Диссертация (1152206), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Современные методы контроля показателей качества припроизводстве молотого кофеДля каждой операции существует какой-либо критерий качества. Припроизводстве МК, современными методами контроля показателей качестваявляются определенное качество продукции, максимальная выгода илипроизводительность или один из многих других параметров оценки.
Схемарегулирования производственного процесса ДМК с внедренным в негоконтролем качества проиллюстрирована на рисунке 1.6 [49-51].НачалоПроцессдозированиямолотого кофеПолучение информациио состоянии частицОбработка информацииУправляющиевоздействиеДаПроцесс протекаетстабильноНетВыявление отлоненийОповещение оботлоненияхФормированиевоздействие на частицыв соответствии свыбранном законеКонец.Рисунок 1.6.
Схема управления на основе контроля качествапроцесса ДМК34Задачей системы автоматического регулирования (САР) являетсяподдержание переменных параметров контроля качества МК на таком уровне,чтобы выходной параметр при процессе дозирования находился внутри областизначений, диктуемых критерием качества регулирования [80].1.6. Обзор и анализ существующих современныхинструментальных методов и средств контроля основныхпоказателей качества зерен кофе (сырья), готовых зерен кофе иразмолотого кофе.Анализ полученной функционально-структурной схемы (ФСС) влиянияфакторов промежуточных операций при процессе ДМК (рисунок 1.7) показал,что наиболее важными показателями качества кофе, готовых зерен кофе иразмолотогокофе,которыенеобходимоконтролироватьвпроцесседозирования являются: промежуточный координат (уровень), плотность,коэффициент истечения, скорость дозатора и скорость привода питателя.Промежуточный координат молотого кофе, готовых зерен кофе такжесчитается уровень сыпучего материала в бункере объемного дозатора.
Отвеличины уровня МК в бункере объемного дозатора зависит его стабильностиистечения при процессе ДМК. Техника определения данного показателяпозволяет определить параметрические переменные величины уровня. Нарисунке1.7.,рассматриваютсябункеримеющий формуконусаипараметрические переменные величины уровня, и радиусы при истечении МК.0 , 1 , 0" , 0` , 1 , 2 −Переменныезначениярадиусовбункера приистечении МК, ℎ, ℎ0 , ℎ2 , ℎ1 , ℎ , − величины уровня МК в бункере.
Чтобы найтирадиус площади промежуточного координата для стабилизации процессаистечения МК используется теорема треугольников, и получаем отношениепараметров радиусов бункера и уровня МК.00′=,ℎ2 − ℎ1 ℎ − ℎ1(1.1)3502=ℎ2 − ℎ1 ℎ − ℎ1Изуравнения(1.1),получаемрадиус(1.2)площадипромежуточногокоордината.0′ =0 (ℎ − ℎ1 )ℎ2 − ℎ1(1.3)Рисунок 1.7. Параметрические переменные процесса управленияуровнем молотого кофе.В настоящее время обычно рассматривают в пищевых промышленностяхпри процессе ДМК две точки величины уровня МК: максимальный иминимальный с помощью датчиков уровня.Проведенные нами анализ метода контроля уровня позволили решить,что необходимо контролировать уровень МК еще в одной точке кромемаксимального и минимального, а точнее посредине бункера объемногодозатора как промежуточный координат улучшает качеству дозирования, что врезультате, возможно, контролировать и устранять сводов при истечениимолотого кофе из бункера при процессе дозировании.Таким образом, рассматриваются 3 точки величины уровня в бункере припроцессе ДМК: максимальное значение ℎ2 , минимальное значение ℎ1 изначение промежуточного координата ℎ.
Каждые из этих трех точек величинуровня МК в бункере имеют разные радиусы при заполнении и истеченииматериала на рисунке 1.8.36Рисунок 1.8. Основные параметры бункера. а. Изменение уровня ∆ℎc разными радиусами ∆. б. Поперечная площадь , высота бункера, площадь отверстия выпуска МК, оси координаты , . = (ℎ); ℎ2 = ℎ1 = 2 = 1 = , уровень ℎ меняется, когда радиусбункера уменьшается при истечении МК. Тогда объем МК в бункере будет:ℎ2 = ∫ [(ℎ)]2 ℎ,(1.4)ℎ1где, − объем МК в бункере, ℎ − изменение уровня МК, (ℎ) −функция от уровня.При выборе датчика уровня МК необходимо учитывать физикомеханические характеристики и свойства контролируемого материала [134].Плотность МКНасыпная плотность МК учитывает объем самих частиц, но ипространство между ними, таким образом, насыпная плотность меньшеобычной плотности.
При уплотнении молотого кофе, его плотность становитсябольше и перестает быть насыпной.Все методы измерения плотности сыпучих материалов основаны напрямом или косвенном измерении массы и объема вещества в пробе, поэтомуизмерение плотности молотого кофе может осуществляться двумя путями:1) косвенными методами, например, по затуханию потока радиоактивных,рентгеновских или ультразвуковых лучей, проходящих через контролируемоевещество;372) абсолютным методом, когда масса и объем измеряются прямымиметодами отдельно и по их отношению определяют плотность.Известные методы позволяют получить надежный результат путемраздельного измерения объема и массы пробы молотого кофе с последующимделением полученных данных.Коэффициент истечения при скорости истечения молотого кофе и длямоделирования процесса дозирования является коэффициентом, зависящий отсоотношения диаметра отверстия выпуска бункера и частиц молотого кофе.Скорость привода питателя и скорость объемного дозатораЖесткие требования к качественным показателям процесса движениямногих технологических объектов определяют необходимость примененияадаптивного управления исполнительными электромеханическими системами.В технологическом процессе производства МК используются разныеприводы в качестве исполнительных механизмов.
Объемные дозаторы состоятизпитателя,пропускаемогоприборовииустройств,пропущенногоопределяющихчерезпитатель,аколичествотакжеМК,прибороврегулирования.Обеспечение заданных условий истечения молотого кофе реализуетсяпосредством управления приводами параметрами электропривода системыДМК.Специфичностьэлектромеханическихпараметровэлектроприводапроцесса объемного дозирования проявляется в том, что эти параметры зависятот физико-механических характеристик дозируемого МК. Нестационарныйхарактер возмущений технологических факторов процесса производствамолотого кофе осложняет управление процессом дозирования в целом.Сложности настройки приводят к функциональным ограничениям процессаобъемногодозирования,обусловленнымиуменьшениемвозможностейстабильной работы дозатора в требуемом диапазоне параметров дозированиямолотого кофе.Для контроля работа приборов, используется блок управления какмодуль, на котором задаются параметры задания. Параметрами задания в38данном случае является производительность объемного дозатора, скоростьприводапитателядляподачимолотогокофе.Регулированиепроизводительности осуществляется путем изменения скорости подачи, объемадозатора.
Для подачи молотого кофе в бункер объемного дозатора выбранленточный конвейер обеспечивающим приводом (двигатель М1) с постояннойскоростью. Двигатель М2 для привода объемного дозатора. Зависимости отфункционирования ленточного конвейера, нуждается перенастроить скоростьвращения привода питателя для режимов стартера, работы и остановка системыуправления. Для скорости вращения привода подачи молотого кофе в бункер,определяется переходная характеристика входной зоны бункера дозатора привозмущении со стороны подачи молотого кофе и определяется значениезадания, скорости вращения привода загрузочного конвейера [52, 67].При заданной скорости вращения объемного дозатора (определяетсязаданной производительностью) оцениваются значения степени затухания ипериода колебаний уровня при возмущении со стороны скорости истечениямолотого кофе [31, 32, 40].1.7.
Состояние с автоматизацией процессов производства кофе вЭквадоре и в других странахКофе был завезен в Эквадоре в начале девятнадцатого века, и остаетсяодним из главных экспортных культур Эквадора.Эквадор производит кофе сорта арабика, в западных предгорьях Анд.Некоторые разновидности сорта робуста, используются для растворимого кофе,и выращиваются на севере страны. Эквадорский кофе можно охарактеризоватькак хорошо сбалансированный, с превосходным ароматом. Отличительнаячерта эквадорской арабики — мягкость. Однако качество зерен невысокое из-завстречающейся иногда их острой кислотности.
Страны производители коферасполагаются в тропических регионах с теплым и влажным климатом [78].Автоматизированная технологическая линия процесса ДМК и фасовки в39производстве кофе в Эквадоре состоит из нескольких последовательноустановленных технологических аппаратов (ТА), связанных ленточными ироликовыми конвейерами [84, 85].Комплектация технологической линий включает в себя: устройствоприема МК из исходного бункера шнекового дозатора; аспирационная системаот фасовки/упаковки продукта с трубной обвязкой; фасовочно-упаковочныйавтомат (ФУА), в основе работы машины – FFS-технологии; пульт управленияФУА с ПЛК; ленточный конвейер (ЛК) наполненных мешков; металлодетектор;отбраковщик некондиционных мешков; тензовесы; роликовый конвейертранспортёр отбракованных мешков; узел нанесения маркировки – принтер; ЛКнаполненных,проверенныхипромаркированныхмешков;портальныйпаллетайзер (осуществляет укладку мешков на паллете); шкаф с пультомуправления паллетайзером; диспенсер паллет (обеспечивает автоматическуюподачу паллет из магазина); предохранительные устройства и ограждающиеэлементы паллетайзера; роликовый конвейер-транспортёр сформированныхпаллет;стрейчхудер;шкафспультомуправлениястрейчхудером;предохранительные устройства и ограждающие элементы стрейчхудера.ДозировочнаясистемаФУАвЭквадореивдругихстранахспроектирована таким образом, чтобы исключить слеживание, отложения МК влюбой из частей питателя (в т.ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
