elibrary_46575027_96400277
.pdfДля решения выше поставленной задачи прежде всего необходимо автоматизировать технологические процессы, которые протекают непрерывно,
за счет этого можно добиться экономии ресурсов, времени производства,
избежать простоев, аварийных ситуаций, выброса опасных средств, повышению экономических показателей, увеличению срока службы оборудования.
Для достижения необходимого качества в процессе регулирования необходимо строго вести контроль за основными показателями и параметрами данного технологического процесса. Поэтому для достижения поставленной цели необходимо, ввести автоматизированный процесс управления технологического процесса получения сахарного сиропа из свеклы, путем введения новых датчиков, исполнительных механизмов, программируемый логический контроллер, SCADA-система.
Процесс производства сахара состоит из следующих этапов: сбор и транспортировка свеклы; очищение свеклы; получение стружки из свеклы;
получения диффузионного сока; получение сахарного сиропа; получение кристаллической массы; получение кристаллического сахара и патоки;
получение желтого сахара; очистка желтого сахара; фасовка сахарного песка.
Основными технологическими процессами при производстве сахара выступают: получение свекловичной стружки, выработку диффузионного сока,
получение сахарного сиропа, выделение сахара из сиропа, получение сахарного песка.
На первом этапе технологического процесса получения сахарного песка,
свеклу необходимо промыть. Для мытья свеклы применяются барабанные свекломойки. Качественное мытье свеклы, удаление камней, ботвы, земли поможет в последствии избежать поломок и простоя оборудования.
На следующем этапе свеклу измельчают в стружку на свеклорезке, при этом важно чтобы толщина стружки не превышала 1 мм. После получения стружки она направляется в диффузионный аппарат для извлечения сахарозы.
Данный процесс связан с размачиванием свекловичной стружки в горячей воде,
для размягчения волокон и выделения сока. Оптимальная температура воды для
111
выделения сока составляет от 700С до 750С. На этом этапе происходит отделение диффузионного сока и жома.
Следующий этап производства связан с очищением диффузионного сока от белка, пектина и аминокислот. С помощью сатуратора производится очистка диффузионного сока от ненужных примесей и получения сахарного сиропа. Для более качественной очистки диффузионный сок фильтруют несколько раз и получают сахарный сироп. Для уменьшения цветности сок обрабатывают диоксидом серы.
На следующем этапе из полученного сахарного сиропа удаляют лишнюю воду в выпарной установке. После этого сироп сгущают на вакуумном аппарате и получают утфель.
Процесс извлечения сахарного сиропа из свеклы достаточно сложный и относится к одному из главных процессов при производстве сахара. На сколько качественно будет извлечен сахарный сироп, будет влиять общий выход сахара и его сахаристость. Экстракция представляет собой процесс, при котором растворитель и извлекает из твердых веществ необходимые составные компоненты.
Рисунок 1 – Функциональная схема автоматизации технологического процесса получения сахарного сиропа из свеклы
112
На рисунке 1 представлен технологический процесс получения сахарного сиропа из свеклы. На технологической линии имеется наклонный экстрактор (1),
размещенный в диффузионном аппарате. Процесс автоматизации экстрактора включает в себя большое число контролируемых и регулируемых параметров к которым относят расход стружки (позиция 9) и известковой воды (позиция 2),
расход пара (позиция 6) для подогрева смеси, уровень и температуру.
Автоматизация технологического процесса получения сахарного сиропа представляет собой SCADA-систему WIN CC и программируемый логический контроллер SIMATIC S7-400. SCADA-систем представляет собой программное обеспечение, которое помогает оператору наглядно и доступно управлять ходом технологического процесса. Контроллер SIMATIC S7-400 используется для управления и получения информации с датчиков и исполнительных механизмов,
для управления исполнительными механизмами.
Нижний уровень представляют собой датчики и исполнительные механизмы, которые непосредственно участвуют в процессе автоматизации технологической линии производства.
Разработанный процесс автоматизации технологического процесса сахарного сиропа из свеклы показывает качественную динамику всего процесса за счет более точного регулирования параметров данного процесса. Процесс автоматизации данного технологического процесса привел к улучшению качества данного технологического процесса, снижению себестоимости продукции, повышению производительности, уменьшению энерго-затрат,
увеличению сроков эксплуатации оборудования. Также система позволяет получать экономическим и управленческим службам оперативные данные об объемах расхода сырья, выпуска продукции.
Список литературы
1. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами – 3-е издание, переработанное и дополненное. –
Л: Политехника, 2011. – 387 с.
113
2. Шишмарев В.Ю. Технические измерения и приборы. – М.: Академия,
2012. – 384 с.
УДК 65.011
МОДЕРНИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЕНТИЛЯЦИИ СКЛАДСКОГО ПОМЕЩЕНИЯ НА ПТИЦЕВОДЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ
Тучкина Лариса Константиновна, к. пед. н., доцент larisa-tuchkina@rambler.ru
Остапенко Алина Евгеньевна, ст. преподаватель ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Мелеуз, Россия
HardLinka@mail.ru
АННОТАЦИЯ
В современных производственных процессах для выработки и реализации управляющих воздействий широко применяются автоматизированные системы управления технологическим процессом. Предложенная в работе схема модернизации системы управления процесса вентиляции складского помещения будет обеспечивать снижению затрат и повысит качество работы складского помещения.
Ключевые слова: автоматизированные системы управления технологическим процессом, процесс вентиляции складского помещения, контроллер, датчики, исполнительные механизмы.
MODERNIZATION OF THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM OF THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF VENTILATION OF THE WAREHOUSE AT THE POULTRY COMPLEX
Tuchkin Larisa Konstantinovna, candidate of pedagogical Sciences. n., associate Professor larisa-tuchkina@rambler.ru
Ostapenko Alina Evgenievna, senior lecturer
Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «K.G.
114
Razumovsky Moscow State University of technologies and management (the First
Cossack University)», Meleuz, Russia
HardLinka@mail.ru
ABSTRACT
In modern production processes, automated process control systems are widely used for the development and implementation of control actions. The proposed scheme of modernization of the control system of the ventilation process of the warehouse will ensure cost reduction and improve the quality of the warehouse.
Keywords: automated process control systems, warehouse ventilation process, controller, sensors, actuators.
Процесс производства продукции на предприятиях пищевой
промышленности рассматривается как набор последовательных операций,
который состоит из следующих этапов: подготовка сырьевой базы, обработка
сырья, получения готовой продукции, хранение продукции.
На каждом этапе производства важно более качественный процесс
регулирования производства.
Проектируемый процесс автоматизации производства должен обладать
требуемой точностью настроечных параметров, устойчивых к помехам и
перебоям.
В связи с этим автоматическая система регулирования должна более
качественно изменить весь процесс работы технического сооружения. Даже не
большие сбои в системе управления накапливаясь могут привести к большим
неточностям.
Одним из важных направлений автоматизации промышленных систем
является вентиляция в складских помещениях.
При проектировании складского помещения очень важно учитывать, что
будет на нем храниться и время хранения. В зависимости от продуктов,
хранящихся на складе будет поддерживаться температурный режим,
влажность, а также ведется контроль по срокам хранения.
115
В работе ставится задача автоматизация процесса вентиляции складского помещения за счет использования конденсаторов воздушного охлаждения. За счет автоматизации данного процесса значительно снизятся расходы на электроэнергию и пар. Экономический эффект данной работы будет достигнут путем более точной подачи и регулирования хладагента в охлаждающие устройства. Сохранность материальных ценностей на складских помещениях обеспечивается за счет поддержания в постоянном режиме определенных параметров таких как, температура, воздухообмена и влажность.
Для складских помещений, хранящих продукты питания важно поддерживать температурный режим, при котором не произойдет порча продуктов, а также в нужном режиме должна работать система вентиляции.
В работе рассмотрен технологический процесс вентиляции холодильного складского помещения.
Система вентиляции на складах выполняет следующие задачи:
поддержание требуемой температуры и влажности; обеспечение свежим воздухом людей, работающих на складе; удаление из воздуха вредных веществ, которые могут выделяться в процессе работы холодильной установки; устранение нежелательных запахов; должны быть приборы и устройства, которые автоматически поддерживают требуемую температуру хранения продуктов, а также относительную влажность.
Значительное сокращение расхода электроэнергии можно достигнуть путем введения холодильных установок с конденсаторами воздушного охлаждения. Как показал анализ схем в холодильных установках выгодно применять конденсатор воздушного охлаждения для упрощения простоты обслуживания.
Необходимо перейти на многоступенчатую холодильную установку,
работающую при переменном давлении конденсата в зависимости от температуры окружающей среды. Данная установка должна максимально использовать естественный холод. За счет этого произойдет максимально
116
комфортно сохраняемая температура при минимальном потреблении ресурсов.
При организации процесса вентиляции складского помещения охлаждение хладагента происходит через естественную циркуляцию с помощью компрессора.
Цель данного исследования заключается в модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом вентиляции складского помещения, за счет внедрения современных контрольно-измерительных приборов, исполнительных механизмов с электроприводами, электродвигателей, управляемых частотными преобразователями, современным программируемым логическим контроллером, SCADA-системой и автоматизированным рабочим местом оператора. Модернизация автоматизированной системы управления технологическим процессом вентиляции складского помещения позволит минимизировать участие человека в опасных производственных зонах, а
также позволит настроить систему автоматизированного управления, на случай аварийных ситуаций, а в критических ситуациях может самостоятельно произвести отключение процесса.
Для более эффективного применения конденсатора воздушного охлаждения, когда ресиверы удалены от холодильного цеха необходимо установить насос для переноса хладагента от конденсатора воздушного охлаждения до ресивера.
Требуемая температура охлаждаемого продукта достигается изменением производительности поршневых компрессоров, повышением давления конденсата, а также плавного регулирования.
Более правильным и рациональным в этом процессе регулирования является изменение количества оборотов компрессора, объема мертвого пространства и др.
Использование терморегулирующего вентиля уменьшает питание хладагента и уменьшает расход энергии при выработке холода. Но из-за
117
малой разности давлений кипения и конденсации для уменьшения питания хладагентом охлаждающего устройства не всегда возможно в больших пределах проходное отверстие.
Для устранения всех перечисленных выше недостатков была спроектирована автоматизированная система регулирования процесса вентиляции складского помещения. В данной системе предлагается использовать контроллер Ремиконт-130 достоинствами которого является мощность и удобство для дополнения дополнительных модулей. Так же предлагается использовать в качестве программного обеспечения для АРМ
SCADA – систему ТРЕЙС МОУД.
За счет автоматизации данного процесса значительно снизились расходы на электроэнергию и пар. Экономический эффект данной работы будет достигнут путем более точной подачи и регулирования хладагента в охлаждающие устройства.
Внедрение системы автоматизации вентиляции складского помещения позволит избежать аварийных ситуаций, быстро реагировать на простои в работе холодильной системы.
Список литературы
1. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами – 3-е издание, переработанное и дополненное. –
Л: Политехника, 2011. – 387 с.
2. Шишмарев В.Ю. Технические измерения и приборы. – М.: Академия,
2012. – 384 с.
118
УДК 664.3
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОК
Харисова Айсылу Фанилевна, студент, madigamov@mfmgutu.ru
Остапенко Алина Евгеньевна, ст. преподаватель, aostapenko@mfmgutu.ru
Смирнов Денис Юрьевич, к.ф-м.н., доцент,
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Мелеуз, Россия dsmirnov@mfmgutu.ru
АННОТАЦИЯ
Молочная промышленность является одной из важнейших отраслей пищевой промышленности. Промышленная переработка молока включает в себя комплекс взаимосвязанных биохимических, физико-химических, микробиологических, биотехнологических и других процессов, главной задачей которых является сохранение пищевой и биологической ценности компонентов сырья производимых молочных продуктов.
Ключевые слова: сужающее устройство, автоматизация, модернизация.
DEVELOPMENT OF AN AUTOMATED COMPLEX
OF TECHNICAL MEANS FOR CONTROLLING
THE TECHNOLOGICAL PROCESS
OF CREAM PRODUCTION
Kharisova Aisylu Fanilevna, student, madigamov@mfmgutu.ru
Ostapenko Alina Evgenievna, Art. teacher, aostapenko@mfmgutu.ru Smirnov Denis Yurievich, Ph.D., Associate Professor,
Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «K.G. Razumovsky Moscow State University of technologies and management (the First
Cossack University)», Meleuz, Russia dsmirnov@mfmgutu.ru
119
ABSTRACT
The dairy industry is one of the most important branches of the food industry. Industrial processing of milk includes a complex of interrelated biochemical, physicochemical, microbiological, biotechnological and other processes, the main task of which is to preserve the nutritional and biological value of the raw materials of the dairy products produced.
Keywords: narrowing device, automation, modernization.
Молочные продукты - удивительные продукты. В молочных продуктах находятся все основные питательные вещества, необходимые организму: это полный набор белков, жиров, углеводов минеральные соли и витамины, причем в легко усвояемой форме. Молоко сложная смесь, самой природой созданная для полноценного питания.
Молочная промышленность является одной из важнейших отраслей пищевой промышленности. Промышленная переработка молока включает в себя комплекс взаимосвязанных биохимических, физико-химических,
микробиологических, биотехнологических и других процессов, главной задачей которых является сохранение пищевой и биологической ценности компонентов сырья производимых молочных продуктов.
При изучении технологического процесса производства питьевых сливок было выявлено, что процесс производства недостаточно автоматизирован.
Поэтому предлагается модернизация линии процесса производства питьевых сливок.
В процессе обследования существующей автоматизации установлено, что существующая система не удовлетворяет современным требованиям по уровню автоматизации и степени защиты технологического оборудования, а именно:
применяемые контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации устарели, что не позволяет обеспечить необходимые точность измерений, время принятия решений, скорость управления, а также степень надежности работы системы управления.
120