Модернизация автоматизированной системы управления технологическим процессом выпечки хлебобулочных изделий

ВВЕДЕНИЕ 4
1. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПЕЧКОЙ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ 7
1.1 Принцип работы печи с канальным обогревом и рециркуляцией продуктов сгорания 19
1.2 Средства автоматизации технологического процесса Программируемые логические контроллеры 24
1.3 Программное обеспечение программируемого логического контроллера 29
1.4 Применение SCADA-системы Monitor Pro для управления технологическими процессами пищевых производств. 39
2. АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ И ВЫБОР КРИТЕРИЕВ КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ 65
2.1. Условия робастного управления системы 72
2.2 Расчет динамических характеристик системы управления температурой печи 80
3. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 88
3.1 Характеристика условий эксплуатации системы управления температурой в зоне увлажнения печи хлебопекарного производства. 88
3.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации проектируемого оборудования. 89
3.3 Рекомендации по пожаробезопасной эксплуатации оборудования. 91
3.4 Экологичность проекта 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 101

Весь текст будет доступен после покупки

Хлеб и продукты хлебопекарной промышленности играют огромную роль в нашей жизни. Хлеб занимает важное место в пищевом рационе человека, особенно в нашей стране, где производство хлеба связано с глубокими и давними традициями. Русский хлеб издавна славился богатым вкусом, ароматом, питательностью, разнообразием ассортимента.
Ассортимент вырабатываемой продукции, представленный предприятиями нашего города, огромен. Сейчас можно приобрести не только различные вида формового и подового хлеба, но и также большое количество батонообразных изделий, изделий кондитерского производства, а также весь спектр продукции хлебопекарной промышленности.
Хлеб – полезный биологический продукт, который содержит большое количество веществ, необходимых для организма человека. Это белки, белковые соединения, высокомолекулярные жиры, крахмал, а также витамины. Особенно в хлебе много содержится витаминов группы В, необходимых для нормального функционирования нервной системы человека.
Процесс производства хлеба достаточно гибок, сложен и трудоемок. Для того, чтобы буханка хлеба вышла из печи, необходимо, чтобы она прошла через множество машин и технологических агрегатов. Процесс производства может длиться свыше 12 часов. В своей работе я попытаюсь рассказать об основных технологических стадиях производства хлеба.
Технологический процесс производства хлеба и булочных изделий состоит из следующих шести этапов: приема и хранения сырья; подготовки сырья к пуску в производство; приготовления теста; разделки теста; выпечки и хранения выпеченных изделий и отправки их.
Автоматизация технологических процессов – этап комплексной механизации, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления технологическими процессами и передачей этих функций автоматическим устройствам. При автоматизации технологических процессов получение, преобразование, передача и использование энергии, материалов и информации выполняются автоматически при помощи специальных технических средств и систем управления.
Повышение производительности труда в пищевой промышленности, а, следовательно, и эффективности производства, возможно лишь при условии максимальной механизации и автоматизации при неуклонном сокращении доли ручного труда. Сокращение доли тяжелого и малоквалифицированного физического труда – непременное условие экономического роста.
Актуальность исследования заключается в том, что современные хлебопекарные предприятия сталкиваются с необходимостью повышения эффективности производства, снижения энергозатрат и обеспечения стабильного качества продукции. Технологический процесс выпечки хлебобулочных изделий является одним из наиболее энергоемких и критически важных этапов производства, где даже незначительные отклонения параметров (температуры, влажности, времени выпечки) могут существенно повлиять на качество готовой продукции .Интенсификация технологических процессов производства хлебобулочных изделий на современном этапе может быть осуществлена только с использованием управления их основными параметрами. Одним из основных параметров, обеспечивающих оптимальность условий протекания всех технологических процессов в пищевой промышленности, является температура, а наиболее важным этапом технологического процесса по производству хлебобулочных изделий, на котором необходимо особенно строгое поддержание этого параметра – нагрев содержимого печного агрегата.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПЕЧКОЙ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Основным сырьём в хлебопекарном производстве служат пшеничная и ржаная мука различных сортов, вода, хлебопекарные дрожжи и поваренная соль. В качестве дополнительного сырья употребляются сахар, патока, жиры, натуральное или сухое молоко, молочная сыворотка, яйца, мак, пряности и др. Основные этапы хлебопекарного производства: приём и хранение сырья; приготовление, разделка и расстойка (выдержка) теста; выпечка и охлаждение хлеба, иногда его упаковка.
Мука на хлебозаводы в основном доставляется в цистернах муковозов, откуда под давлением перекачивается по трубам в бункеры, расположенные в складах. Перед поступлением в переработку она просеивается и очищается с помощью магнитов от ферромагнитных примесей. В процессе хранения в муке происходят различные биохимические превращения, улучшающие её хлебопекарные свойства.
Приготовление теста состоит в перемешивании муки, воды, соли, дрожжей, опары либо заквасок и др. видов сырья. Соль, сахар дозируются в виде профильтрованных водных растворов, дрожжи – в виде водной суспензии, жиры – в растопленном состоянии. В процессе приготовления теста происходит набухание частиц муки, накопление молочной и др. органических кислот в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий, активация и размножение дрожжевых клеток. Под влиянием гидролитического действия ферментов в тесте несколько увеличивается содержание сахаров и водорастворимых белков. Набухание частиц муки обусловливает формо- и газоудерживающую способность теста. Органические кислоты придают хлебу кисловатый вкус. Дрожжевые клетки в тесте вызывают спиртовое брожение с образованием этилового спирта и углекислого газа, пузырьки которого, разрыхляя тесто, обеспечивают пористую структуру мякиша хлеба.
Традиционные способы приготовления пшеничного теста – опарный и безопарный. При безопарном способе всё сырьё замешивается сразу и тесто готово через 2-3 ч; при опорном — сначала замешивается опара (более жидкое тесто из 50-70% общего количества муки с добавлением всего количества дрожжей), затем через 4-5 ч в выброженную опару добавляются остальная часть муки, вода и др. сырьё и замешивается тесто нормальной консистенции, длительность брожения которого 1-2 ч. При опарном способе требуется несколько меньше дрожжей (Хлебопекарное производство 1%), чем при безопарном (1,5-3%). Новым способом, сокращающим цикл получения хлеба и облегчающим механизацию и автоматизацию этого производственного процесса, является приготовление теста на жидкой опаре (замешивается примерно из 30% муки). В результате процессы молочнокислого брожения, активации и размножения дрожжей происходят в жидкой опаре, текучесть которой ускоряет брожение, облегчает транспортирование и дозирование опары. Эффект ускорения достигается и при раздельном изготовлении из 5-15% муки молочнокислой закваски и полуфабриката для активации дрожжей. Метод позволяет оптимизировать основные процессы созревания теста и уменьшить объём необходимой аппаратуры. Приготовление теста (замешивается сразу всё сырьё) с применением пищевых кислот (молочная, лимонная, яблочная и т.д.) или молочной сыворотки (жидкой, сгущенной, сухой) в количествах, обусловливающих необходимую кислотность хлеба, позволяет в ещё большей степени ускорить этот процесс. Все ускоренные способы экономически эффективны и характеризуются интенсификацией биохимических, микробиологических и коллоидных процессов в тесте (например, время брожения не превышает 30-40 мин).

Весь текст будет доступен после покупки

1. М. М. Благовещенская, Л. А. Злобин. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Издательство: Высшая школа. 2013.
2. Рекомендации по подготовке к итоговой государственной аттестации выпускников/ Методическое пособие для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
3. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М.- Программирование промышленных контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
4. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М.- Диагностика и надежность автоматизированных систем/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2016
5. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М.- Программирование логических контроллеров/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2015
6. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М.- Системы реального времени/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2015
7. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М.- Распределенные системы управления/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2015
8. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М.- Адаптивное и робастное управление/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2015
9. Гончаров А.В., Ибраев Р.Р., Стоякова К.Л., Бесфамильная Е.М.- Адаптивные системы/ Учебно-методический комплекс для студентов специальности 27.03.04– М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2015
10. Основы теории автоматического управления. Рабочая программа, методические указания, задания на контрольные работы и курсовой проект для студентов специальности 27.03.04. – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2015.

Весь текст будет доступен после покупки