Основы проектирования систем автоматического управления оборудования электронных технологий »

на тему:

«Установка низкотемпературного

обезвоживания в вакууме»

Москва 2010 г.

Оглавление

Оглавление. 2

Введение. 4

1. Описание процессной модели. 6

1.1. Нагрев. 6

1.2. Запуск FVN.. 7

1.3 Откачка. 9

1.4 Дозатор. 10

1.5 Транспортирование. 10

1.6 Шлюз. 12

1.7 Остановка FVN.. 13

1.8 Процесс “Сервер”. 14

1.9 Выбор сервисных функций. 14

2. Описание комплексной принципиальной схемы.. 14

2.1. Система подачи исходного продукта Spin. 15

2.2 Камера технологическая КТ с системой транспортирования. 15

2.3 Система нагрева HS. 16

2.4 Сборник готового продукта. 17

2.5 Вакуумная система VS. 17

2.6 Система снабжения холодной водой CW... 18

2.7 Система электропитания и управления SPU.. 18

Система электропитания SE. 19

Система управления SU.. 20

3. Структура программного обеспечения. 22

3.1. Клиенское ПО.. 22

3.2 Управляющая программа сервер. 22

3.3 Память обмена. 24

Список литературы. 27

Введение

Установка низкотемпературного обезвоживания органических веществ (установка НОВ-0.1АГ) разработана ООО «Научно-экспертным обществом «Эльтрон» (далее НЭО «Эльтрон») на основе патентов, держателем которых является ООО «НЭО Эльтрон».

В основе конструкция и принципа действия установки НОВ-0.1АГ лежит технология низкотемпературного обезвоживания в вакууме (технология НОВ). Технология НОВ – это процесс разделения исходного продукта большой первоначальной влажности на три составляющие: сухой продукт, водный конденсат и газообразный выхлоп, при этом нагрев обрабатываемого продукта осуществляется в вакууме в температурном диапазоне, нижний предел которого ограничивается температурой испарения воды при рабочем давлении в технологическом объеме, а верхний условиями, обеспечивающими отсутствие необратимых потерь полезных свойств исходного вещества и возможностью уничтожения живых клеток организмов и растений, присутствующих в обрабатываемом веществе.

Установка низкотемпературного обезвоживания в вакууме (НОВ-01) предназначена для демонстрации возможностей технологии НОВ и для отработки режимов обезвоживания различных веществ, имеющих первоначальную влажность от 98% до 65%.

Благодаря своей универсальности разработанная технология НОВ может быть использована для решения задач экологического бизнеса в таких областях как:

• переработка отходов лесоперерабатывающего производства и создание экологически чистых стройматериалов;
• получение экологически чистого органического удобрения из отходов сахарного производства (дефиката);
• переработка молочной сыворотки в импортозамещающий белково-витаминный продукт функционального питания людей;
• производство микробиологического белка из отходов спиртового производства;
• производство широкой гаммы порошков влажностью от 8 до 14 % и паст влажностью от 60 до 70 %: различных овощей, фруктов, томатов, моркови, грибов, яблок, чеснока, пивной дробины и других продуктов с начальной влажностью до 98%, использующихся при производстве соков и в качестве кормовых и пищевых добавок.

Отметим, что в случае необходимости изменения профиля предприятия и перехода к производству от одних продуктов к другим товарам с использованием технологии НОВ, установки низкотемпературного обезвоживания в вакууме (установки НОВ) не требуют серьезных конструкционных изменений. Модернизация оборудования, связана в основном с разработкой нового технологического регламента в соответствии с новым продуктом переработки и изменением конструкции узла подачи в установку НОВ исходного продукта. При этом затратная часть на проведение этих работ незначительна и составляет не более 15% от стоимости установки НОВ.

В установке предусмотрен нагрев обрабатываемого продукта с помощью горячей воды, циркулирующей по замкнутому контуру и нагреваемой тепловой машиной и тепловым котлом.

Транспортирование продукта по теплообменнику осуществляется ленточным конвейером с приводом от пневмоцилиндра. Интервалы времени между тактами локальных перемещений могут определяться программно и изменяться в процессе работы установки.

Управление установкой при выходе на стационарный режим осуществляется оператором. На мониторе отображается состояние ее подсистем и элементов. Оператор запускает процессы откачки, нагрева, подачи и транспортирования продукта, вручную по подсказке с монитора коммутируя клапана и включая насосы. Он имеет возможность задавать уставки на основные параметры реализуемых процессов, активизировать их и далее они выполняются автоматически.

В процессе работы установки фиксируются в памяти системы управления и сохраняются на жестком диске файлы отчёта о работе, предназначенные для анализа режимов ее работы с целью выбора оптимальных режимов функционирования. Ручной режим управления позволяет реализовать нетиповые режимы и устранять нештатные ситуации.

Продукт из приемного бункера Bp насосом NZ подается в дозатор Dzt, из которого с помощью загрузочного шлюза, приводимого в действие пневмоцилиндром дозатора PZD попадает в камеру технологическую КТ.

В камере КТ размещен теплообменник из полого алюминиевого профиля. Над ним расположена лента транспортера, приводимая в действие пневмоцилиндром PZK. При движении транспортера продукт нагревается от алюминиевого профиля, во внутренней полости которого циркулирует горячая вода.

Нагрев продукта от теплообменника и откачка камеры технологической вакуумным насосом FVN приводят к интенсивному испарению содержащейся в продукте влаги. Дойдя до конца теплообменника, продукт ножом соскребается с полотна транспортера и выгружается в приемную емкость.

Функционально установка НОВ-01 состоит из:

1. системы подачи исходного продукта Spin;
2. камеры технологической КТ с системой транспортирования ;
3. системы нагрева HS;
4. cборника готового продукта SPout ;
5. вакуумной системы VS;
6. системы снабжения холодной водой CW;
7. пневмосистемы PSYS;
8. системы электропитания и управления SPU.

9. Описание процессной модели

Для реализации управления установкой НОВ-01 система управления должна выполнять следующие функции:

1. Нагрев
2. Запуск FVN
3. Откачка
4. Дозатор
5. Транспортирование
6. Шлюз
7. Остановка FVN
8. Сервер

1.1. Нагрев

Цель процесса – сбор и передача информации о процессе нагрева теплообменника и рубашки камеры, отвода тепла в конденсоре, давлении в камере.

Критерии начала и окончания - инициируется и останавливается оператором.

Участвуют:

Уставка T_T ;интервал сбора информации

Уставка N_T ;число измерений температуры для усреднения в интервале

Сигналы аналогового контроля:

ac_TH_in ;Температура теплоносителя на входе

ac_TH_out ; Температура теплоносителя на выходе

ac_TR_out ;Температура теплоносителя на выходе из рубашки

ac_TD_out ;Температура теплоносителя на выходе из дозатора

ac_TC_in ; Температура рабочего тела на входе в конденсор

ac_TC_out ; Температура рабочего тела на выходе конденсора