125043 (Автоматизация систем управления линией по производству ряженки), страница 2

4. Описание функциональной схемы автоматизации

В результате исследования технологического процесса производства ряженки, была разработана схема автоматизации процесса, в которой предусмотрено управление ходом процесса при помощи системы автоматизации.

Температура

Температура в резервуаре для нормализации, на выходе из секции регенерации и перед гомогенизатором контролируется с помощью термопреобразователя сопротивления с унифицированным выходным сигналом ТСП-6097 (1а, 2а, 3а), сигнал из которого подается на вторичный показывающий и регистрирующий прибор со встроенным преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (1б, 2б, 3б) и далее на управляющую ЭВМ.

Контроль, и регулирование температуры смеси в резервуаре для сквашивания при пастеризации осуществляется термометром сопротивления платиновым ТСП-6097 (4а). Данный термометр преобразует значение температуры в изменение активного сопротивления. Сигнал с термометра поступает на вторичный прибор – электронный мост со встроенным пневматическим регулирующим устройством и преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (4б), в котором сравниваются два значения. В зависимости от рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, которое через переключатели SA6, SA7 поступает на мембранно-пружинные исполнительные механизмы МИМ подачи пара и горячей воды (4г, 5г). Сигнал, поступающий на модуль процессора, обрабатывается. Параллельно осуществляется вывод на дисплей и печать. ЭВМ вырабатывает управляющее воздействие, которое преобразуется в ЦАП в аналоговый сигнал, поступающий через электропневматический преобразователь ЭПП-63 (4в, 5в), преобразующий унифицированный электрический сигнал 0…5 мА в стандартный пневматический сигнал.

Контроль, и регулирование температуры смеси в резервуаре для сквашивания при заквашивании осуществляется термометром сопротивления платиновым ТСП-6097 (5а). Данный термометр преобразует значение температуры в изменение активного сопротивления. Сигнал с термометра поступает на вторичный прибор – электронный мост со встроенным пневматическим регулирующим устройством и преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (5б), в котором сравниваются два значения. В зависимости от рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, которое через переключатель SA7, SA8 поступает на мембранно-пружинные исполнительные механизмы МИМ подачи горячей и ледяной воды (5г, 6г). Сигнал, поступающий на модуль процессора, обрабатывается. Параллельно осуществляется вывод на дисплей и печать. ЭВМ вырабатывает управляющее воздействие, которое преобразуется в ЦАП в аналоговый сигнал, поступающий через электропневматический преобразователь ЭПП-63 (5в, 6в), преобразующий унифицированный электрический сигнал 0…5 мА в стандартный пневматический сигнал.

Контроль, и регулирование температуры смеси в резервуаре для сквашивания при охлаждении осуществляется термометром сопротивления платиновым ТСП-6097 (6а). Данный термометр преобразует значение температуры в изменение активного сопротивления. Сигнал с термометра поступает на вторичный прибор – электронный мост со встроенным пневматическим регулирующим устройством и преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (6б), в котором сравниваются два значения. В зависимости от рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, которое через переключатель SA8 поступает на мембранно-пружинный исполнительный механизм МИМ подачи ледяной воды (6г). Сигнал, поступающий на модуль процессора, обрабатывается.

Параллельно осуществляется вывод на дисплей и печать. ЭВМ вырабатывает управляющее воздействие, которое преобразуется в ЦАП в аналоговый сигнал, поступающий через электропневматический преобразовательЭПП-63 (6в), преобразующий унифицированный электрический сигнал 0…5 мА в стандартный пневматический сигнал.

Давление

Давление в сепараторе контролируется с помощью манометра ОМБ-100 (7а), в котором измеряемое давление уравновешивается силами упругой деформации трубчатой пружины.

Контроль и регистрация давления в гомогенизаторе осуществляется следующим образом. Давление в гомогенизаторе контролируется с помощью манометра ОМБ-100 (8а), в котором измеряемое давление уравновешивается силами упругой деформации трубчатой пружины. Контроль и регистрация давления в гомогенизаторе осуществляется преобразователем давления 13ДН13 (8б) с пневматическим выходным сигналом 0,2…1,0 кгс/см2. Затем сигнал поступает на вторичный пневматический прибор, показания и запись величины одного параметра происходит на дисковой программе ПВ10.1П (8в). Через пневмоэлектрический преобразователь ЭПП-63 (8г), предназначенный для изменения унифицированного выходного сигнала 0,2…1,0 кгс/см2 в универсальный электрический сигнал постоянного тока 0,5 мА, значение сигнала поступает на модуль аналогового входа, управляющего ЭВМ. В АЦП сигнал преобразуется в цифровой. Если давление понижается или увеличивается, то производится сигнализация лампами (HL3, HL4). Параллельно идет вывод на дисплей и на печать.

Расход

Соотношение расходов контролируется, регулируется и регистрируется следующим образом. На трубопроводе расположены датчики индукционного расходомера – камерные диафрагмы ДКС-0,6-200 (9а, 10а). Поток жидкости проходит между полосами магнита, вызывает индукцию ЭДС, прямо пропорциональную средней скорости движения жидкости. Преобразователь перепада давления 13 ДД 11 (9б, 10б) преобразует возникающее напряжение в показания вторичного прибора ПВ-10.27 (9в, 10в), и одновременно записывает значение расходов с помощью пневмоэлектрического преобразователя ЭПП-63 (9д, 10д). В то же время сигнал с преобразователя поступает и на регулятор соотношения ПР-3.33 (9г), который непрерывно оказывает регулирующее воздействие через переключатель SA2 на мембранно-пружинный исполнительный механизм (9е) с регулирующим клапаном, изменение пропускной способности которого достигается поступательным перемещением центра диафрагмы относительно седла, представляющего собой перегородку в корпусе.

Схемой автоматизации предусматривается также контроль расходов нормализованной гомогенизированной смеси, закваски. Контроль расходов в трубопроводах осуществляется следующим образом. На трубопроводе расположены датчики расходомера Метран-360 (11а, 12а). Аналоговый электрический сигнал с которого подаётся на cчетчик-индикатор расхода Овен РМ1 (11б, 12б), затем индикатор технологический микропроцессорный Микрол ИТМ 11 (11в, 12в), далее на АЦП, который преобразует электрический сигнал в цифровой код. БЦР позволяет вывести эту информацию на дисплей или на печать.

Уровень

Уровень молока в резервуаре для нормализованной смеси контролируется и сигнализируется следующим образом.

В емкость погружается электрод, покрытый изоляционным материалом, который со стенками сосуда образует цилиндрический конденсатор, емкость которого меняется при колебании уровня. Сигнал с датчика ДЕ-4А (13а, 13б) поступает на сигнализатор уровня ЭРСУ-2 (13в). При заполнении и опорожнении емкости зажигается сигнальная лампочка HL1.

Контроль, регулирование, сигнализация и регистрация уровня молока в уравнительном баке осуществляется следующим образом.

Измерение уровня осуществляется с помощью датчика стержневого ДЕ-4А (14а, 14б) откуда неунифицированный сигнал поступает на электронный индикатор уровня ЭРСУ-3 (14в), затем унифицированный электрический сигнал 0…5 мА поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор Диск-250 (14г) со встроенным регулятором, который в зависимости от значения уровня вырабатывает управляющий сигнал. Он через универсальный переключатель электрических цепей SA3, SA4 поступает на магнитные пускатели КМ2, КМ3, управляющие работой насосов. При достижении верхнего уровня блокируется работа подающего насоса и разрешается работа отбирающего, а при достижении нижнего уровня разрешается работа подающего и блокируется работа отбирающего насоса.

Сигнал поступает на аналоговый ввод, а далее на блок цифрового регулирования, где обрабатывается им. После этого блок цифрового регулирования выдает управляющее воздействие, этот сигнал через дискретный вывод поступает на нормирующий преобразователь РП-12 (14д), откуда электрический сигнал через переключатели электрических цепей SA3, SA4 поступают на магнитные пускатели КМ2, КМ3 управляющие работой двигателей М2, М3 насосов.

Контроль, регулирование, сигнализация и регистрация уровня молока в резервуаре для сквашивания осуществляется следующим образом.

Измерение уровня осуществляется с помощью датчика стержневого ДЕ-4А (15а) откуда неунифицированный сигнал поступает на электронный индикатор уровня ЭРСУ-3 (15б) затем унифицированный электрический сигнал 0…5 мА поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор Диск-250 (15в) со встроенным ПИ-регулятором. Диск-250 в зависимости от значения уровня вырабатывает управляющий сигнал, который через универсальный переключатель электрических цепей SA5 поступает на магнитный пускатель КМ4, управляющий работой двигателя мешалки М4. Сигнал поступает на аналоговый ввод, а далее на блок цифрового регулирования, где обрабатывается им. После этого блок цифрового регулирования выдает управляющее воздействие. Этот сигнал через дискретный вывод поступает на нормирующий преобразователь РП-12 (15г) откуда электрический сигнал через переключатель электрических цепей SA5 поступает на магнитный пускатель КМ4, управляющий работой двигателя мешалки М4.

Кислотность

Кислотность в резервуарах для нормализации и сквашивания контролируется следующим образом. Прибор измерения кислотности рН-202.1 (16а, 18а), чувствительный элемент которого снабжен электродами (стеклянным и хлорсеребряным) погружается в жидкость. Постоянное напряжение с него подается на вибропреобразователь П-201(16б, 18б), в котором усиленное переменное напряжение преобразуется в напряжение постоянного тока. Унифицированный электрический сигнал 0…5 мА с преобразователя подается на автоматический потенциометр КСП-2 (16в, 18в), который показывает и регистрирует значение кислотности.

Массовая доля жира

Контроль массовой доли жира молока в емкости с нормализованной смесью и в резервуаре для сквашивания осуществляется с помощью анализатора жирности Cereg TEC-D (17а, 19а). Сигнал с него подается на вибропреобразователь П-201(17б, 19б), в котором преобразуется в напряжение постоянного тока. Затем сигнал поступает на вход вторичного прибора ДИСК-250 (17в, 19в), где показывается и регистрируется значение массовой доли жира.

Работа электродвигателя

Запуск и остановка электродвигателя мешалок в резервуаре для сквашивания, центробежных насосов, сепаратора-молокоочистителя осуществляется с помощью пусковой аппаратуры, а именно, магнитным пускателем, который может включаться и выключаться кнопками управления и универсальными переключателями.

Заключение

Разработанная автоматизированная система управления технологическим процессом может функционировать в локальном режиме, с помощью регуляторов, установленных на щитах управления, и в режиме цифрового управления с использованием ЭВМ. Управление процессом осуществляется автоматически, с возможностью полного контроля технологом-оператором всех основных технологических параметров, значения которых отображаются на индикаторах вторичных приборов, на щите или на экране ЭВМ.

Список использованной литературы

1. Баранов, В.Я. Промышленные приборы и средства автоматизации [Текст] / В.Я. Баранов, Т.Х. Безновская, В.А. Бек. – Л.: Машиностроение, 1987. – 847 с.

2. Битюков, В.К. Руководство к выполнению курсового проектирования по автоматизации [Текст] / В.К. Битюков, А.Н. Гаврилов, А.Е. Емельянов, Ю.В. Пятаков. – Воронеж: ВГТА, 2006. – 104 с.

3. Брусиловский, Л.П. Автоматизация технологических процессов в молочной промышленности [Текст] / Л.П. Брусиловский, А.Я. Вайнберг. – М.: Пищевая промышленность, 1978. – 344 с.

4. Кошарский, В.Д. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы [Текст] / В.Д. Кошарский. – Л.: Машиностроение, 1976. – 488 с.

5. Крусь, Г.Н. Технология молока и молочных продуктов [Текст] / Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев. – М.: КолосС, 2004. – 455 с.

6. Черенков, В.В Промышленные приборы и средства автоматизации [Текст] / В.В Черенков. – Л.: Машиностроение, 1987. – 697 с.