Министерство образования и науки Российской Федерации
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского» в г. Мелеуз (Республика Башкортостан)
КАФЕДРА МАШИНЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОИЗВОДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
Учебно-практическое пособие для студентов 2-го курса сокращенной заочной формы обучения направления подготовки
220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств»
www.msta.ru.
Москва 2009
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС КАК
ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ
1.1. Основные определения
Технология – это ряд приёмов, проводимых направленно, с целью получения из исходного сырья продукта с наперед заданными свойствами.
Технологический процесс (лат. procesus– продвижение) – совокупность последовательных технологических действий, проводимых с целью достижения заданного количественного результата.
Технологический аппарат – это устройство, приспособление, оборудование, предназначенное для проведения технологических процессов.
Машина – устройство, выполняющее механические движения с целью преобразования энергии или материалов.
Технологический процесс как система технологий
Любой технологический процесс, несмотря на различие методов, представляет собой совокупность отдельных типовых взаимосвязанных технологических стадий, протекающих в аппаратуре определенного класса.
Рассмотрим для примера блок-схему производства сахарного песка.
1
2 3 4 5 6
7 8 9 10 
Рис 1.1. Блок-схема производства сахарного песка.
1-мойка, 2-резка свеклы, 3-экстракция сахара из свеклы, 4-очистка сока,
5-концентрирование сока, 6-кристаллизация, 7-центрифугирование, 8-сушка,
9-прессование, 10-упаковки.
Свекла, поступающая в производство, первоначально моется в моющей машине (1), затем измельчается в свеклорезке (2), измельченная свекла поступает в виде стружки в шнековый экстрактор (3), в котором горячей водой из неё экстрактируется сахар. Раствор сахара очищается адсорбцией (4) и затем концентрируется в выпарной установке (5). Из пересыщенного раствора выпадают кристаллы сахара (6). Разделение сахарного раствора и кристаллов происходит в центрифуги (7). Кристаллы сахара сушат в сушилках (8). Сухие кристаллы прессуют (9) и упаковывают (10).
Как следует из блок-схемы, производство сахарного песка состоит из 10 типовых стадий производства.
Совершенство оборудования характеризуется его производительностью, т.е. объемом продукции, производимой в единицу времени в тоннах, штуках, метрах и т.д.
Оборудование должно обеспечивать получение полуфабрикатов и готовой продукции высокого качества.
Важным элементом в получении качественных продуктов является планирование технологических процессов. Под планированием технологического процесса подразумевается: проект процесса, программное обеспечение, информационное обеспечение для контроля работы оборудования.
Система управления разрабатывается для конкретного производства с учетом специфики выпускаемой продукции, применяемой технологии и процессов.
При управлении процессами с целью поддержания показателей качества полуфабрикатов и готовой продукции на заданном уровне прибегают к регулированию режимных параметров процесса: температуры, давления, влажности, продолжительности отдельных стадий процесса (например, сушки) и т.д.
Конкретные параметры технологических процессов могут быть оптимизированы на основании уже известных математических моделей, регрессионных и других зависимостей, полученных как экспериментальным, так и аналитическим путем.
Качество технологического процесса определяется прогрессивностью выбранных методов получения продукции, а также его устойчивостью и стабильностью.
Причиной нестабильности технологического процесса являются колебания физико-механических свойств перерабатываемого сырья, износ оборудования и др., что требует ручного регулирования режимных параметров работы оборудования или с помощью систем автоматизированного контроля качества продукции.
Под технологичностью процесса понимают возможность точного воспроизведения технологий в данной технологической системе.