Диссертация (1152206)
Текст из файла
Министерство образования и науки Российской федерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Московский государственный университет пищевых производств»на правах рукописиСАНТОС КУННИХАН МАРИО РОХЕЛИОМАТЕМАТИЧЕСКОЕ И АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМОБЪЕМНОГО ДОЗИРОВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОТОГООБЖАРЕННОГО КОФЕСпециальность 05.13.06. Автоматизация и управление технологическимипроцессами и производствамиДиссертацияна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:Заслуженный деятель наукиРоссийской Федерации, доктортехнических наук, профессорБлаговещенская М.М.Москва – 20172СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................
5ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОСТАНОВКАЗАДАЧИ……………………………………………………………………………161.1. Исследование и анализ технологического процесса производствакофе как объекта автоматизации. Характеристика органолептическихсвойств наиболее распространенных сортов кофе ................................................ 161.2.
Технологическое операции производства кофе ............................................. 191.3. Анализ процесса дозирования молотого кофе. Характеристикамолотого кофе. Выбор факторов, определяющих эффективность этогопроцесса...................................................................................................................... 241.4. Анализ информативности параметров качества зерен кофе (сырья),готовых зерен кофе и размолотого кофе. Выбор из них контролируемых ирегулируемых ............................................................................................................ 301.5. Современные методы контроля показателей качества припроизводстве молотого кофе....................................................................................
331.6. Обзор и анализ существующих современных инструментальныхметодов и средств контроля основных показателей качества зерен кофе(сырья), готовых зерен кофе и размолотого кофе.................................................. 341.7. Состояние с автоматизацией процессов производства кофе вЭквадоре и в других странах .................................................................................... 381.8. Анализ дозаторов как базовой составляющей технологическогопроцесса производства молотого кофе ................................................................... 401.9. Параметрическая модель объемного дозатора молотого кофе .................... 441.10.
Системы управления дозаторами ................................................................... 451.11. Структура систем управления дозированием ............................................... 491.12. Выводы по первой главы ................................................................................. 533ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ,МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙОПИСАНИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ МК.........
552.1. Экспериментальное исследование дисперсного состава МК ........................ 552.1.1. Определение статистических характеристик размера частиц молотогокофе……………………............................................................................................. 592.1.2. Определение насыпной плотности молотого кофе ..................................... 632.1.3. Экспериментальное определение сыпучести МК........................................ 642.2. Анализ аналитических подходов к моделированию процессаистечения молотого кофе из бункера дозатора ......................................................
682.3. Скорость свободного истечения МК............................................................... 762.4. Параметры конструкция бункера стаканчикового дозатора (БСД) ............. 782.5. Моделирование с использованием метода дискретных элементовМДЭ ............................................................................................................................ 802.6. Имитационные модели процессов дозирования ............................................
862.6.1. Применение методов имитационного моделирования для исследованияасимптотического движения дозатора СД и контроля уровня МК ..................... 882.7. Параметрическая модель объемного дозирования МК................................. 912.8. Стохастические процессы, влияющие на процесс ДМК .............................. 932.9.
Выводы по второй главы .................................................................................. 96ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМЫУПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДОЗИРОВАНИЯ ПИЩЕВЫХПРОДУКТОВ ........................................................................................................... 993. 1. Критерии управления процессом дозирования ............................................. 993. 2. Применение методологии управления приводом в технологическомпроцессе производства молотого кофе .................................................................
1053. 3. Уровень кофе в бункере как промежуточная координата процессауправления дозированием МК ............................................................................... 1073. 4. Разработка нейросетевой модели для управления процессомдозирования МК ......................................................................................................
10843. 5. Имитационная модель системы управления процессом дозированиямолотого кофе .......................................................................................................... 1163. 6. Постановка задачи моделирования и допущения, используемые приразработке моделей управления процессом ДМК ............................................... 1193. 7.
Выводы по третий главы ................................................................................ 124ГЛАВА 4. ИCПОЛЬЗОВАНИЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯРАЗРАБОТКИ И АПРОБАЦИЯ МАКЕТА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ ОБЪЕМНОГО ДОЗИРОВАНИЯ МОЛОТОГО КОФЕ ..... 1264.1. Анализ результатов имитационного моделирования при управлениипроцессом дозирования МК. Синтез дозатора и оптимальныххарактеристик закона их заполнения.
Управление формированием видомистечением частичных масс МК............................................................................ 1264.2. Определение оптимальных параметров настройки системыуправления процессом дозирования МК. ............................................................. 1364.3. Оценка качества имитационной модели ДМК .............................................
1414.4. Разработка экспериментального макета программно-аппаратногокомплекса управления процессом ДМК. .............................................................. 1424.5. Структура экспериментального макета программно-аппаратногокомплекса управления процессом ДМК. Описание программ на ЭВМ иапробация экспериментального макета в учебной деятельности ......................
1504.6. Выводы по четвертой главы .......................................................................... 153ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 155СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ ............................................
158БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .............................................................. 160ПРИЛОЖЕНИЯ .................................................................................................... 1805ВВЕДЕНИЕАктуальность темы.Всовременныхтехногенныхусловияхжизнииприбольшихэмоциональных и стрессовых нагрузках у населения Российской Федерациивозникает все большая потребность в качественных и полезных для организмапродуктах питания.В настоящее время потребление молотого обжаренного кофе занимаютведущее место среди отраслей пищевой промышленности, а эта продукцияпользуется неизменным и значительным спросом не только у населения России,но и всего земного шара.Одной из важнейших технологических операций в ходе приемки,хранения и переработки кофе при производстве молотого обжаренного кофе,является дозирование.При обеспечении продовольственного рынка Российской Федерациикачественнымипищевымирассматриваются,дозированиявопросыпищевыхпродуктамисистемыпродуктовизгосударстваЭквадорапроцессомобъемногоуправлениякакактуальнаятема.Разработканепрерывного системы управления процессом дозирования приобрели запоследнее время особую актуальность в пищевой промышленности.
Конечныйрезультат и качество изготавливаемой продукции зависит от точности инадежности дозирования. Значительно увеличились поставки в Россиюмолотого обжаренного кофе из Эквадора. Быстрыми темпами развиваетсяпроизводство натурального жареного кофе в зернах, молотого натуральногорастворимого кофе и растворимых кофейных напитков.Жесткие требования Российских стандартов, предъявляемых к кофе навсех этапах его переработки, требуют современного и быстрого контроля ихсоблюдения. Достаточно высокие цены на кофе, широкий ассортимент кофе исуррогатов зачастую приводит к фальсификации получаемой продукции,связанной с пересортицей и не полном объеме дозирования кофе в упаковку.6Дозирование молотого кофе является важнейшей задачей в пищевойпромышленности. Кроме того, в различных отраслях промышленности весьмаактуальной является проблема стабильной и корректной подачи продукта вдозирующий механизм.В научной литературе известны работы, авторы которых ставили задачисовершенствования,автоматизации,системногоанализаиуправленияпроцессами дозирования различных пищевых изделий.
Однако проведенныйнами анализ состояния теории и практики совершенствования процессовдозирования сыпучих пищевых материалов показал, что многие актуальныевопросы совершенствования этих процессов до настоящего времени не решены.Имеющиеся в настоящее время простые лабораторные методы контроляпоказателей качества молотого кофе имеют множество недостатков:- невозможно контролировать в потоке- качество полученного молотого кофе;- образование застойных зон в бункере роторных дозаторов.Повысить однородность содержимого продукта в упаковках можно засчет управления режимом движения, так как молотый кофе представляет собойтрудно-сыпучий связный материал, который временно или полностьюпрекращает процесс истечения.С помощью объемных дозаторов замеряют массу дозируемого молотогокофе по его объему.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
