Совершенствование автоматизированной системы управления процессом производства хлеба.

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ существующей системы управления 8
1.1. Анализ технологического процесса 8
1.2. Анализ функциональной схемы автоматизации 24
1.3. Постановка задачи 30
1.4. Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации производственного оборудования 32
2. Синтез АСУ хлебопекарной печи в процессе производства хлеба 48
2.1. Структурная схема АСУТП 48
2.2. Выбор датчиков и исполнительных устройств 54
2.3. Выбор ПЛК 58
2.4. Выбор SCADA-системы 65
2.5. Выбор АРМ 69
2.6. Расчет технико-экономических показателей проекта 75
3. Синтез одноконтурной САР температуры печи 80
3.1. Построение переходной характеристики объекта управления 80
3.2. Идентификация объекта управления 83
3.3. Выбор закона регулирования и типа регулятора 87
3.4. Анализ устойчивости САР 89
3.5 Определение показателей качества регулирования замкнутой САР 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 100
Приложение А Схема функциональная автоматизации
Приложение Б Схема структурная АСУТП
Приложение В Структурная схема замкнутой одноконтурной АСР

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования заключается в том, что, применение в автоматизированной системе управления в процессе выпечки хлеба значительно повышает качество продукта за счет точного соблюдения технологического регламента, происходит снижение брака, снижение трудовых ресурсов
Рост технической и энергетической вооруженности труда, развитие научных исследований с использованием современной научной аппаратуры, достижений полупроводниковой микроэлектроники и диспетчерского управления обеспечили комплексную механизацию и автоматизацию технологических процессов производства пищевой продукции и подготовили необходимые условия для комплексной автоматизации практически всех процессов пищевого производства.
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.
Точность поддержания заданных значений температуры оценивается с помощью критериев качества управления, количественно выражающих степень успешности достижения цели управления. Часто эти критерии выбираются весьма произвольно, на основании опыта и интуиции разработчиков автоматических систем. Произвольный выбор критериев нередко влечет за собой экономические потери, т.к. не всегда правильно учитываются конкретные особенности управляемых технологических процессов. Поэтому весьма важно так выбрать критерии, чтобы при их оптимизации достигался минимум экономических потерь, обусловленных ошибкой управления.

Весь текст будет доступен после покупки

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). Форсирование процесса приготовления теста может осуществляться также добавлением в тесто амилолитических и протеолитических ферментных препаратов, улучшителей окислительных (аскорбиновая кислота, бромат калия, йодат калия) и восстановительных (цистеин, тиосульфат натрия) процессов, поверхностно-активных веществ (моно- и диглицериды, лецитин, гликолипиды и др.). Ржаное тесто и тесто из смеси ржаной и пшеничной муки готовятся как на густых, так и на жидких заквасках. Технологические свойства ржаной муки обусловливают более высокие кислотность и влажность теста и хлеба по сравнению с пшеничным.
Готовность опар, заквасок и теста определяется по конечной кислотности или водородному показателю pH- среды и по бродильной активности. Кислотность и содержание влаги в тесте и соответственно в хлебе зависят от сорта пшеничной или ржаной муки, а также от рецептуры и вида хлебных изделий.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки