Автоматизация процесса выпечки хлеба в тоннельной печи

Введение……………………………………………………………………... 8
1 Нормативные ссылки……………………………………………………… 10
2 Технико-экономическое обоснование……………………........................ 11
2.1 Краткая характеристика предприятия………………………………. 11
2.2 Краткое содержимое предполагаемого технического решения …... 11
2.3 Целесообразность внедрения нового проекта ……..……………….. 13
2.4 Планирование процесса создания системы автоматизации ………. 15
2.5 Расчет стоимости проекта …………………………………………… 18
3 Изучение технологического объекта управления……………………….. 20
3.1 Технология производства хлеба…………………………………….. 20
3.2 Процесс выпечки хлеба………………………………………………. 24
3.3 Остывочное отделение и экспедиция……………...……………....... 24
3.4 Описание устройства хлебопекарной печи…………………………. 25
3.5 Физико-химические свойства хлеба…………………........................ 27
3.6 Разработка математической модели процессов ТОУ………………. 34
4.Разработка концепции автоматизированной системы управления……. 44
4.1 Анализ автоматизированной системы управления………………… 44
4.2 Функции реализуемые системой управления………………………. 45
5 Техническое задание на создание автоматизированной системы управления…………………………………………........................................
47
5.1 Общие сведения…………………………………………………......... 47
5.2 Назначение и цели создания системы управления………………… 47
5.3 Характеристики блоков автоматизации…………………………….. 48
5.4 Требования к функциям выполняемых системой………………….. 48
5.5 Требования к численности и квалификации персонала и режиму его работы…………………………………………………………………….
49
5.6 Требования к измерительному контроллеру………………………... 49
5.7 Требования к видам обеспечения………………………………….. 49
6 Исследование автоматизированной системы управления……………… 52
6.1 Структурная идентификация ТОУ…………………………………... 52
6.2 Анализ статических характеристик ТОУ…………………………… 55
6.3 Анализ динамических характеристик ТОУ…………….................... 56
6.4 Математическое обеспечение САР……………………...................... 56
6.5 Моделирование системы в динамическом режиме………………… 58
7 Разработка проектной документации на автоматизированную систему управления…………………………………………………………………..
61
7.1 Описание схемы автоматизации ТП хлебопекарной печи……………………………………………………………………………...
61
7.2 Описание ПЭС сигнализации………………………………………... 62
7.3 Описание схемы внешних проводок………………………………. 63
7.4 Описание схемы внешнего вида щита контроля………………….. 64
7.5 Описание схемы питания……………………………………………. 64
7.6 Описание схемы управления………………………………………… 65
8 Расчёт надежности системы……………………………………………… 66
8.1 Расчёт надежности схемы сигнализации…………………………. 66
8.2 Расчёт надёжности контура регулирования…………….................... 68
9 Мероприятия по подготовке объекта автоматизации и персонала к вводу системы в действие…………………………………………………... 72
9.1 Производство монтажных работ. Общие требования…………….. 72
9.2 Приборы и средства автоматизации……………………………….. 73
9.3 Эксплуатация приборов и средств автоматизации……………….. 77
9.4 Выполнение графика текущего и капитального ремонта 77
10. Экономическая эффективность создания автоматизированной системы управления………………………………………………………..
79
10.1 Расчет экономической эффективности……………………………. 79
11 Метрологическое обеспечение………………………………………….. 83
11.1 Обоснование выбора средств измерений………………………….. 83
11.2 Поверка датчиков температуры, термометров, термопар, термопреобразователей…………………………………………............................. 87
11.3 Методика поверки датчика давления…………………………….. 93
12 Безопасность жизнедеятельности………………………………………. 107
12.1 Организация труда………………………………………………….. 107
12.2 Техника безопасности при эксплуатации оборудования…………. 108
12.3 Оказание первой помощи…………………………………………… 110
12.4 Противопожарная техника безопасности………………………… 111
12.5 Действия работников организаций в ЧС техногенного характера………………………………………………………………………………
112
12.6 Исследование микроклимата производственных помещений…… 119
Заключение…………………………………………………………………... 131
Список используемых источников…………………………………………. 132

Весь текст будет доступен после покупки

Современные печи хлебопекарного производства представляют собой агрегаты, состоящие из ряда тепловых, механических и других устройств. В механизированном производстве печной агрегат является основным звеном поточной линии, в котором производится непрерывная гигротермическая обработка теста, вследствие чего в нем происходит сложный комплекс изменений физического, микробиологического, биохимического и коллоидно-химического характера, обусловливающий превращение теста в готовое изделие.
В различных отраслях пищевой промышленности широко используется радиационно-конвективная выпечка, при которой теплота выпекаемому изделию передается в основном термо излучением и в меньшей степени конвекцией. При такой выпечке греющие поверхности в пекарной камере имеют температуру от 300 ?С до 400 ?С, вследствие чего изделие прогревается от поверхности внутрь при сравнительно высоких тепловых напряжениях на поверхности теста.
Главными технологическими факторами, которые характеризуют пе-реход теста в изделие, являются: увеличение объема и образование формы; образование равномерного пористого мякиша со стабильными структурно-механическими свойствами; образование корки с характерным глянцем на поверхности; приобретением изделием специфического аромата и вкуса.
При автоматизации печей любого типа объектом управления является пекарная камера, в которой происходят все преобразования заготовок теста в готовое изделие. Задача автоматического управления пекарной камерой заключается в том, чтобы, учитывая свойства исходного продукта – теста, особенности механизма процесса выпечки и наличие значительных запаздываний и тепловой инерции, а так же взаимосвязи теплового режима пекарной камеры с тепловым режимом работы генераторов теплоты, устанавливать такие параметры среды и условия тепло- и влагообмена в пекарной камере, при которых процесс выпечки будет протекать наиболее экономично, а готовый продукт будет иметь высокое качество и соответствовать требованиям ГОСТа.
Для синтеза системы управления режимом пекарной камеры необхо-димо располагать ее математической моделью, устанавливающей взаимо-связь между входными и выходными параметрами в установившемся и переходном режимах. Наличие такой модели позволяет еще на стадии проектирования печи подобрать наиболее полно элементы конструкции, удовлетворяющие требованиям автоматического управления, а для существующих печей – оптимальные варианты корректирующих элементов.
Актуальность выпускной квалификационной работы заключается в том, что современная элементная база под управлением микроконтроллера, средства контроля и измерения, могут сократить расходы на производство, сократить трудовые затраты путем повышения автономности процесса про-изводства. В выпускной квалификационной работе рассматривается процесс выпечки хлебобулочных изделий, параметры процесса выпечки. На самом заводе регулирование и изменение, каких либо параметров осуществляется непосредственно вручную. Задачей выпускной квалификационной работы является разработка системы автоматического регулирования на базе микропроцессорной техники и новейших средств контроля и измерений.
Новизна данной работы заключается в разработке схемы управления технологическим процессом выпечки хлебобулочных изделий на современ-ной элементной базе с более высокой степенью автономности работы хлебопекарной печи под управлением микроконтроллера, позволяющего добиться наиболее эффективного результата выпечки.

Весь текст будет доступен после покупки

2 Технико-экономическое обоснование

2.1 Краткая характеристика предприятия

Издавна в России гостей встречают хлебом и солью - продуктами, символизировавшими мир, дружелюбие и гостеприимство. ЗАО «Славянский хлебозавод» работает над выполнением благородной цели: накормить людей вкусным и полезным хлебом. Главная цель ЗАО «Славянский хлебозавод»- соответствовать вкусам покупателей и соблюдать интересы партнеров.
Кондитерский цех выпускает широкий ассортимент кондитерской продукции: торты, пирожное, рулеты, кексы на любой вкус и достаток покупателя. У любителей сладкого всегда есть выбор между классическими тортами (от бисквитных тортов и до тортов из безе), тортами по оригинальной рецептуре и заказным кондитерским изделиями. Маленьких сладкоежек всегда порадует большой выбор замечательных пирожных.

2.2 Краткое содержимое предполагаемого технического решения

В данном проекте предусмотрено управление цехом выпечки, а кон-кретно хлебопекарной печи туннельного типа. Управление хлебопекарной печи будут осуществлять микроконтроллеры. Предусмотрен вывод всех данных на экран ЭВМ и на печать.
На хлебопекарную печь планируется установить:
а) создания автоматической системы регулирования относительной влажности;
б) контроль температуры среды по зонам печи предполагается ис-пользовать, универсальны многоканальный измеритель температуры УКТ 38. Таким образом, УКТ 38 будет обеспечивать контроль температуры в разных зонах выпекания, что в последствии позволит увеличить скорость выпекания и соответственно повысить производительность;
в) нормализацию температуры в топке хлебопекарной печи;
г) управление скорость транспортной ленты печи.
В проектируемом проекте планируется установить автоматизирован-ную систему управления хлебопекарной печи, за счет чего планируется уменьшить процент брака выпускаемой продукции.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Герасименко В.А. Защита информации в автоматизированных системах обработки данных. В 2-х кн. – М.: Энергоатомиздат, 2012.
2. Справочник проектировщика АСУП. Под редакцией Н.П. Федоренко и В.В. Карибского, 2012.
3. Управление в технических системах. Автор: А. А. Иванов, С. Л. Торо-хов. Издательство: Форум. Серия: Высшее образование. ISBN 978-5-91134-641-6; 2012 г.
4. Теория автоматического управления в примерах и задачах с решениями в MATLAB. Автор: А. Р. Гайдук, В. Е. Беляев, Т. А. Пьявченко. Издательство: Лань. Серия: Учебники для вузов. Специальная литература. ISBN 978-5-8114-1255-6; 2011 г.
5. Автоматизация обработки данных без программистов. Джеймс Мартин, 2012.
6. Г.Г. Ранеев, А.П. Тарасенко. Методы и средства измерений.- «Акаде-мия», 2003 г.

Весь текст будет доступен после покупки