссовых соединений внутри шкафа
Шкафы	2	Для размещения устройств автоматики, управления и промышленного компьютера

Искробезопасные цепи датчиков положения NI10 С185К-У1Х1 построены с использованием 8-канальных барьеров искрозащиты МС13-8Ех0-К/ 24\ТЗС, что значительно уменьшило аппаратную часть схемы управления. В последующих разработках вместо барьеров фирмы Тurskпредпочтение отдавалось аналогичным устройствам фирмы Реррегl+Fuchs.