Диссертация (1152160), страница 45
Текст из файла (страница 45)
– 1.3., 3.3.3, 3.4.4,3.5.3), была предложена новая, модернизированная ФСА автоматизации поточной линии производства сливочного масла (рисунок 5.16), учитывающая всевыявленные важнейшие параметры, характеризующие процесс производствасливочного масла. Схемой предусматривается: автоматизация подачи основныхкомпонентов в промежуточные сборники; автоматическое дозирование компонентов в рецептурный смеситель; контроль и стабилизация основных параметров, оказывающих наибольшее влияние на ход технологического процесса; автоматический контроль и регулирование уровней продуктов, расхода компонентов, подаваемых в рецептурный смеситель; непрерывное сбивание; стабилизация температуры в промежуточных сборниках и в смесителе; контроль ирегулирование температуры массы в приемной воронке отливочной машины;давления и температуры ледяной воды, поступающей для промывки масляногозерна в первой камере и промывки пласта масла во второй камере.
А такжепредусмотрено автоматическое регулирование параметров процесса сбивания,которое существенно влияет на качество готового сливочного масла.Содержание влаги в масле определяется величиной диэлектрическойпроницаемости масла. Система автоматического контроля и регулирования содержания влаги в сливочном масле представляет собой высокочастотный влагомер, основанный на емкостном методе измерения, обеспечивающий импульсное регулирование содержания влаги в масле.
На основе полученных структурно- параметрических и математических моделей основных стадий производства сливочного масла (3 глава, п. 3.4.4), нами разработана система автома-284тического управления процессом взбивания, непосредственно связанная с оборудованием маслоизготовителя.В схеме предусмотрен также контроль цвета и вкуса сливочного масла.Рисунок 5.16. Схема автоматизации производства сливочного маслаЦелью системы является поддержание влажности масла на выходе измаслоизготовителя путѐм изменения частоты вращения сбивателя. Регулирующая часть контроллера обеспечивает стабилизацию влажности путѐм изменения частоты вращения электродвигателя сбивателя, на который поступаетуправляющий сигнал с блока контроллера.Также был предложен автоматический контроль с использованиемцифровой видеокамеры (ЦВК) и регулирование реологических характеристиксливочного масла, являющихся важными показателями качества сливочного285масла.
На рисунке 5.17 представлена структурная схема автоматического регулировния этого параметра. С ЦВК изображение поступает на персональныйкомпьютер, где происходит сравнение полученного изображения с эталонным,фиксируется отклонение и, исходя из этого, подается сигнал на исполнительный механизм (тиристорный двигатель).Рисунок 5.17. Структурная схема автоматического регулирования цветасливочного масла с использованием ЦВК:1 – маслоизготовитель; 2 – масляной пласт; 3 – ЦВК; 4 – интеллектуальныймодуль принятия решения об изменении регулирующих воздействий; 5 –задатчик положения пласта; 6 – транспортѐр, принимающий маслоПласт сливочного масла выходит из канонической насадки камеры обработки масляного зерна маслоизготовителя (рисунок 5.16) под действием давления. Это давление возникает за счет работы исполнительного механизма (тиристорный двигатель). Величина давления в камере обработки масляного зернапод вакуумом зависит от скорости вращения шестеренных валков и реологических свойств масляного пласта.
По мере уплотнения масляного пласта придвижении от насоса дозатора к камере обработки масляного зерна еѐ реологические свойства изменяются. К тому же масляной пласт нагревается за счѐт интенсивного вязкого трения между частицами этой массы, что тоже влияет навязкие свойства масляной массы, проходящей через каноническую насадку. Поэтим, не согласованным между собой, причинам могут происходить локальныеизменения реологических свойств в объеме масляной массы в зоне матричногоотверстия, что, в свою очередь, будет вызывать изменения скорости vм масляного пласта на выходе из канонической насадки. Выходя из каноническойнасадки, масляной пласт под действием силы тяготения и за счет движения286транспортѐрной ленты искривляется в зоне между насадкой и точкой касания ктранспортерной ленте.
После касания с транспортерной лентой масляной пластперемещается за счет движения этой ленты. Для анализа траектории движениямасляного пласта 2 между насадкой и транспортѐрной лентой используетсяцифровая видеокамера 3. Расстояние между видеокамерой и пластом маславыбирается таким образом, чтобы в поле зрения видеокамеры находилась всячасть масляного пласта, движущаяся от канонической насадки маслоизготовителя и до ленты транспортѐра, и часть пласта длиной около 2-3 см, находящаясяна поверхности транспортѐрной ленты. Информация от цифровой видеокамерыпоступает на вход интеллектуального модуля решения об изменении регулирующих воздействий 4 (персональный компьютер), в котором проводятся следующие операции: обработка видеокадров, поступающих на вход системы; сравнение видеокадра с эталонным кадром-задатчиком 5, на котором показано требуемое положение жгута; определение степени деформации траектории движения пласта по отклонению отслеживаемых параметров от эталонного значения;принятие решения о необходимом воздействии на скорость вращения исполнительного механизма масляного пласта.
Интеллектуальный модуль принятиярешения 4 оценивает степень изменения траектории движения масляного пласта и постепенно изменяет скорость вращения вала тиристорного двигателя таким образом, чтобы привести траекторию масляного пласта к эталонному виду,позволяющему перед резкой (и упаковкой) получить масляной пласт без нарушения визуальных характеристик.5.4. Исследование и модернизация схемы автоматизации поточнойлинии производства хлебного квасаАнализ работающей на пивобезалкогольных комбинатах АСУТП показывает, что линия производства кваса состоит из шести основных объектов управления: прием ингредиентов, приготовления квасного сусла, брожения, осветления, дображивания и выдержки кваса и охлаждения.
Такие объекты могут располагаться как в одном помещении, так и распределены по нескольким поме-287щениям. Имеющиеся на этих предприятиях САУ и САР являются, в основном,одноконтурными системами стабилизации. Все процессы производства квасаконтролируются в потоке техническими средствами измерений. Однако, такиеважные органолептические показатели качества кваса, как цвет и вкус, контролируют в ходе лабораторного анализа.В настоящее время в технологической схеме пивобезалкогольных предприятий, в большинстве случаев, используется высокопроизводительное оборудование (рисунок 5.18).Рисунок 5.18. Линия производства хлебного квасаСуществующая на предприятиях схема автоматизации поточной линиипроизводства кваса даѐт все возможности для дальнейшего исследования, развития и внесения новых решений для максимально эффективной автоматизацииТП, что повлечѐт за собой исключение возможных ошибок, минимизацию расходов и трудозатрат, а также повышение качества производимой продукции.При автоматизации следует учитывать существующие в пивобезалкогольномпроизводстве проблемы.
Это: постоянно меняющийся спрос потребителей наразличные напитки; появление,кроме традиционных, новых напитков (например, квас Очаковский «Квасенок», белый квас кислый для окрошки с хреном,белый квас «Семейный секрет» (смородина и мята), домашний квас «Семейныйсекрет» (заварной ароматный), домашний квас «Семейный секрет» (бородинский)), новых технологий и прогрессивного оборудования. Для выполнения288этих требований необходима гибкая, способная быстро перестраиваться схемауправления производством, способствующая использованию интеллектуальныхтехнологий.
Основным инструментом, который может обеспечить успешноефункционирование и развитие пивобезалкогольных предприятий и компаний вусловиях высокой конкуренции на внутренних и перспективных внешних рынках, является внедрение в их деятельность современных средств автоматического контроля в потоке органолептических показателей качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.Исходя из полученных в 1 и 3 главах результатов (п.п.1.2.
– 1.3., 3.3.4,3.4.5, 3.5.4), все выявленные важнейшие параметры, характеризующие процесспроизводства хлебного кваса, в том числе датчики контроля качества, характеризующие цвет и вкус производимых напитков были заложены в разработанную ФСА процесса производства хлебного кваса, представленную на рисунке5.19.При помощи схемы управления производством кваса решаются задачиавтоматического дозирования компонентов и обеспечения заданных температурных режимов, а так же осуществляются контроль расходов и управление,блокировка и сигнализация работы оборудования.
Так, схемой предусматривается: автоматическое дозирование ингредиентов; автоматический контроль ирегулирование уровней продуктов; расхода; температуры в промежуточныхсборниках и в бродильном чане; контроль и стабилизация основных параметров, оказывающих наибольшее влияние на ход ТП производства хлебного кваса, что обеспечивает оптимизацию качества производства кваса; сокращениевремени простоев за счет быстрого пуска оборудования и предупреждения аварий технологических машин; автоматическая подача сигналов о работе оборудования поточной линии производства кваса на мнемосхемы; автоматическаязащита, предохраняющая действующее оборудование от аварий и блокировка вслучае необходимости работы этого оборудования.289Рисунок 5.19.
Функциональная схема автоматизации процесса производствахлебного кваса.Предусмотрена блокировка приводов с целью синхронизации их работы.В разработанную ФСА также внесены новые решения по автоматизацииконтроля органолептических показателей кваса с использованием интеллектуальных технологий, что повлечѐт за собой исключение возможных ошибок,минимизацию брака, расходов и трудозатрат, а также повышение качества производимых напитков.5.5. Выводы по 5 главе1. В пятой главе исследованы и проанализированы существующие напищевых предприятиях схемы автоматизации ТП производства различныхпищевых продуктов, а также имеющиеся АСУ производства продукции в целом, изучены используемые технические средства автоматизации, принципы иметоды управления.2902.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
