Автоматизация технологического процесса производства молочной продукции с антиоксидантной активностью

ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ существующей системы управления 9
1.1 Анализ технологического процесса 9
1.2 Анализ функциональной схемы автоматизации 10
1.3 Постановка задачи 13
1.4 Анализ опасных производственных факторов при эксплуатации АСУТП производства йогурта 13
2 Синтез АСУТП производства йогурта 26
2.1 Структурная схема АСУТП 26
2.2 Выбор датчиков 28
2.3 Выбор ПЛК 46
2.4 Выбор SCADA-системы 46
2.5 Выбор АРМ 49
2.6 Расчет технико-экономических показателей проекта 52
3 Синтез одноконтурной САР температура йогурта в резервуаре сбраживания 56
3.1 Построение переходной характеристики объекта управления 56
3.2 Идентификация объекта управления 58
3.3 Выбор закона регулирования и типа регулятора 59
3.4 Анализ устойчивости САР 61
3.5 Определение показателей качества замкнутой САР 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 69

Весь текст будет доступен после покупки

В современном мире все производственные процессы направлены на снижение трудоемкости, что приводит к снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышению качества производства за счет точного выполнения технологического процесса, оптимальной корректировки параметров производства.
Применение автоматизированных систем управления позволяет сократить трудозатраты человека в вредном производстве над взрывоопасном производством и т. д. автоматизация производственных процессов позволяет осуществлять визуальный контроль за деятельностью человека. Весь производственный процесс графически представлен в виде мнемосхемы – это автоматизированное рабочее место оператора или панель оператора. На мнемосхеме выводятся все показатели производственного процесса, выводятся процессы регулирования, что очень удобно для работы персонала.
Автоматизация производственных процессов позволяет реализовать систему световой и звуковой сигнализации, пересекающую или понижающую регулируемые параметры выше критического предела, что может произойти при возникновении аварийной ситуации. Автоматизация производственных процессов позволяет приостановить производственный процесс или его часть для предотвращения аварийной ситуации в случае, если оператор не исправил аварийную ситуацию. Такие ситуации могут возникать с такими узлами в производственном процессе, как регулировка температуры, регулировка уровня, регулирование давления, регулировка скорости и другие различные причины могут возникать неуправляемый процесс нагрева в окружающей среде или повышение уровня среды в емкости, или неконтролируемый процесс циркуляции давления в окружающей среде, что может вызвать аварийную ситуацию, приводящую к вымыванию из линии оборудования или могут быть травмы человека, иногда В особых случаях может произойти экологическая катастрофа.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ существующей системы управления
1.1 Анализ технологического процесса
Производство йогурта включает в себя следующие стадии:
? приемку молока и оценку его качества;
? очистку молока, охлаждение и резервирование;
? нормализацию по содержанию жира;
? подогрев и гомогенизацию;
? пастеризацию молока;
? охлаждение;
? сбраживание;
? укупорку и маркировку тары;
? складирование, хранение и транспортирование готовой продукции.
При производстве йогурта необходимо вводить закваску. А также согласно требованию технологического процесса необходимо предусмотреть автоматизированный ввод антиоксидантов.
Для выработки йогурта с характерным вкусом и прочной консистенцией необходимо использовать производственную закваску, выдержанную после сквашивания при температуре 10-12 0С в течение 12-24 час. Закваску, масса которой обычно составляет 5 % массы заквашиваемой смеси, вносят в смесь, охлажденную до температуры заквашивания. Смесь сквашивают при температуре 23-25 0С до образования молочно-белкового сгустка кислотностью 80-100 0Т (рН 4,5-4,65). Во время сквашивания происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность, коагулирует казеин и образуется сгусток. После окончания сквашивания продукт немедленно охлаждают.
После сквашивания йогурт перемешивают и охлаждают до температуры созревания. Перемешивание продукта начинают через 60-90 мин. после начала времени его охлаждения и проводят в течение 10-30 минут. Перемешанный и охлажденный до температуры 20 0С сгусток оставляют в покое.
Продолжительность созревания йогурта составляет 6-10 ч. Во время созревания активизируются дрожжи, происходит спиртовое брожение, в результате чего в продукте образуются спирт, диоксид углерода и другие вещества, придающие этому продукту специфические свойства.
1.2 Анализ функциональной схемы автоматизации

Рассмотрим основную технологическую схему производства йогурта резервуарным способом с охлаждением в резервуарах. По этой схеме молоко подается насосами по трубам, а расфасованный готовый продукт – внутризаводским транспортом (цепными и ленточными транспортерами и т.д.).
Модернизация автоматизированной системой управления технологическим процессом производства йогурта заключается во внедрении современных контрольно-измерительных приборов. Согласно модернизации функциональной схемы автоматизации цельное и обезжиренное молоко через регулирующие клапаны и датчики анализаторы подается в резервуар для нормализации. Уровень заполнения резервуара для нормализации снимает показания датчик уровня, регулирование осуществляется клапанами 8б, 8в. Из резервуара для нормализации нормализованная смесь перекачивается центробежным насосом М1 в промежуточный бак. Из промежуточного бака центробежный насос М2 перекачивает нормализованную смесь в пастеризационную установку. При циркуляции нормализованной смеси из пастеризационной установки в сепаратор молоко-очиститель происходит подогрев молока за счет подачи на пастеризационную установку горячей воды. Регулирование температуры осуществляется регулирующим клапаном, стоящем на подаче горячей воды, измеряется температура нормализованной смеси датчиком температуры.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Алексеев А.А., Сиротин П.А, Шиянова Н.И. Методические указания по работе с системой автоматизированного проектирования (графическим редактором) КОМПАС - 3D. Мелеуз, БИТУ (филиал) ФГБОУ ВО «МГУТУ им. К. Г. Разумовского (ПКУ)», 2016. –32 с.
2 Андреев Е. Б., Ключников А.И., Кротов А.В., Попадько В.Е., Шарова И.Я. Автоматизация технологических процессов добычи и подготовки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2015. - 399 с: ил.
3 Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. Под ред. Л.А. Михайлова. 2-е издание. – М.:Высш.шк., 2015 год- 464 с.
4 Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами – 3-е издание, переработанное и дополненное. – Л: Политехника, 2011. – 387 с.
5 Жмудь В.А. Моделирование, исследование и оптимизация замкнутых систем автоматического управления : монография / В.А. Жмудь. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. – 335 с.
6 Игнатьев А.Н., Ионичева Ю.А. Тепловые аппараты. – М.: Машиностроение, 2015 – 437 с.
7 К.П. Латышенко Технические измерения и приборы. Часть II / К.П. Латышенко. – М.: МГУИЭ, 2011. – 520 с.
8 Колязов К.А., Шиянова Н.И. Проектирование автоматизированных систем. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине Проектирование автоматизированных систем. - Мелеуз: БИТУ (филиал) ФГБОУ ВО «МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ). – 2017. –63 с.

Весь текст будет доступен после покупки