Автоматизація виробництва склотари на ТОВ "Вералія Україна"
Автор: Ілючок Віктор Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерно-інтегровані системи керування виробництвами
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Ілючок В.О., Роман В. І. (керівник). Автоматизація виробництва склотари на ТОВ "Вералія Україна". Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2025. Дослідження та модернізація системи керування скловарною піччю у виробництві склотари спрямовані на підвищення ефективності теплових процесів, забезпечення стабільної якості скломаси та зменшення енергетичних витрат підприємства. Скловарна піч є центральним елементом технологічної лінії виготовлення склотари, адже саме в ній відбуваються плавлення шихти, освітлення розплаву, гомогенізація та підготовка скломаси для її подальшої подачі на формувальні машини. Сучасні вимоги до виробництва скляної тари передбачають високу точність ведення технологічних режимів, стабільність параметрів печі та мінімізацію негативного впливу на довкілля, що потребує впровадження надійних автоматизованих систем керування. Отже, актуальність дослідження полягає у необхідності розробки та впровадження високоточних, енергоефективних та адаптивних систем керування, які є критичними для забезпечення конкурентоспроможності підприємств склотарної галузі на світовому ринку, мінімізації виробничих витрат та відповідності жорстким екологічним нормам. Метою дослідження є розроблення та впровадження вдосконаленої системи автоматизації для регулювання та контролю параметрів скловарної печі, яка забезпечить покращення якості скломаси, підвищення енергоефективності та зниження експлуатаційних витрат. У межах роботи проведено аналіз існуючих технологічних рішень, визначено їхні недоліки та встановлено перспективні напрямки модернізації. Особливу увагу приділено автоматизації процесів регулювання температурних зон печі, контролю витрати палива й повітря, моніторингу рівня скломаси, тиску та інших критичних параметрів технологічного процесу. Об’єктом дослідження магістерської кваліфікаційної роботи є система керування регеративною скловарною піччю у виробництві склотари. До об’єкта 7 належать усі технологічні вузли та обладнання печі, зокрема системи подавання шихти, пальникові пристрої, теплові зони, канали регулювання температури, тиску та витрати, засоби моніторингу та сигналізації, а також апаратно-програмні компоненти автоматизованої системи керування. Предметом дослідження в даній МКР є: алгоритми та методи керування процесами скловарної печі, що використовуються для регулювання теплових процесів (температури, тиску, співвідношення паливо/повітря); технічні засоби автоматизації та програмне забезпечення, які формують автоматизовану систему керування. У роботі здійснено детальний аналіз технологічного процесу роботи скловарної печі, розроблено її структурну та технологічну схеми, визначено чинники, що впливають на теплові процеси та якість скломаси. Виконано матеріальний і тепловий баланси печі. Запропоновано функціональну схему автоматизації відповідно до чинних державних стандартів систем автоматичного керування. Обґрунтовано вибір технічних засобів автоматизації — датчиків температури та тиску, регуляторів, витратомірів, газоаналізаторів, контролерів та іншого обладнання, необхідного для стабільної роботи печі. Розроблено програмне забезпечення для комп’ютерно-інтегрованої системи керування скловарною піччю, яке охоплює алгоритми функціонування контурів регулювання, програму роботи мікропроцесорного контролера та інтерфейс системи SCADA/HMI. Окремо створено принципову схему електричних з’єднань контролера з технічними засобами автоматизації. Проведено математичне моделювання контурів автоматичного регулювання температури у характерних зонах печі, встановлено параметри моделі та перевірено її адекватність. Розроблено одноконтурні та каскадні системи автоматичного регулювання температури, визначено оптимальні параметри налаштування ПІД-регуляторів для забезпечення високої якості управління. Результати дослідження засвідчують, що модернізація системи керування скловарною піччю забезпечить підвищення стабільності теплового режиму, зменшення питомих витрат палива, покращення однорідності скломаси та 8 підвищення продуктивності виробництва. Запропоновані технічні рішення сприятимуть підвищенню екологічної безпеки виробництва та зміцненню конкурентоспроможності продукції на внутрішньому та міжнародному ринках. Ключові слова: скломаса, шихта, регенартивна скловарна піч, теплова зона, температурне регулювання, паливно-повітряна суміш, ПІД-регулятор, система автоматичного керування. Перелік джерел посилання: 1. Інноваційні технології у виробництві спеціального та побутового скла [Електронний ресурс] : підручник для студ. спеціальності 161 «Хімічні технології та інженерія», спеціалізації «Хімічні технології неорганічних керамічних матеріалів» / М. М. Племянніков, А. П. Яценко, І. В. Пилипенко, Б. Ю. Корнілович ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 5,94 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 298 с. – Назва з екрана. 2. Aegerter M. A. Sol-gel technologies for glass producers and users / M. A. Aegerter, M. Mennig. – New York : Springer Science & Business Media, 2013. – 465 p. 3. GlassOnline. (2024, June). Glass Magazine, 2024(6). https://www.glassonline.com/pdf/magazine/GM/2024/GM_2024_6.pdf 4. Scalet, B., Garcia Munoz, M., Sissa, A., Roudier, S., & Delgado Sancho, L. (2013). Довідковий документ з найкращих доступних технологій та методів управління (НДТМ) для виробництва скла (BREF Glass). Об’єднаний дослідницький центр (JRC). https://mepr.gov.ua/wp- content/uploads/2023/05/GLS_Adopted_03_2012_0_UK.pdf