elibrary_46575027_96400277
.pdfУДК 65.011
МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОГА
Ишмухаметова Алсу Асхатовна, студент направление подготовки 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств»
Ishmukhametova.alsu00@mail.ru
Тучкина Лариса Константиновна, к. пед. н., доцент ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Мелеуз, Россия larisa-tuchkina@rambler.ru
АННОТАЦИЯ
Внедрение на предприятие модернизированной системы автоматизированного управления линии производства творога приведет к более точному регулированию таких параметров технологического процесса, как уровень молока в резервуаре, температуру молока, расход и температуру закваски, кислотность. Все это будет способствовать более качественному ведению всего технологического процесса изготовления творога, позволит избежать простоев и аварийных ситуаций, повысить производительность линии и качество выпускаемого продукта.
Ключевые слова: автоматизированная система управления, линия производства творога, программируемый логический контроллер, датчики, исполнительные механизмы.
SIMULATION OF AN AUTOMATED CONTROL SYSTEM FOR A COTTAGE CHEESE PRODUCTION LINE
Ishmukhametova Alsu Askhatovna, student, training direction 15.03.04 " Automation of technological processes and production»
Ishmukhametova.alsu00@mail.ru
Tuchkina Larisa Konstantinovna,
Candidate of Pedagogical Sciences, 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 larisa-tuchkina@rambler.ru
31
ABSTRACT
The introduction of an upgraded automated control system for the cottage cheese production line at the enterprise will lead to more precise control of such process parameters as the level of milk in the tank, the temperature of milk, the consumption and temperature of the starter culture, and the acidity. All this will contribute to a better management of the entire technological process of making cottage cheese, will avoid downtime and accidents, increase the productivity of the line and the quality of the product.
Keywords: automated control system, cottage cheese production line, programmable logic controller, sensors, actuators.
Одним из наиболее ценных молочных продуктов является творог. Творог
– белковый кисломолочный продукт, который вырабатывается из молока или
обезжиренного молока путем добавления в него закваски с поддержанием определенного температурного режима.
Творог содержит в себе высокое количество полезных компонентов полезных для человеческого организма.
Главным направлением технологического прогресса в производстве молока можно считать автоматизацию технологического процесса.
Автоматизация осуществляется из-за внедрения систем контроля, регулировки и
использования современных технологических средств. Для постоянного
изготовления творога важно поддерживать под контролем основные функции и
параметров, обеспечивающих поточность системы.
Для изготовления творога постоянным способом необходим контроль автоматического режима ряда параметров, обеспечивающих поточность. Со
всем необходимым функционалом для данного процесса предназначена линия
производства творога Я9-ОПТ. Она способна выполнить все информационные и
сопутствующие функции, такие как расход закваски и уровень ее температуры.
Проведя анализ автоматизированной системы управления технологического линии производства творога можно сделать вывод о том, что качества регулирования и управления устарело. Поэтому для повышения
качества производства, увеличения выпуска продукции, экономии ресурсов и
32
энерго-затрат, уменьшении аварийных остановок и простоев необходимо модернизировать процесс автоматизации производства творога.
Сквашивание молока при производстве творога является одной из основных операции, в результате которой образуется коагуляция белков и сгустков. Таким образом коагуляцию возможно осуществить двумя способами:
кислотным и кислотно-сычужным. Коагуляция казеина происходит при кислотном способе происходит из-за молочнокислого брожения. После этого процесса получаемый молочный сгусток имеет хорошую консистенцию, однако при обработке более жирного творога освобождение его от сыворотки происходит сложнее. Исходя из этого в более раннее время данным способом изготавливали в основном нежирный творог. В настоящее время благодаря применению более новых приемов обработки сгустка этот способ применяют как наиболее экономически выгодный и используют при производстве жирного творога.
Вне зависимости от метода коагуляции на предприятиях пользуются традиционным либо раздельным способ производства жирного и полужирного творога.
Производство творога по традиционному способу содержит в себе ряд значительных недостатков. Одним из них является высокая продолжительность процесса (не менее 12 часов). Довольно долго времени требуется для отделения сыворотки от сгустка с применением тканевых мешков, что требует значительных затрат ручного труда, кроме того вместе с сывороткой из сгустка пропадает высокая доля жира. Так как весь процесс ведется открытым способом имеется возможность вторичного обсеменения продукта. Данные недостатки в свое время послужили для поиска наиболее усовершенствованных способов производства творога.
Благодаря раздельному способу производства творога на современном оборудовании потери жира удалось сократить на 13-14 кг с 1 на 1 тонну творога,
однако к повышению автоматизации технологического процесса это не привело.
33
Путем сквашивания молока молочнокислыми бактериями в емкостях с дальнейшим подогревом сгустка и обезвоживанием в потоке, практикуется на линиях Я9-ОПТ. С их помощью вырабатывают 5 и 9 % жирности творог. В
состав линии Я9-ОПТ для производства творога входит следующее оборудование: аппарат тепловой обработки сгустка Я9-ОПТ, обезвоживатель творожного сгустка Я9-ОПТ, бойлерная установка Я9-ОПТ, площадка обслуживания Я9-ОПТ, система управления и контроля Я9-ОПТ, емкость Я1-
ОСВ, агрегат электро-насосный одновинтовой П8-ОНБ, охладитель творога 209-
ОТД, электронасос центробежный для мойки Г2-ОПД, электронасос центробежный для сыворотки Г2-ОПА. Емкости Я1-ОСВ предназначены для сквашивания молока и получения творожного сгустка.
Технологический процесс производства творога состоит из следующих этапов: принятие и готовка сырья; нормализация молока; гомогенизация,
пастеризация, охлаждение молока; заквашивание молока; подогрев, выдержка,
охлаждение полученного творожного сгустка; обезвоживание продукта;
охлаждение творога.
Предложенная схема автоматизированной системы управления линии производства творога состоит: из датчиков, сигнализаторов и исполнительных механизмов; программируемого логического контроллера Овен ПЛК-110;
автоматизированного рабочего места оператора линии производства творога и
SCADA-система.
Для данной линии используется SCADA-система TRACE MODE6. SCADA-система TRACE MODE6 применяется для промышленных предприятий.
Данная SCADA-система имеет множество преимуществ по сравнению с аналогичными программами, в имеет установленные дайвера, которые дают возможность для подключения большого количества устройств ввода/вывода
(ПЛК), промышленных сетей. SCADA-система TRACE MODE 6 отличается наглядностью ведения технологического процесса, простотой работы. К TRACE MODE6 может быть подключен как один контроллер, так и несколько.
34
Данная система имеет поддержку графических экранов rtc.exe, имеет возможность архивировать и хранить данные о ходе технологического процесса.
Имеет встроенные драйверы, которые позволяют подключать множества устройств ввода/вывода.
SCADA-система TRACE MODE6 позволяет надежно и быстро вести обмен информации между контролером и оператором. Имеет мощную систему архивирования данных, накапливать и хранить информацию, имеет встроенную справочную систему.
Внедрение на предприятие модернизированной системы автоматизированного управления линии производства творога приведет к более точному регулированию таких параметров технологического процесса, как уровень молока в резервуаре, температуру молока, расход и температуру закваски, кислотность. Все это будет способствовать более качественному ведению всего технологического процесса изготовления творога, позволит избежать простоев и аварийных ситуаций, повысить производительность линии и качество выпускаемого продукта.
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. Федоренко И.Я., Смышляев А.А. Проектирование технических устройств и систем: принципы, методы, процедуры: учебное пособие / И.Я.
Федоренко, А.А. Смышляев. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2017. – 320 с.
35
УДК 683.5
МОДЕРНИЗАЦИЯ АВТОМАТА ДЛЯ РОЗЛИВА НАПИТКОВ
Максютов Руслан Ринатович, к.т.н., доцент, ruslan.maxiutov@yandex.ru
Соловьева Елена Анатольевна, доцент, кандидат технических наук solovyva25@yandex.ru
Демин Александр Сергеевич, студент ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Мелеуз, Россия a10011990@yandex.ru
АННОТАЦИЯ
В статье изучены причины нестабильного уровня налива напитков в бутылки и предложены способы их устранения.
Ключевые слова: автомат, блок розлива, римамид.
UPGRADING A BEVERAGE DISPENSER
Maksyutov Ruslan Rinatovich, Ph.D., associate Professor, ruslan.maxiutov@yandex.ru Solovieva Elena Anatolyevna, Associate Professor, Candidate of Technical Sciences solovyva25@yandex.ru
Demin Alexander Sergeevich, student Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «K.G. Razumovsky
Moscow State University of technologies and management
(the First Cossack University)», Meleuz, Russia a10011990@yandex.ru
ABSTRACT
The article examines the reasons for the unstable level of filling drinks in bottles and suggests ways to eliminate them.
Key words: automatic machine, filling unit, rimamid.
Розлив пива должен производиться так, чтобы все ценные свойства напитка сохранялись как можно дольше и в полном объеме. Пиво всегда
разливают с использованием повышенного давления, чтобы не происходило
36
потери СО2 и излишнего пенообразования (пена, которая образуется при атмосферном давлении, просто не даст заполнить бутылку). При этом используется принцип изобарности. Изобарный процесс – это розлив при неизменном давлении. Также очень важный фактор при розливе напитков – это точность дозирования напитка в бутылки. Пиво, разливаемое в любую тару, обычно контролируется по уровню с помощью специальной газоотводной трубки. Естественно, что на точность такого розлива в стеклотару напрямую влияет то, насколько одинаковы диаметр, высота и толщина стенок бутылки – одинаковое количество пива будет содержаться только в абсолютно одинаковых единицах тары. Гигантские масштабы розлива в стеклянную бутылку должны приводить в конечном итоге к колебаниям по переливу или недоливу – а это обман либо производителя, либо покупателя [1].
Автомат предназначен для ополаскивания, розлива и укупорки пластмассовых или стеклянных бутылок газированными продуктами
(минеральными водами, безалкогольными и алкогольными напитками).
Одним из недостатков аппарата для розлива и укупорки напитков изобарическим способом является нестабильный уровень налива напитков в тару.
Цель настоящей работы является: изучение и устранение причин нестабильного уровня налива напитков в бутылки.
Причинами нестабильного уровня налива в блоке розлива (рисунок)
являются: высокое или низкое давление в блоке (т.е. не корректная работа или неисправность регулирующего клапана подачи напитка, а именно:
заклинивание штока, повреждение мембраны в голове, повреждение или усталость пружин под мембраной, а также неправильно подобранный клапан).
В данном случае выявить неисправность можно только проведением планового технического ремонта или принудительным включением/выключением, при этом визуально контролировать движение штока (заклинивание, резкое открытие/закрытие). Нестабильный уровень
37
налива может сильно влиять от зонтиков, установленных на газоотводных трубках. Продукт при стекании по газоотводной трубке попадает на зонтик и плавно стекает на стенки бутылки. В случаи повреждения зонтиков,
неправильно подобранные габариты зонтика или установка зонтика на неправильной высоте, пиво стекает в бутылку не по стенкам и резким падением вызывает пенообразование, в результате появляется недолив или нестабильный уровень налива. Повреждение зонтиков может появиться от проведения моек (сильные концентрации щелочных и кислотных растворов или слабая терпимость резины к данным растворам). В данном случае лучше всего проработать с поставщиком запасных деталей, требуемый материал,
который сможет долго прослужить в данных условиях.
Рисунок – Блок розлива
Следующим фактором недолива напитков в бутылки являются износ ступичных втулок и роликов на подъемных механизмах. В результате износа подъемных механизмов появляются люфты, последствием является не герметичность в местах прикосновения горлышка бутылки при наливе и износ резинотехнических изделий. Втулки и ролик изготавливаются производителем из материалов, имеющих небольшой ресурс, например,
фторопласт или бронза. В связи с этим предлагается изготавливать данные запчасти из римамида. После эксплуатации аппарата 12 месяцев, при осмотре
38
деталей изготовленного из римамида, первоначальные размеры не изменились, в сравнении с деталями из фторопласта.
Таким образом, изготовление запчастей из римамида позволит уменьшить материальные расходы на приобретение ступичных втулок и роликов, а также сократить время обслуживания подъемных механизмов в 2 раза и повысить точность дозирования напитков в тару.
Список литературы
1. Гатилова Е.В. Факторы, влияющие на точность дозирования жидкостей автоматами розлива / Е.В. Гатилова, А.Г. Ивахненко // Вестник Донского государственного технического университета. − 2010. − Т. 10, № 8 (51). − С. 12281234.
УДК 633.88
ФЕНОЛКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ БАШКИРСКОГО ЗАУРАЛЬЯ
Муллагулова Гульнара Маратовна, ст. преподаватель,
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Мелеуз, Россия
Gulnara31011@yandex.ru
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты определения количественного содержания в лекарственном сырье фенолкарбоновых кислот (ФКК).
Ключевые слова: лекарственное сырье, фенолкарбоновые кислоты.
PHENOLCARBONIC ACIDS OF MEDICINAL HERBAL RAW MATERIALS OF BASHKIR ZAURALIE
39
Mullagulova Gulnara Maratovna, s. teacher,
Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «K.G. Razumovsky
Moscow State University of technologies and management (the First Cossack
University)», Meleuz, Russia
Gulnara31011@yandex.ru
ABSTRACT
The article presents the results of determining the quantitative content of phenolcarboxylic acids in medicinal raw materials.
Key words: medicinal raw materials, phenol carboxylic acids (PCA).
На сегодняшний день современное общество все большее значение придает растительному сырью как лекарственному средству. Это связано не только с определенной токсичностью привычных для нас препаратов искусственного синтеза, но и с увеличением частоты побочных явлений и медикаментозных болезней, чего не наблюдается при использовании лекарственных растений. В
связи с этим актуальным остается вопрос об изучении и внедрении в медицинскую практику растений, используемых в народной медицине [2].
В качестве противовоспалительных и антибактериальных средств используются фенольные соединения [1, 4, 7], широко распространенные во флоре и обладающие биологической активностью. Отличительной чертой фенольных соединений является наличие свободного или связанного фенольного гидроксила.
Цель исследования – определение количественного содержания ФКК в лекарственном растительном сырье.
Объектами исследования послужили лесостепные лекарственные растения Башкирского Зауралья Origanum vulgare L., Pyrethrum corumbosum (L.) Scop.,
Chamerion angustifolium (L.) Rafin, Nepeta pannonica L., Thymus marschallianus
Willd., Achillea nobilis L., Trifolium pratense L., Cichorium inthybus L., собранные в июле 2021 г. на территории, подверженной вытаптыванию, который в свою очередь отрицательно влияет на состояние лекарственных растений в растительных сообществах, при котором происходит выпадение одних и заселение других в
растительные сообщества разных стадий пастбищной дигрессии [5].
40