Пояснювальна записка: 11 с., 3 табл., 6 літер джерел

Ім'я файлу: пз.docx
Розширення: docx
Розмір: 64кб.
Дата: 23.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
Тестові_завд_6_к_Педіатрія_карант_версія.docx
Реферат ОБЖ.doc
Глущенко 5 уктзед.docx
Ынкл.docx
Самостійна робота № 5..docx
Психология пз 2.docx
11700-Текст статті-23212-1-10-20220118.docx
7 мова.docx
КУРСОВА РОБОТА АКТУАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ПОДАТКОВОГО ПРАВА.docx
Самостійна 1.docx

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка: 11 с., 3 табл., 6 літер. джерел

Метою курсового проекту було створення функціональної схеми автоматизації технологічної лінії з виробництва плодових тіл Pleurotus eryngii.

У курсовому проекті проведено аналіз технологічної лінії з виробництва плодових тіл Pleurotus eryngii з боку створення АСКТП об’єкту. Описана технологічна лінія та норми процесів що передбачені технологічною схемою виробництва. Виходячи з чого висунуті задачі контролю та керування технологічним процесом. Розроблено автоматизовану систему керування технологічним процесом засновуючись на призначенні, цілях та автоматизованих функціях системи керування, обраних та обґрунтованих методах автоматичного контролю технологічних параметрів та обраного комплексу технічних засобів. Описана функціональна схема автоматизації.

Ключові слова: PLEUROTUS ERYNGII, КУЛЬТИВУВАННЯ, ЗЕРНОВИЙ МІЦЕЛІЙ, ПЛОДОВІ ТІЛА, СУБСТРАТ

ЗМІСТ

1 Аналіз об’єкта керування	3
1.1 Короткий опис об'єкта керування	3
1.2 Норми технологічного режиму	4
1.3 Задачі контролю та керування технологічним процесом	4
2 Розробка автоматизованої системи керування технологічним процесом	6
2.1 Призначення, цілі та автоматизовані функції системи керування	6
2.2 Вибір та обґрунтування методів автоматичного контролю технологічних параметрів	7
2.3 Вибір комплексу технічних засобів	11
2.4 Опис функціональної схеми автоматизації	12
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ	15

1 Аналіз об’єкта керування.
1.1 Короткий опис об’єкта керування.

Об’єктом керування є технологічна лінія з виробництва плодових тіл Pleurotus eryngii. Субстрат вологістю 60-80% та pH 7-9 надходить за допомогою шнеку (поз. 1) та норії (поз. 2) до змішувачу субстрату (поз. 3) де проходить його перемішування. Перемішаний субстрат поступає до верстату для наповнення субстратних блоків (поз. 4), які поміщуються до автоклаву (поз. 5) та проходять дробну стерилізацію за режимом 1,2 атм, 120 °С, 1 год. Після автоклавування перевіряється pH та вологість блоків, за потреби здійснюється зволоження водою та нормалізація pH за допомогою крейди та Na2SeO3. Після того як субстрат охолоне до 24 °С проводиться інокуляція у камері інокуляції (поз. 6) міцелієм. Інокульовані блоки поміщуються до інкубаційної камери (поз. 7) де за температури 24 °С інкубуються 25-35 діб у темряві. Блоки з міцелієм поміщують до камери плодоносіння (поз.8) з такими умовами вологість 90%, знижують температуру до 14 °С та включають освітлення 100-300 лк на 8-12 год.

1.2 Норми технологічного режиму.

Таблиця 1.1 – Норми технологічного процесу

Найменування обладнання	Назва технологічних параметрів	Одиниця вимірювання	Номінальне значення	Допустиме відхилення
1	2	3	4	5
Верстат для наповнення субстратних блоків (поз. 4)	витрата	м³/год	5	±0,2
Автоклав (поз. 5)	температура	°С	120	±4
Автоклав (поз. 5)	тиск	МПа	0,12	±0,005
Камера для інокуляції (поз. 6)	температура	°С	25	±1
	вологість	%	70	±5
	кислотність	pH	6,2	±0,3
Камера для інкубації (поз. 7)	температура	°С	25	±1
Камера для інкубації (поз. 7)	вологість	%	85	±5
Камера для плодоносіння (поз. 8)	температура	°С	14	±1
Камера для плодоносіння (поз. 8)	вологість	%	85	±5

1.3 Задачі контролю та керування технологічним процесом

Головними критеріями керування є температура та вологість у камерах так при 33 °С міцелій зупинить ріст, а при 20 °С втратить конкурентну спроможність, висока волога та зниження температури є обов’язковими для появи плодових тіл. Контроль режиму роботи автоклаву згідно з планом є не тільки фактором, що може істотно вплинути на кількість заражених блоків, але і є умовою безпечного користування обладнанням та запобігання аварійних ситуацій.

До параметрів які необхідно регулювати, відносять наступні:

1. Витрата середовища при наповнені субстратних блоків (керується вимкненням двигуну верстату).

2. Температура у автоклаві (керується зміною витрати пари).

3. Температура у камерах (керується зміною температури надходячого повітря).

4. Вологість у камерах (керується зміною вологості надходячого повітря).

До параметрів контролю окрім тих, що регулюються:

1. Тиск у трубопроводі нагнітання повітря.

До параметрів сигналізації:

1. Тиск у автоклаві.

2. Тиск у трубопроводі нагнітання повітря.

Таблиця 1.2 – Перелік задач контролю та керування технологічним процесом

Найменування обладнання	Назва технологічних параметрів	Одиниця вимірювання	Номінальне значення	Інформа-ційні функції				Керуючі функції
Найменування обладнання	Назва технологічних параметрів	Одиниця вимірювання	Номінальне значення	Відображення	Реєстрація	Сигналізація	Регулювання		Логічне керування	Ручне керування
1	2	3	4	5	6	7	8		9	10
Верстат для наповнення субстратних блоків (поз. 4)	витрата	м³/год	5	+	+	–	+		–	+
Верстат для наповнення субстратних блоків (поз. 4)	робота електроприводу	–	–	–	–	–	+		+	+
Автоклав (поз. 5)	температура	°С	120	+	+	–	+		–	+
Автоклав (поз. 5)	тиск	МПа	0,12	+	+	+	+		–	+
Камера для інокуляції (поз. 6)	температура	°С	25	+	+	–	+		–	+
	вологість	%	70	+	+	–	+		–	+
	кислотність	pH	6,2	+	+	–	+		–	+
	тиск	МПа	0,1	+	+	+	+		–	+
Камера для інкубації (поз. 7)	температура	°С	25	+	+	–	+		–	+
	вологість	%	85	+	+	–	+		–	+
	тиск	МПа	0,1	+	+	+	+		–	+
Камера для плодоносіння (поз. 8)	температура	°С	14	+	+	–	+		–	+
	вологість	%	85	+	+	–	+		–	+
	тиск	МПа	0,1	+	+	+	+		–	+

2 Розробка автоматизованої системи керування технологічним процесом
2.1 Призначення, цілі та автоматизовані функції системи керування

Важливим завданням aвтомaтизaції є отримання та опрацювання інформaції про стaн усіх лaнок виробничого процесу, систем керування процесaми виробництвa, обліку продукції тa оперативного планування її випуску. Нa основі aнaлізу тa синтезу технологічних процесів aвтомaтизовaного виробництвa, тобто знaнь технологічних основ aвтомaтизaції, проектувaння aвтомaтичних мaшин і гнучких комплексів, необхідні знaння й уміння щодо вибору aвтомaтизовaного техпроцесу зa критеріями високої продуктивності тa якості.

Aвтомaтизaція виробничих процесів висвітлює результати теоретичних тa експерементaльних досліджень в галузі створення і впровaдження у виробництво aвтомaтичного облaднaння різномaнітного признaчення, a сaме технічних зaсобів трaнспортувaння тa подaчі нa технологічні оперaції,облaднaння викінчувaльно виробництвa тa зміцнення виробів, aвтомaтичних ліній, систем aвтомaтичного керувaння.

Виходячи з цього метою aвтомaтизaції виробничих процесів нa грибівницьких підприємствaх є створення повністю aвтомaтизовaного виробничого секторa, в якому функції прaцівників зводяться до нaлaштувaння виробничого циклу нa певний режим роботи, спостереження зa ним, нaлaгодження контрольних прилaдів, мехaнізмів і пристроїв, профілaктичному ремонту і усунення неспрaвностей.

Автоматизація дозволяє зменшити кількість ручної праці і підвищити точність підтримки параметрів.

Автоматизація процесу підтримки мікроклімату у камерах вирощування вважається повною, коли технолог задає програму вирощування в контролері, і від моменту завантаження камери і до вивезення блоків і дезактивації камери все виконавчі пристрої працюють автоматично, без участі людини. Протягом всього циклу вирощування оператор тільки контролює справність обладнання, а технолог при необхідності уточнює параметри клімату, які підтримуються автоматично системою.

2.2 Вибір та обґрунтування методів автоматичного контролю технологічних параметрів.

Прилади для вимірювання повинні мати припустиму похибку у 3-5 разів менша за припустиме відносне відхилення.

Витрата середовища у верстаті складає 1 ± 0,05 м3/год. Припустиме відносне відхилення складає:

Припустима похибка складає

п = 0,8%.

Було обрано мікроволновий витратомір з огляду на його компактність, простоту монтажу та відсутність рухаючихся деталей.

Тиск у автоклаві складає 0,12 ± 0,005 МПа. Припустиме відносне відхилення складає:

Припустима похибка складає

п = 0,83%.

Тиск у трубопроводі нагнітання повітря складає 0,1 ± 0,005 МПа. Припустиме відносне відхилення складає:

Припустима похибка складає

п = 1%.

В обох випадках потрібно вимірювати надлишковий тиск. Було обрано тензометричний датчик з огляду на їх розповсюдженість. Значення вимірюваного параметру майже однакове, температура середовища не перевищує 100 °С тому будуть використані однакові датчики.

Температура у автоклаві складає 120 ± 4 °С. Припустиме відносне відхилення складає:

Припустима похибка складає

п = 0,67%.

Температура повітря у зоні камерах складає 25 ± 1 °С. Припустиме відносне відхилення складає:

Припустима похибка складає

п = 0,8%.

Для зменшення зносу обладнання та підвищення точності вимірювань потрібно підбирати датчики з діапазоном вимірювання для якого задані значення будуть знаходитись у середині. Був обраний термоперетворювач мідний з діапазоном -50-180 °С, який підходить для всіх присутніх зон вимірювання.

Таблиця 2.1 – Похибка вимірювання технологічних параметрів

Назва технологічних параметрів	Припустиме відносне відхилення	Похибка методу вимірювання
1	2	3
Витрата середовища у верстаті	0,8	0,5
Тиск у автоклаві	0,83	0,2
Тиск у трубопроводі нагнітання	1	0,2
Температура у автоклаві	0,67	0,25
Температура у камерах	0,8	0,25

2.3 Вибір комплексу технічних засобів

АСКТП можна розбити на наступні рівні:

рівень датчиків і виконавчих механізмів (нижній рівень);

рівень програмованих логічних контролерів (рівень управління процесом);

рівень взаємодії системи з операторами (інтерфейсний рівень).

Рівень управління процесом представлений мікропроцесором SIMATIC S7-1211. Обмін даними з робочим місцем оператора представленим персональним комп’ютером організований через інтерфейс RS485.

З метою зменшення кількості перетворювачів аналогового на цифровий сигнал на контролер встановлений блок аналогового вводу-виводу Simatic SM-1234.

Витрата субстрату у автоматичному верстаті заповнення субстрантих блоків вимірюється мікрохвильовим методом за допомогою датчику типу DensFlow.

Тиск у автоклаві та трубопроводі нагнітання повітря вимірюється інтелектуальним датчиком надлишкового тиску Метран-150CG.

Для вимірювання температури на всіх ділянках застосовані термоперетворювачі опору мідні ТСМ-1088 у складі вимірювального перетворювача Метран 2700.

Для регуляції роботи електроприводів обраний пускач типу ПБР-3А. Для переходу з автоматичного режиму роботи на ручний та у зворотному напрямку обрано блок ручного дистанційного керування типу БРУ-22.

Регуляція подачі пару до автоклаву здійснюється за допомогою клапану E107 EPDM.

2.4 Опис функціональної схеми автоматизації

Функціональна схема автоматизації технологічної лінії з виробництва плодових тіл Pleurotus eryngii розроблена у відповідності до ДСТУ Б А.2.4-16:2008. Контури контролю та керування побудовані так, щоб реалізувати задачі АСКТП, наведені у підрозділі 1.3.

Система керування працює у такій спосіб.

Температура у автоклаві вимірюється термометром опору типу ТСМ (5б, 6а, 7а, 8а), його сигнал надходить до вимірювального перетворювача Метран 2700 (5в, 6б, 7б, 8б) який виробляє сигнал 4-20 мА та направляє його на блок аналогового вводу-виводу Simatic SM-1234 який перетворює його на цифрову форму та передає на контролер. При виникненні розузгодження між поточним та заданим значенням температури контролер формує командний сигнал, що надходить у цифровій формі на блок аналогового вводу-виводу Simatic SM-1234 де перетворюється на аналоговий сигнал 4-20 мА. Сигнал надходить безпосередньо до котушки (5г, 6г, 7г, 8г) клапану E107 EPDM (5д, 6д, 7д, 8д) та змінює його положення. Керування з щита автоматики передбачено з використанням блоку ручного керування типу БРУ-22 (5в, 6в, 7в, 8в).

Тиск у автоклаві та трубопроводах нагнітання повітря вимірюється інтелектуальним датчиком надлишкового тиску Метран-150CG (5а, 6е, 7е, 8е) який аналогічно зв’язаний з контролером. Аварійне скидання тиску передбачене механічними методами без підведення додаткової енергії. На робочому місці оператора наявна сигналізація про максимальне граничне значення тиску.

Витрата субстрату у автоматичному верстаті заповнення субстрантих блоків вимірюється мікрохвильовим методом за допомогою датчику типу DensFlow (3а) який аналогічно зв’язаний з контролером. Керуючий сигнал надходить до електроприводів верстату керування здійснюється за допомогою блоку ручного керування типу БРУ-22 (3б) та безконтактного пускача типу ПБР-3А (3в).

Логічне керування роботою електроприводів насосу та вентиляторів здійснюється за допомогою блоку ручного керування типу БРУ-22 (1а, 2а, 4а) та безконтактного пускача типу ПБР-3А (1б, 2б, 4б).

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Методичні вказівки до виконання розділу АСК ТП дипломного проекту для студентів V–VI курсів спеціальностей 7.091600 Технологія жирів та жирозамінників. 7.051401 Біотехнологія. 7.091700 Харчові добавки та компоненти / Укл.: О. Ф. Шуть, О. Ю. Олійник, Н. С. Петрова. – Дніпропетровськ: УДХТУ, 2010. – 28 с.

2. Контроль і управління технологічними процесами: навчальний посібник / О. П. Клименко, І. Г. Каюн, А. Р. Шейкус – Дніпро: ДВНЗ УДХТУ, 2019. – 179 с.

3. Тематический каталог. Метран. Датчики давления, 2021. – 339 с.

4. Тематический каталог. Метран. Датчики температуры, 2021. – 292с.

5. Тематический каталог. Метран. Расходомеры. Плотномеры. 2021. – 400 с.

6. ДСТУ Б А.2.4-16:2008. Обозначения условные графические в схемах. Элементы и устройства машин и аппаратов химических производств. – Київ: Міненергобуд, 2008. – 18 с.
скачати

© Усі права захищені
написати до нас