elibrary_46575027_96400277

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 производства зефира будет обеспечивать снижению затрат и повысит качество выпускаемой продукции.

Ключевые слова: автоматизированные системы управления технологическим процессом, процесс производства зефира, контроллер, датчики, исполнительные механизмы.

MODERNIZATION OF THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM

FOR MARSHMALLOW PRODUCTION

Odinokova Elena Vladimirovna, candidate of pedagogical Sciences. n., associate Professor eodinokova@mfmgutu.ru

Tuchkin Larisa Konstantinovna, candidate of pedagogical Sciences. n., 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

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 marshmallow production process will ensure cost reduction and improve the quality of products.

Keywords: automated process control systems, marshmallow production 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 и получения готовой продукции.

При производстве продуктов питания необходимо регулировать следующие технологические параметры: температуру, давление, расход и

51

уровень. Механический или ручной режим управления выше перечисленными параметрами приводит к грубым нарушениям в работе линии и даже аварийным ситуациям. Переход к автоматизированным системам управления позволит более качественно управлять и регулировать всеми этапами технологического процесса, позволит экономить сырье и энергоресурсы, облегчить условия труда,

повысить производительность, добиться экономической эффективности всего производства.

Проведенный анализ процесса изготовления кондитерских изделий позволяет сделать вывод о том, что производственные технологический линии имеют последовательную структуру. Основными этапами технологического процесса являются: подготовка компонентов заданного состава и в необходимом количестве; поддержание заданного технологического режима для обеспечения требуемого качества продукции и обеспечение экономии сырья и энергоресурсов.

Рассмотрим технологический процесс производства зефира. Зефир – сахаристое кондитерское изделие, которое приготавливается путем сбивания пюре из ягод или фруктов с сахаром и яичным белком, а затем для обеспечения необходимой формы в сбитую массу добавляют наполнитель. В качестве наполнителя может быть применен пектин, желатин или агаровый сироп. Зефир относится к низкокалорийным кондитерским продуктам, так как в его состав не входит мука. В отличии от многих кондитерских изделий он является полезным поскольку в состав зефира входит пюре из фруктов или ягод.

Рассмотрим основные технологии производства зефира.

Производства зефира на основе пектина состоит из следующих этапов: на первом этапе подготавливается сырье, в качестве сырья выступает яблочное пюре с пектином, сахарный песок; на втором этапе идет приготовление смесей сахарно-паточного сиропа, зефирной массы; на третьем этапе зефирная масса формируется, частично подсушивается, обсыпается сахарной пудрой и склеивается.

52

Производство зефира на агаре состоит из следующих этапов: первый этап

- подготовка сырья; второй этап – агаро-сахаро-паточного сиропа; третий этап – приготовление и формирование зефирной массы; четвертый этап -

подсушивание зефирной массы, обсыпка зефира сахарной пудрой и склеивание.

На рисунке 1 представлена функциональная схема поточной линии производства зефира. При производстве зефира на агаре на нашей линии производства применяется яблочное пюре. Все рецептурные компоненты зефира подготавливаются в отдельных емкостях. В емкости Е-1 подготавливается яблочное пюре, в данной емкости подача регулируется клапаном, на входе установлен датчик уровня, на выходе из емкости установлен датчик расхода.

Расход яблочного пюре регулируется клапаном. В емкости Е-2 происходит приготовление белковой массы. Подача белка в емкость регулируется клапаном,

на входе установлен датчик уровня. На выходе из емкости установлен датчик расхода. Расход белка регулируется с помощью клапана.

Рисунок 1 – Функциональная схема автоматизации технологического процесса производства зефира

Одним из основных компонентов при приготовлении зефирной массы является сахароагаровый сироп. Приготовление сахароагарового сиропа происходит в емкости Е-3. Подача сиропа в емкость регулируется клапаном, на

53

входе установлен датчик уровня. На выходе из емкости установлен датчик расхода.

Расход сахароагарового сиропа регулируется с помощью клапана. Приготовление красителя с эссенцией происходит в емкости Е-4, подача кислоты регулируется с помощью клапана, на входе в емкость установлен датчик уровня, расход на выходе контролируется клапаном.

Вемкости Е-5 подготавливается сахарный песок, подача сахара регулируется

спомощью клапана, на входе в емкость установлен датчик уровня, расход на выходе контролируется клапаном. После процесса подготовки все рецептурные компоненты перекачиваются плунжерными насосами в емкость Е-6. В емкости Е-6

на входе установлен датчик уровня, на выходе датчик расхода.

Подготовленная зефирная смесь проходит через теплообменник Т-1, где нагревается до 600С паром и перекачивается насосом в смеситель-эмульсатор СЭ-1

для взбивания. При этом смесь вводится в смеситель через ресивер для поддержания определенного давления воздуха 0,4 Мпа. Для получения качественной зефирной массы необходимо в смесители-эмульсаторе контролировать и регулировать температуру, давление и уровень. После приготовления зефирной смеси, она поступает на зефироотсадочную машину, где происходит формирование зефирной массы в виде полусферы. После этого зефир подсушивается в течении 12 часов.

Для качественного процесса регулирования процесса производства зефира была модернизирована АСУ по средствам внедрения SCADA-системы TRACE MODE и программируемого логического контроллера Modicon Micro ПЛК TSX 3705. SCADA-система обеспечивает бесперебойную работу с программируемым логическим контроллером. Микропроцессорный контроллер Modicon Micro ПЛК

TSX 37-05 используется для управления основными параметрами технологического процесса и получения информации с датчиков и исполнительных механизмов, для управления исполнительными механизмами.

С введением на производственную линию новых современных датчиков и исполнительных механизмов появилась возможность точно и качественно

регулировать основные параметры данного технологического процесса. Введение

54

в процесс автоматизации программируемого логического контроллера позволит качественно и точно управлять технологическим процессов производства зефира.

ПЛК позволит управлять системой безопасности всего технологического процесса, вовремя сигнализировать сбои, простои и аварийные ситуации, держать под контролем управления все объекты технологического процесса.

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.

УДК 664.3

МОДЕРНИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЖИРА ИЗ МЯГКОГО ЖИРОВОГО СЫРЬЯ

Остапенко Алина Евгеньевна, ст. преподаватель,

HardLinka@mail.ru

Одинокова Елена Владимировна, к.п.н, доцент,

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)», г. Мелеуз, Россия eodinokova@mfmgutu.ru

АННОТАЦИЯ

АСУ пищевой промышленности – является одним из важных условий управления предприятием. Современные АСУ обладают рядом преимуществ, позволяют контролировать процессом от начальных этапов до получения годового продукта.

Ключевые слова: промышленность, автоматизация, мясо, сырье, жир.

MODERNIZATION OF THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM FOR THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF EXTRACTING FAT FROM

SOFT FAT RAW MATERIALS

55

Ostapenko Alina Evgenevna, senior lecturer, HardLinka@mail.ru

Odinokova Elena Vladimirovna, аssociate 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 eodinokova@mfmgutu.ru

ABSTRACT

Automated control system of the food industry is one of the most important conditions for enterprise management. Modern automated control systems have a number of advantages, allowing you to control the process from the initial stages to the receipt of the annual product.

Keywords: industry, automation, meat, raw materials, fat.

Мясоперерабатывающая промышленность является самой крупной среди

отраслей пищевой промышленности. Количество выпускаемой продукции

напрямую зависит от работы оборудования технологических процессов, которое

ежегодно модернизируется. На данный момент на предприятиях постоянно

ведётся работа над оснащением предприятий техническим обеспечением, а

также современным оборудованием, в результате чего многие предприятия

приходят к автоматизации производства.

На сегодняшний день на российском рынке оборудование для мясной

промышленности достаточно разнообразно, основными поставщиками являются

такие страны, как Германия, Нидерланды, Испания. Российские компании, так

же не уступают в производстве оборудования для мясной промышленности и

являются отличными конкурентами для иностранных фирм производителей.

Современное оборудование, предназначенное для внедрения в мясную

промышленность, обладает памятью для хранения информации, а также

программами для ее обработки. С внедрением комплексной автоматизации

трудовые функции персонала сводятся к визуальному контролю над

технологическим процессом, его управлению, а также наладке оборудования в

56

случае его неисправности. Программы, применяющиеся в управлении,

позволяют:

‒отслеживать процесс в режиме реального времени;

‒проводить запись информации;

‒хранить полученную информацию в удобном виде;

‒архивация информации для дальнейшего составления отчетов.

Спомощью ряда программ, можно запрограммировать не только обработку какого-либо сырья, но и его систему самообслуживания. Внедрение линий с автоматизированным управлением приводит к работе оборудования, в

автоматическом режиме, как отдельных установок, так и целых участков.

Так же рынок мясного оборудования богат разнообразием автоматических линий от производства сосисок до линий упаковки и расфасовки.

Требования, предъявляемые к оборудованию технологического процесса – это непрерывная переработка мясного сырья при заданных показателях, для достижения точности регулирования параметров.

Устойчивость технологических объектов к возмущениям, вызывающим нарушение установившегося режима работы, связана с их статическими и динамическими характеристиками. При достаточной устойчивости объекта облегчается его автоматическое управление, в частности регулирование.

Рассмотрим современную автоматизированную систему управления технологическим процессом извлечения жира из мягкого жирового сырья,

которая представляет собой иерархическую структуру и имеет три уровня управления:

Нижний уровень – это уровень технических средств автоматизации, к

которым относятся датчики, исполнительные механизмы, регулирующие органы. Датчики предназначены для сбора информации о контролируемых параметрах технологического процесса, передачи этой информации на средний уровень для дальнейшей обработки. Исполнительные механизмы предназначены для регулирования этих параметров в случае отклонения, с помощью управляющего воздействия, выработанного ПЛК.

57

К среднему уровню автоматизированной системе управления технологическим процессом извлечения жирового сырья относится программируемый логический контроллер. В данном разделе необходимо провести подбор надежного контроллера, который может использоваться в мясной. Так как на нижнем уровне представлено три аналоговых датчика уровня и один аналоговый датчик температуры, то необходимо в соответствии подобрать программируемый логический контроллер должен иметь не менее четырёх аналоговых входов. Также на нижнем уровне представлен один регулирующий клапан с пневмоприводном, который управляется программируемым логическим контроллером через аналоговый сигнал.

С поставленной задачей в совершенстве справится промышленный программируемый логический контроллер SLC – 500 фирмы Allen-Bradley.

Верхний уровень – это уровень, на котором происходит взаимодействие оператора с работой всего технологического процесса. К данному уровню относится промышленный компьютер АРМ – оператора и сервер. АРМ

(автоматизированное рабочее место оператора) предназначен для управления технологическим процессом и всем оборудование дистанционно, а также для визуализации самого технологического процесса. При проектировании трехуровневой системы управления процессом извлечение жира из мягкого жирового сырья, в силу того, что программируемый логический контроллер был выбран SLC-500, то и SCADA-система должна быть соответствующая, поэтому в качестве программного обеспечения была выбрана программа Trace Mode 6.

SCADA - система помогает осуществлять контроль и управление технологическим процессом: получать данные о ходе работы технологического процесса, обрабатывать полученную информацию, архивировать её и использовать в дальнейшем для анализа работы технологического процесса.

Модернизация автоматизированной системы управления технологическим процессом извлечения жира из мягкого жирового сырья:

изменить характер труда обслуживающего персонала;

58

повысить качество процесса регулирования температуры за счет выдерживания технологических параметров процесса;

обеспечить создание безопасных условий труда, уменьшить случаи травматизма и профессиональных заболеваний.

Список литературы

1.Евлоев Я. Эффективность современных форм организации сельскохозяйственного производства// Международный сельскохозяйственный журнал, 2003, № 3.

2.Кузьмичева М.Б. Состояние российского рынка мясного сырья нетрадиционных видов. // Мясная индустрия, 2004. - №10 -С. 10-14.

УДК 664

АНАЛИЗ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА

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

Ключевым показателем пастеризации молока – является его температура, а главной целью контроля и управления пастеризации молока является точное поддержание его температуры согласно установленным значениям. В результате чего предлагается внедрение новой автоматизированной системы управления на базе современных технических средств, благодаря которым будет возможность вывода всех основных параметров на экран оператора, для более быстрого и точного управления.

Ключевые слова: температура, процесс, молоко, пастеризатор.

59

ANALYSIS OF THE AUTOMATED CONTROL SYSTEM

FOR THE TECHNOLOGICAL PROCESS

OF HEAT TREATMENT OF MILK

Ostapenko Alina Evgenevna, senior lecturer,

Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «K.G.

Razumovsky Moscow State University of technologies and management (the First

Cossack University)», Meleuz, Russia

HardLinka@mail.ru

ABSTRACT

The key indicator of milk pasteurization is its temperature, and the main purpose of monitoring and controlling milk pasteurization is to accurately maintain its temperature according to the set values. As a result, it is proposed to introduce a new automated control system based on modern technical means, thanks to which it will be possible to display all the main parameters on the operator's screen, for faster and more accurate control.

Keywords: temperature, process, milk, pasteurizer.

Автоматизация в пищевой промышленности – это одно из основных

направлений в сфере технологического прогресса. Одними из

преимущественных факторов с внедрением автоматизации являются улучшение

эффективности труда, повышение качества выпускаемой продукции. Получение

качественного продукта основано на соблюдении всех норм и регламентов

технологического процесса.

В данной статье рассматривается анализ автоматизированной системы

управления технологическим процессом термической обработки молока. В ходе

анализа технологического процесса были выявлены следующие недостатки:

–отсутствие регулирующего клапана, который расположен на линии подачи пара (регулирование осуществляется вручную);

–применение устаревших средств автоматизации, которые уступают современным приборам в точности и быстродействии;

–отсутствие полной информации о ходе технологического процесса.

60