Диссертация (1152184), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В качестве примеровможно привести программно-технические комплексы на базе программируемых44логических контроллеров отечественной разработки «УМИКОН», «ОВЕН»,«ДЕКОНТ», «КОНТАР», «КРУГ-2000», «КРУИЗ», «ТЕКОН», и многие другие.К сожалению, многие из этих ПЛК обладают недостаточной гибкостью, и,несмотря на заявленную отечественную разработку, созданы на элементной базепроизводства США, Японии, европейских стран.
Под недостаточной гибкостью,прежде всего, необходимо отметить отсутствие возможности программно задатьопределенную цифровую или аналоговую линию в качестве входной иливыходной. Это явилось одной из причин отказа от реализации ПАК намикроконтроллере, и замены его на микрокомпьютер, где задача заданиянаправления линии является предельно простой (рисунок 7). Цена на такие ПЛК наданный момент находится в районе 30000 руб. [85], что достаточно дорого,особенно с учетом того, что заявленная цена не включает в себя датчики иисполнительные устройства, а также программное обеспечение для настройки, ифункционирования в качестве вышестоящей информационной системы.Рисунок 7 – Визуализация типа линий, их направления и текущего состояния намикрокомпьютере Orange Pi OneВызывает сожаление, что в подавляющем большинстве курсовых и дажевыпускных квалификационных работ во многих вузах пищевого профиля данныеПЛК рассматриваются классически, как трехуровневая система.
Такое же делениепринято производителями ПЛК.451. «Полевой уровень» - датчики, прочие измеряющие устройства,исполнительные устройства, конвертеры сред и интерфейсов.2. «Уровень микроконтроллера» - ядро системы управления, для управлениятехнологическими процессами посредством получения информации с датчиков иустройств измерения.3.«УровеньАРМ»АРМ-технологаилииногоспециалиста,контролирующего технологических процесс.В этой классификации присутствуют два основных недостатка.Во-первых, на второй уровень устанавливают не микрокомпьютер сполноценной промышленной операционной системой, промышленной СУБД,мощным процессором, большим объемом оперативной памяти, а более дешевыймикроконтроллер, для программирования которого необходимо использоватьспециализированнуюсредуразработки,изучатьсоответствующийязыкпрограммирования, нюансы компиляции и пр.
Является очевидным, чтомикрокомпьютеру доступен гораздо больший объем задач промышленнойавтоматизации, чем микроконтроллеру (ПЛК).Во-вторых, на третий уровень традиционно выводятся АРМ специалистов,различные мнемосхемы мониторинга и управления. Это программное обеспечениекак правило является автономной, закрытой разработкой фирмы-производителя,внесение в него каких-либо изменений и улучшений силами предприятия пищевойпромышленности не допускается.
Для повышения эффективности работыпредприятиям пищевой промышленности необходимо применять на третьемуровне не локальные, автономные АРМ визуализации и контроля технологическихпроцессов, а вышестоящие информационные системы класса ИАСУ. Такаявозможность хотя и декларируется производителями программно-техническихкомплексов (ПТК) в рекламных буклетах и на своих сайтах, по факту используетсяна практике только зарубежными производителями в крупных, дорогостоящихПТК. Также декларируется возможность интеграции с различными вышестоящимиинформационнымипрограммнымсистемами,интерфейсомнекоторые(API),однакоПТКнарядуобладаютсвесьмаприкладнымнебогатым46функционалом такие предложения отличает весьма высокая стоимость лицензий.Является очевидным, что для эффективной работы ПАК автоматизации долженизначально проектироваться для работы в режиме реального времени свышестоящей интегрированной информационной системой управления. В случаеаварии на линиях связи должна быть предусмотрена возможность автономнойработы, при этом качество управления процессами и журналирования не должныдеградировать.Микрокомпьютер с исполняемой на нем промышленной операционнойсистемой может решать задачу визуализации процессов на соответствующихмнемосхемах при помощи широко распространенного, открытого протоколаSNMP.
Стоимость подобных микрокомпьютеров ненамного превышает, а часторавна стоимости обычных ПЛК.Разработка собственной СКУД является необходимым этапом в комплекснойавтоматизациипредприятияиявляетсясвоеобразнымэкзаменомдляразработанных и внедренных на этом этапе ПАК обеспечивающих процессов(СКУД) и ИАСУ.Именно эти решения, прошедшие промышленную апробацию, в дальнейшеммогут быть адаптированы к управлению более критичными к надежности истабильности процессами – производственно-технологическими.Известны различные способы автоматического управления процессомкопчения рыбы. Один из способов [75] включает в себя измерение влажности,расхода и температуры сырья после каждой стадии термообработки, а такжеизмерение температуры и расхода теплоносителя с возможностью коррекциипараметров.На первой стадии сушки рыбы воздух подогревается в конденсаторетеплонасосной установки, а затем в теплообменнике-рекуператоре за счет теплотыотработанного коптильного дыма.
Коптильный дым используется для проваркирыбы и копчения, затем поступает в теплообменник-рекуператор.Охлаждение рыбы осуществляют в замкнутом контуре по охлажденномувоздухувиспарителетеплонасоснойустановки.Частьотработанного47охлажденного воздуха из замкнутого контура направляют на смешивание скоптильным дымом, подаваемым с проварки на копчение.В данном способе учитывается стабилизация параметров теплоподвода привсех стадиях обработки рыбы – воздух подают сначала на подогрев в конденсатортеплонасосной установки, далее в теплообменник-рекуператор, и затем в камеруподсушки рыбы; охлаждают рыбу воздухом, полученным после охлаждения его виспарителе теплонасосной установки; способ предусматривает подачу частиотработанного охлажденного воздуха на смешивание с коптильным дымом послепроварки с подачей образовавшейся дымовоздушной смеси на копчение.Однако в рассматриваемом способе существуют следующие недостатки:- отмечается невысокая температура коптильного дыма, что снижает скоростьпроцесса варки;-проваркарыбыкоптильнымдымомнеобеспечиваетравномернуюгидротермическую обработку продукта;- низкая энергетическая эффективность теплонасосной установки за счеторганизации подсушки в замкнутом цикле по воздуху с последовательным егоосушением в рабочей секции испарителя и подогревом в конденсаторе;- отсутствие двух секций испарителя с возможностью попеременной работы врежиме конденсации и регенерации;-отсутствиеавтономнойсистемыподготовкинасыщенногопарадляосуществления процесса проварки и регенерации секции испарителя.Поэтому Остриковым А.Н.
и соавторами [77] был усовершенствован способуправления процессом горячего копчения рыбы, который включает подогреввоздуха в конденсаторе теплонасосной установки и в теплообменникерекуператоре и подачу его в камеру подсушивания. Оттуда отработанный воздухпопадает в двухсекционный испаритель теплонасосной установки. Необходимоотметить эффективную работу двухсекционного испарителя, так как рабочая ирезервные секции работают попеременно в режиме конденсации и регенерации.Также предусмотрен парогенератор для получения насыщенного пара – часть параподается в камеру проварки, другая часть направляется на регенерацию48охлаждающей поверхности резервной секции испарителя.
Отработанный парпопадает в теплообменник-рекуператор для нагрева воздуха, который подается вкамеру подсушки, образовавшийся при этом конденсат отводят в сборникконденсата и оттуда попадает обратно в парогенератор.Потоки воздуха после подсушки и охлаждения рыбы объединяются иподаются в рабочую секцию испарителя, после которой охлажденный воздухделится на 2 потока, один из которого направляют на подогрев и в камеруподсушки рыбы, второй – в камеру охлаждения.Сам этап копчения проводится в соответствии со способом автоматическогоуправления процессом копчения рыбы [76].Лыткиной и соавторами [78] был предложен способ горячего копчениярыбной продукции с использованием пароэжектроной холодильной машины всостав которой входит эжектор, испаритель, холодоприемник, теплообменникрекуператор, конденсатор, терморегулирующий вентиль, парогенератор и сборникконденсата.Полученный в парогенераторе пар под давлением направляют в соплоэжектора, создавая при этом в испарителе пониженное давление и температуру.Образовавшуюся смесь паров хладагента и рабочего пара направляют вконденсатор для предварительного подогрева воздуха.Охлажденный и осушенный воздух подается на подогрев в конденсаторпароэжекторной холодильной машины, а затем в теплообменник рекуператор, гдеон продолжает нагреваться за счет тепла отработанного насыщенного пара послекамеры проварки.Часть воды из конденсатора направляют в испаритель, а другую вместе сконденсатом, образованным при охлаждении воздуха в холодоприемнике, отводятсначала в сборник конденсата, а затем в парогенератор с образованием замкнутогоцикла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
