МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РБ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «ОНИиП»

Курсовая работа

по дисциплине: «Средства автоматики и автоматизация производственных процессов»

на тему: «Автоматизация производства гранулированных комбикормов»

Выполнила:Мартинович М.А.

Студент 9т гр.,5 курса ИТФ

Руководитель: Носко В.В.

Минск 2013

Рефе рат

Курсовая работа автоматизация производства гранулированных комбикормов.

Работа: с. , рисунков, 1 таблица.

Ключевые слова: КОМБИКОРМ, КОНТРОЛЬ, РЕГУЛИРОВАНИЕ, ДАТЧИК, ИЗМЕРЕНИЕ, СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ, ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ, КАЧЕСТВО УПРАВЛЕНИЯ.

Объектом исследования является процесс приготовления гранулированных комбикормов.

Цель курсовой работы расширить знания по автоматики и автоматизации, рассмотреть возможность автоматизации процесса приготовления гранулированных комбикормов.

Применены теоретические и экспериментальные методы исследования.

Краткие результаты: Составлена схема автоматизации процесса производства сметаны. Выполнен анализ устойчивости системы по критериям Найквиста, Гурвица, Михайлова. Проведена оценка качества управления по переходным характеристикам.

Содержание

Введение……………………………………………………………….............
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ…………………….....
1.1.Технологический процесс приготовления гранулированных комбикормов………………………………………….…………………
1.2. Выбор и обоснование технических средств автоматизации……….
1.3. Схема автоматизации процесса гранулирования……………………. 2. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ…
2.1. Составление структурной схемы системы…………………………..
2.2. Определение передаточных функций системы по управляющему возмущающему воздействиям и для ошибок регулирования ……..
2.3. Анализ устойчивости системы………………………………………..
2.3.1.Анализ устойчивости по критерию Гурвица………………………
2.3.2. Анализ устойчивости по критерию Михайлова………………….
2.3.3. Анализ устойчивости по критерию Найквиста…………………..
2.4. Оценка качества управления…………………………………………..
Заключение……………………………………………………………………..
Список используемых источников…………………………………………

Введение

Автоматизация производства – это процесс, при котором функции управления и контроля, ранее выполняющиеся человеком, передаются пробором и автоматическим устройствам. Главная цель автоматизации производства заключается в повышении производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, создании условий для оптимального использования ресурсов производства.

В отраслях агропромышленного комплекса наметилась тенденция широкого применения как общепромышленных, так и нестандартизированных средств измерения.

Важную роль в отрасли приобретают безотходные, малоотходные и энергосберегающие технологические процессы и автоматизация как отдельных аппаратов и агрегатов, так и целом технологических производств.

Основные задачи автоматизации на комбикормовых заводах следующие:

- повышение производительности труда в результате сокраще­ния численности обслуживающего персонала и увеличения выра­ботки продукции на агрегатах и в цехах на тех же площадях;

- устранение труда человека на участках с тяжелыми условиями труда (в компрес­сорной, где высок уровень шума, на надсилосном этаже элеватора, где повышена запыленность воздуха, и т. д.);

- общее повышение культуры труда, в том числе и управленческого, облегчение его условий;

- совершенствование технологического процесса, направ­ленного на повышение единичной мощности агрегатов, а также на улучшение качества продукции, невозможное без внедрения ССА;

- снижения энергетических затрат на выработку продукции;

- повышение оперативности управления и в результате этого обес­печение работы оборудования в оптимальных режимах, ведущих к увеличению сроков его службы и сокращению затрат на обслу­живание и ремонт.

Обязательная предпосылка автоматизации — механизация ос­новных и вспомогательных операций технологического процесса. С этой точки зрения комбикормовые заводы — наиболее удобные объекты, так как в основном все их технологические процессы непрерывны и в значительной степени механизированы.

Целью выполнения курсовой работы является расширение, углубление закрепление знаний в области средств автоматики и автоматизации производственных процессов, приобретение навыков работы со специальной и научной литературой, технологическими инструкциями и другой нормативной документацией.

Зернопродуктовый подкомплекс по своей значимости в решении продоволь­ственной проблемы является одной из важнейших подсистем АПК республи­ки. Конечная цель подкомплекса — наиболее полное удовлетворение потреб­ностей республики в зерновых ресурсах продовольственного и фуражного назначения, создание необходимых семенных фондов, переходящих страхо­вых запасов и государственных резервов, обеспечивающих бесперебойное снабжение населения хлебной продукцией, независимо от колебаний и се­зонности производства, а также обеспечение развития экспорта. Именно зер­новое хозяйство является фактором, который стабилизирует все сельскохо­зяйственное производство, в решающей степени определяет возможности удовлетворения потребностей населения в продуктах питания.

Уровень производства зерна позволяет судить об эффективности функци­онирования агропромышленного комплекса и его отраслей, уровне жизни населения, экономическом потенциале государства.

Единые рекомендации по учету технологических требований при разработке и эксплуатации средств автоматизации для комбикормовых заводов сформулировать трудно. Их учитывают в каждом отдель­ном случае. Но многообразие обрабатываемых материалов с раз­личными свойствами, технологических процессов и операций по­требовало разрабатывать большое число конструкций датчиков, исполнительных механизмов практически одного назначения.

К общим требованиям, предъявляемым к средствам автомати­зации для ПХПЗ, можно отнести: пожаро- и взрывоопасность; электробезопасность обслуживания; высокую эксплуатационную надежность; невысокую стоимость.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

1. Технологический процесс производства гранулированных комбикормов.

Комбикорм — это смесь, измельченная до необходимой крупно­сти кормовых продуктов, составленная по научно обоснованным рецептам и правильно сбалансированная по содержанию питатель­ных, минеральных веществ и витаминов.

Смесь зернового сырья с другими высокобелковыми продук­тами намного эффективнее, так как в ней белок и крахмал находят­ся в соотношении более благоприятном для организма животного. Ценность такой смеси может быть повышена посредством введения в нее небольшого количества биологически активных веществ – ви­таминов, солей, микроэлементов, антибиотиков и т. д.

При скармливании комбикормов значительно возрастает продуктивность животных, пушных зверей и рыб. Молодняк бы­стрее растет и лучше развивается, повышается его жизнеспособ­ность. При однообразном питании, когда в суточном рационе пре­обладает один вид корма, снижается продуктивность, молодняк от­стает в росте и развитии, увеличивается заболеваемость.

Таким образом, использование сбалансированных по основным элементам питания комбикормов имеет ряд преимуществ:

- позволя­ет экономить кормовые ресурсы, и в том числе кормовое зерно, так как снижается расход кормов на единицу продукции;

- предоставляется возможность наиболее рационально использовать отходы, образующиеся в различных отраслях промышленности — пищевой, мукомольно-крупяной, мясомолочной, рыбоперерабатывающей и др.

Гранулированные комбикорма имеют ряд важных преимуществ:

• хорошо усваиваются;

• не происходит самосортирования комбикормов при транспортировке;

• исключается для птицы возможность выбора частиц комбикорма при кормле­нии, поэтому уменьшаются потери комбикорма;

• сводится к минимуму риск заражения сальмонеллой за счет тепловой обра­ботки во время процесса гранулирования, так как при температуре выше 65 °С бак­терии сальмонеллы погибают;

• можно использовать в кормах для животных дешевое сырье с большим со­держанием клетчатки при вводе мелассы и жира;

• требуются меньшие объемы для транспортировки и хранения комбикормов;

• снижается выделение пыли при производстве.

Стадии технологического процесса:

• очистка рассыпного комбикорма от металломагнитных примесей;

• предварительная его подготовка (пропаривание, обогащение добавками);

• прессование гранул (гранулирование);

• их охлаждение;

• измельчение при выработке крупки, просеивание.

Описание технологической линии.

Рассыпной комбикорм из силосов готовой продукции подается цепными транспортерами К4-УТФ-200 № 16 и К-4-УТФ-320 № 17 на норию НЦН-100 № 9. С нории № 9 через магнитную колонку УЗ-ДАМ-03 №8 поступает на цепной транспортер ТСЦ-50 № 13 из которого комбикорм идет на просеивающую машину А1-ДСМ, где происходит отсев крупной фракции и посторонних предметов. Отсев попадает в металлический ящик и удаляется. С просеивающей машины самотеком комбикорм поступает в бункера №№ 19 и 20. Из бункеров №№ 19 и 20 комбикорм самотеком проходит через магнитные колонки СМП-П2В-05 №9 и № 10 и поступает в смесители пресс-грануляторов ДГВ-1 №1 и RMP 520 W № 2. В пресса-грануляторы подается пар и при необходимости растительное масло и животный жир.

В прессах-грануляторах используются матрицы с отверстиями не более 4,7 мм. Гранулирование смеси осуществляется при следующих режимах:

• давление пара от 3,5 до 5 кг/см² (изготовление комбикормов для птицы);

• расход пара 500-600 кг/час (20-30 кг/т);

• температура гранул при выходе из пресса не более 80 С;

• удельный расход электроэнергии 32-34 кВт ч/т.

Гранулы комбикормов из прессов-грануляторов самотеком через шлюзовой затвор поступают в охладительную колонку SDDCC25, где охлаждается до температуры, не превышающей температуру окружающего воздуха в помещении выше 10 С. Охлаждение гранул производится потоком воздуха, направленного против потока комбикорма при помощи вентилятора и циклона. В циклоне происходит отделение аспирационной пыли комбикорма от воздушной массы и она самотеком через шлюзовой затвор подается на норию НЦГ-20 №20 и поднимается в бункера №№19 и 20 на повторное гранулирование. С охладительной колонки через регулятор потока гранулы комбикорма проходят через двойной измельчитель SDPCD-25 и самотеком поступают в просеивающую машину CC220/L. Готовая продукция (крупка) и просеивающей машины подается на весы ДН-500 № 1, где взвешивается и с весов самотеком продукция поступает на норию НЦГ-100 № 5 и транспортируется на транспортер ТСЦ-50 № 14, который подает продукт на транспортер ТСЦ-50 № 14а и транспортируется в силоса №№ 31, 32, 33, 34. Кроме этого с транспортера № 14 готовая продукция может поступать на транспортер ТСЦ-100 № 15, который подает ее на цепной транспортер ТСЦ-100 № 18 и распределяет по металлическим емкостям №№ 1-8.Общая емкость которых, составляет 240 тонн.

Мелкая и крупная фракции продукции (сход и проход) с просеивателя СС 220/ самотеком поступает на норию НЦГ-20 № 20 и подается в бункера № 19 и 20 линии гранулирования на повторную грануляцию, или на норию НЦГ-100 №5 и транспортируется на ТСЦ 50 №14 и ТСЦ 50 № 14А и подается в склад готовой продукции.

Схема линии производства гранулированных комбикормов – рисунок 1.

Для гранулирования используют грануляторы Б6-ДГВ, RMP-520 и другое подобное оборудование. Комбикорма и БВД гранулируют сухим и влажным способами. В настоящее время применяют в основном сухое гранулирование, при котором рассыпной комбикорм обрабатывают сухим паром, подаваемым в смеситель пресса под давлением 0,35...0,4 МПа; при гранулировании БВД давление пара 0,4...0,5 МПа, расход 60...80 кг/т. При этом тем­пература пара достигает 130... 140 °С, комбикорм нагревается до 80...85 °С, а при гранулировании температура возрастает на 5... 10 %, что сопровождается клейстеризацией крахмала и образованием небольшого количества декстринов при незначи­тельном разрушении витаминов А и В. Не допускается обработка паром комбикор­мов, содержащих лизин. При влажном гранулировании пар не требуется, комбикорм и БВД можно гранулировать, используя мелассу, соленый гидрол, кукурузный экс­тракт, воду и другие жидкие связывающие добавки.

Измельченные гранулы сортируют на просеивающей машине с двумя ситами. Сходом с верхнего сита получают крупные частицы, возвращаемые на измельчение, сходом с нижнего сита - готовую крупку, проходом - мучнистый продукт, который вновь направляется на прессование. Размеры отверстий сит устанавливают соответ­ственно заданному размеру крупки. При правильном режиме работы установки для гранулирования выход крупки должен быть не менее 70 %. При получении крупки высокого качества важное значение имеет ее выход и образование мелкой мучни­стой фракции, которую возвращают на повторное прессование, что приводит к сни­жению производительности установки. Поэтому при нормальном процессе измель­чения выход мелкой мучнистой фракции не должен превышать 30 %. Гранулы из­мельчают в специальных вальцовых измельчителях.