Проектирование АСУ ТП участка бестарного хранения мукомольного производства

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 5
1.1 Общая характеристика физико-химических процессов в муке при хранении 5
1.2 Технологические особенности хранения муки и крупы 21
1.3 Обоснование технических решений проекта 32
2 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ 35
2.1 Построение математической модели пневмотранспорта по зависимости «Расход воздуха – Расход муки» 35
2.2 Влияние параметров пневмотранспорта на конечную температуру муки 42
2.3 Формирование технического задания на разработку системы управления 44
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 49
3.1 Описание архитектуры и принципов работы системы автоматического управления 49
3.2 Составление проектной документации для автоматизированной системы управления 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
ПРИЛОЖЕНИЕ А 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 68
ПРИЛОЖЕНИЕ В 69
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 71

Весь текст будет доступен после покупки

Современное мукомольное производство характеризуется высокой степенью технологической сложности и строгими требованиями к качеству конечной продукции. Одним из ключевых этапов является бестарное хранение муки – процесс, при котором продукт временно размещается в силосах или бункерах без применения тары. От условий хранения напрямую зависят физико-химические свойства муки: её влажность, температура, микробиологическая стабильность и срок годности. Нарушение режимов хранения может привести к ухудшению качества, образованию комков, развитию микрофлоры и, как следствие, к экономическим потерям. В этих условиях автоматизация участка бестарного хранения становится важным инструментом обеспечения стабильности технологического процесса, повышения эффективности управления и соответствия санитарно-гигиеническим нормам.
Актуальность темы выпускной квалификационной работы «Проектирование АСУ ТП участка бестарного хранения мукомольного производства» обусловлена необходимостью внедрения современных систем автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП), способных контролировать параметры хранения и транспортировки муки, минимизировать риски порчи продукции и обеспечить энергоэффективную эксплуатацию оборудования.
Целью данной работы является проектирование автоматизированной системы управления технологическим процессом участка бестарного хранения муки на основе анализа физико-химических особенностей продукта и динамики пневмотранспорта.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
– изучить физико-химические процессы, протекающие в муке при хранении, и определить критические параметры, подлежащие контролю;
– проанализировать технологические особенности бестарного хранения муки и крупы, а также влияние условий пневмотранспорта на качество продукта;
– разработать математическую модель пневмотранспорта, связывающую расход воздуха и расход муки, и оценить её влияние на конечную температуру продукта;
– сформировать техническое задание на разработку АСУ ТП;
– спроектировать архитектуру системы автоматического управления с учётом требований надёжности и безопасности;
– разработать комплект проектной документации, включая функциональные и принципиальные схемы автоматизации.
Предметом исследования выступает технологический процесс бестарного хранения муки на мукомольном производстве, а субъектом – автоматизированная система управления этим процессом, включающая аппаратные, программные и алгоритмические компоненты.
В работе применялись следующие методы: анализ научно-технической литературы и нормативных документов, системный подход к проектированию АСУ ТП, методы математического моделирования технологических процессов, а также методы инженерного проектирования и разработки проектной документации.

Весь текст будет доступен после покупки

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
1.1 Общая характеристика физико-химических процессов в муке при хранении
Мука представляет собой уникальный пищевой продукт, получаемый в результате помола зерна. В ходе этого процесса с зерновки удаляются оболочки, а эндосперм подвергается механическому разрушению, что неизбежно нарушает её целостность. Такое повреждение делает муку значительно более уязвимой к воздействию внешних факторов и, как следствие, сокращает сроки её хранения. При соблюдении стандартных условий хранения мука может сохранять свои потребительские свойства от нескольких месяцев до двух лет. Широкий диапазон обусловлен рядом параметров: типом муки, её сортом, качественными характеристиками, условиями хранения и уровнем контроля за ними.
Если при организации хранения игнорировать физические и биохимические особенности муки, это чревато существенными потерями как по массе, так и по качеству продукта.
По сравнению с целым зерном, мука обладает значительно меньшей устойчивостью при хранении, а многообразие возможных изменений в её составе требует постоянного наблюдения и тщательного ухода в складских помещениях.
Наиболее подробно изучены процессы, происходящие в пшеничной муке, однако они во многом характерны и для муки, полученной из других зерновых культур.
Переход к бестарным методам транспортировки и хранения муки обусловил необходимость дополнительного изучения её физико-химических свойств и динамики происходящих в ней изменений.
С точки зрения влияния на пищевые и технологические качества, все изменения, протекающие в муке при хранении, условно делятся на две группы: положительные и отрицательные.
К положительным относятся те процессы, которые способствуют улучшению качества муки, особенно её хлебопекарных свойств. Благодаря им становится возможным выпекать хлеб лучшего качества – с более высоким объёмным выходом и улучшенной структурой мякиша.
Совокупность таких благоприятных изменений в пшеничной муке, направленных на повышение её технологических характеристик, называют созреванием. Период, в течение которого в муке происходят биохимические преобразования, улучшающие её качество, именуется отлежкой.
Практика хлебопечения показала, что изделия из созревшей муки превосходят по качеству продукты из свежесмолотой. Они отличаются увеличенным объёмом, более светлой окраской мякиша и улучшенной пористостью. Эти изменения обусловлены улучшением коллоидных свойств белков и углеводов, ростом их водопоглотительной способности, а также естественным осветлением муки в процессе созревания.
К отрицательным процессам относятся явления, ведущие к потере массы сухих веществ и ухудшению качества муки. Без должного контроля и своевременного вмешательства такие процессы могут довести продукт до полной непригодности для пищевого использования.
Среди негативных изменений выделяют: прогоркание жиров, прокисание, развитие плесени, заражение вредителями (насекомыми и клещами), самосогревание, слеживание и перезревание.
Однако при грамотной организации хранения, регулярном контроле и своевременной реализации можно полностью предотвратить развитие этих нежелательных явлений.

Весь текст будет доступен после покупки

1) ГОСТ 24.104-2023 «Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования». – Введ. 2024-01-30. – М.: Стандартинформ, 2023. – 48 с.
2) ГОСТ Р 59732-2021/ISO/TR 22400-10:2018 «Системы промышленной автоматизации и интеграция. Ключевые технико-экономические показатели (KPIs) для управления производственными операциями. Часть 10». – Введ. 2022-04-01. – М.: Стандартинформ, 2021. – 36 с.
3) ГОСТ Р ИСО 10303-1-2022 «Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 1. Общие положения». – Введ. 2023-07-01. – М.: Стандартинформ, 2022. – 112 с.
4) ГОСТ 34.003-2023 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения». – Введ. 2024-07-01. – М.: Стандартинформ, 2023. – 64 с.
5) Дыбская В. В. Логистика складирования: учебник / В. В. Дыбская. – М.: ИНФРА-М, 2023. – 559 с. – (Высшее образование: Бакалавриат). – ISBN 978-5-16-110987-3.
6) Маликова Т. Е. Складская логистика: учебное пособие для вузов / Т. Е. Маликова. – 2-е изд. – М.: Юрайт, 2024. – 156 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-534-18553-9.
7) Глухих М. А. Технология хранения и переработки зерна и семян: учебное пособие для СПО / М. А. Глухих. – СПб.: Лань, 2023. – 250 с. – (Среднее профессиональное образование). – ISBN 978-5-507-45916-2.
8) Пригарина О. М. Технология хранения зерна злаковых и бобовых культур: учебное пособие / О. М. Пригарина. – Орел: ОГУ им. И. С. Тургенева, 2023. – 103 с. – Электронный ресурс. – Режим доступа: https://www.cnshb.ru/content/2023/04279182.pdf (дата обращения: 01.02.2026).
9) Лисин П. А. Компьютерное моделирование производственных процессов в пищевой промышленности: учебное пособие для вузов / П. А. Лисин. – 3-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2023. – 256 с. – ISBN 978-5-8114-4923-0.
10) Коннов Д. В. Подход SCADA в АСУТП: монография / Д. В. Коннов. – Тамбов: Юконф, 2023. – 92 с. – ISBN 978-5-4480-0454-4. – Электронный ресурс. – Режим доступа: https://ukonf.com/doc/mon.2023.07.01.pdf (дата обращения: 01.02.2026).

Весь текст будет доступен после покупки