ЗМІСТ
ВступЗагальна частина
Характеристика технологічного процесу
Конструкція агрегату і устаткування технологічного процесу
1.3 Характеристика (об’єкту) як об’єкту регулювання
2 Технічна частина
Опис функціональної схеми автоматизації технологічного процесу
2.2Технологічна карта процесу
2.3Розробка структурної схеми автоматичного регулювання (параметру)
2.4 Розробка системи автоматичної сигналізації (параметра в об’єкті)
Порівняльний аналіз існуючих схем
2.5 Принципи вимірювання і первинні перетворювачі (об’єкту)
2.6 Вибір виконавчих елементів
2.7 Вибір каналу управління для якого необхідно розробити САР
2.8 Отримання передаточної функції об’єкта управління
3 Висновки
Перелік джерел посилання
ВСТУП
Консерви - це м'ясопродукти, упаковані в металеву, скляну або полімерну тару, герметично закупорені та стерилізовані або пастеризовані нагріванням. Термообробка знищує мікроорганізми, герметична упаковка захищає продукт від впливу зовнішнього середовища, в результаті чого консерви можна зберігати досить тривалий час в несприятливих умовах без псування. Консервовані нагріванням вироби компактний і зручні для транспортування і споживання в будь-яких умовах.До складу консервного виробництва входить: створення і підготовка тари, підготовка вихідного продукту, наповнення банок, герметизація банок, стерилізація банок, охолодження, етикетування та відвантаження продукції.
Консерви, виготовлені для тривалого зберігання (3-5 років), перш за все, використовуються для створення державного резерву. Закусочні консерви мають, як правило, обмежений термін зберігання, їх можна вживати в їжу безпосередньо. Обідні консерви є напівфабрикати, призначений для приготування перших і других страв.
Пакування м'ясних консервів - один з найважливіших технологічних процесів консервного виробництва, значною мірою забезпечує якість і безпеку продуктів. Тому дослідження даного процесу - актуально і є своєчасними.
Мета курсової роботи - всебічне дослідження процесу Пакування м'ясних консервів в тару і вивчення обладнання, призначеного для його реалізації.
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1.Характеристика технологічного процесу.
Закочування і пакування - важливі технологічні процеси, багато в чому визначають якість готової продукції і її товарний вигляд. Вони призначені для герметизації тари з продуктом з метою його подальшого зберігання. Відмінність закочування від пакування полягає в тому, що м'ясопродукти, закочені в тару, призначені для тривалого зберігання (до одного року і більше), а упаковані м'ясопродукти - для короткочасного зберігання.В якості тари для закочування і пакування застосовують бляшані, скляні банки і форми різної конфігурації з багатошарових комбінованих полімерних матеріалів в поєднанні з фольгою, картоном або металізованих полімерів.
Для закочування м'ясопродуктів застосовують машини, які називають закаточними, а для пакування - пакувальні (вакуум-пакувальні) машини.
Технологічний процес виробництва консервів характеризується дискретним характером здійснення більшості операцій, що ускладнює управління процесом і його автоматизацію. Впровадження локальних систем автоматизації, промислових роботів на монотонних і одноманітних операціях, інформаційних систем з обліку готової продукції, автоматизованих ліній для пакування готової продукції сприятиме значному підвищенню продуктивності праці на консервних заводах.
1.2.Конструкція агрегату і устаткування технологічного процесу.Закаточні машини за принципом дії поділяють на неавтоматичні (банки до закаточної голівці і закаточні ролики подають до банку вручну), напівавтоматичні (закаточні ролики працюють автоматично, а банки до закаточній голівці подають вручну), автоматичні (обидва процеси здійснюються автоматично). Відповідно до положення банки під час закачування машини ділять на дві групи: в одній групі машин банки при герметизації стоять нерухомо, в інший обертаються навколо своєї осі.
З автоматичних найбільш поширеною в м'ясоконсервної промисловості є однобаштового закаточная Шестишпиндельний машина для проведення закачування з одночасним вакуумуванням використовують різні вакуум-закаточні машини, причому при наявності в установці клінчера (машини попередньої закачування) вакуум-насоси монтують окремо від закочувальних машин, а при відсутності клінчера - в самій закаточній машині.
Герметизацію жерстяних банок виконують шляхом утворення подвійного закаточного шва. Він являє собою щільне з'єднання корпусу банки з фланцем кришки, що складається з п'яти шарів жерсті, з яких три шари утворені кришкою і два - корпусом. Між шарами жерсті знаходиться ущільнююча прокладка з еластичного матеріалу.
Для герметизації фігурних банок застосовують пасту або гумові кільця, які виготовляють з невулканізірованной гуми, а для герметизації циліндричних банок - водоаміачних пасту, яку вироблено з синтетичного латексу, каоліну, каніфолі і аміаку.
Подвійний закочувальний шов утворюється за дві операції (рис. 1). Закаточні ролики першої операції попередньо підкочують під фланець кришки та під фланець корпусу банки, а закаточні ролики другої операції остаточно
оформляють шов, щільно стискаючи і прікативая всі верстви жерсті.
Рисунок 1.1 - Створення закаточного шва жерстяної банки:
а - до закочування; б - після першої операції; в - після другої операції; 1 - ущільнююча прокладка; 2 - закочувальний патрон; 3-кришка; 4 - корпус банки; 5 - ролик першої операції; 6 - ролик другої операціїОсвіта правильного подвійного закаточного шва в значній мірі залежить від профілю і розмірів робочої частини закочувальних роликів, а також від їх положення щодо закочувати банки і закаточного патрона. Правильно загорнений подвійний шов повинен бути абсолютно гладким, без зморшок і виступаючих частин металу. У нижній частині шов повинен бути стиснутий, а у верхній - розширений.
Масу наповнених банок контролюють не менше 3 разів на зміну. При цьому допустиме відхилення маси нетто для банок масою до 1 кг становить 3%, а для банок масою нетто понад 1 кг - 2%. Для створення в банках необхідного розрідження в камері закаточної машини тиск повинен бути 39,9-76,5 кПа. При цьому постійно контролюється якість закаточного шва.
Щоб перевірити роботу закочувальних машин, в порожні банки вводять 5-6 крапель сірчаного ефіру, закочують їх і опускають в гарячу воду (температура 80-85оС) або направляють в спеціальний апарат. За виділення або відсутності бульбашок повітря і парів ефіру судять про герметичності закаточного шва. Цю операцію проводять не менше 3 разів на зміну для кожного патрона. Скляні банки закупорюють (рис. 2) металевими кришками з гумовими кільцями. Товщина кілець 2,2 мм, висота 2,5 мм.
Рисунок 1.2 - Герметизація скляних банок:
а - до закочування; б - після закочування; 1 - ролик; 2 - кришка; 3 - банку;
4 - гумове кільце
Рисунок 1.3 – Технологічна схема виготовлення м’ясних консервів
1.3.Характеристика (об’єкту) як об’єкту регулювання.
В даний час для упаковки м'яса і м'ясних продуктів використовується широкий асортимент полімерних плівкових матеріалів: одно- і багатошарові. В останні роки великого поширення набули термоформовані комбіновані матеріали, в тому числі глибокого формування. Використання цих матеріалів із заданим комплексом фізико-технічних властивостей при упаковці конкретного виду продукту певним способом забезпечує оптимальну безпеку продукції.Найбільш відомі одношарові плівкові матеріали - це целофан, поліетиленові, полівінілхлоридні, вінілові, полістирольні і ін.
Для пакування м'ясопродуктів застосовують обладнання періодичного, безперервного, напівавтоматичного і автоматичного дії. Пакування продукту може здійснюватися в вакуумі і в контакті з навколишнім повітрям. Пакувальне обладнання застосовують як окремо (пакувальні та вакуум-пакувальні машини), так і у вигляді пакувальних комплексів і потокових ліній. В даний час найбільше застосування отримали вакуум-пакувальні машини .
Вакуум-пакувальні машини по конструкції бувають однокамерними, двокамерними і стрічковими. Основна частина цих машин - вакуумна камера, в якій здійснюються вакуум пакета з продуктом і герметична зварювання шва пакету. Продукт вкладають в мішок (пакет) з полімерного матеріалу (рис. 3), що піддається термічній зварюванні. Пакет укладають в камеру таким чином, щоб його відкрита частина (незапечатаний край) перебувала на зварювальному елементі. Кришка камери закривається, включається вакуум-насос, який відсмоктує з пакету повітря. Ступінь вакууму 99,6- 99,9%. Після відсмоктування повітря включаються нагрівальні елементи, які, стикаючись з
пакетом, герметично його запечатують.
Рисунок 1.4 - Схема роботи однокамерною вакуум-пакувальної машини:
а - початок вакуумування; б - закінчення вакуумування; 1 - патрубок відводу повітря, 2 - зварювальні елементи; 3 - еластичний елемент; 4 - кришка камери; 5 - камера; 6 - продукт; 7- пакет (упаковка)
В конструкції деяких вакуум-пакувальних машин на кришці
передбачають спеціальний еластичний елемент, який при створенні вакууму в вакуум-камері охоплює пакет, сприяючи швидшому видаленню повітря з пакета. Деякі типи вакуумних камер забезпечені нагрівальними елементами тільки з одного боку камери, інші - з двох протилежних. У окремих камер на кришці нагрівальні елементи відсутні, а встановлений тільки фторопластовий ущільнювач.Для пакування м'ясних консервів найбільш підходящим є спосіб закочування продуктів в міцну металеву і скляну тару, що забезпечують тривалий термін зберігання м'ясних продуктів без псування. Пакування консервів в пакувальних машинах в плівку недоцільно і не зможе при тривалому зберіганні забезпечити в
| | | | | | | |||||
| | | | | | | |||||
| Изм. | Лист | № докум | Подпись | Дата | | |||||
| Разраб | | | | | Литера | Лист | Листов | |||
| Пров | | | | | y | | | | ||
| | | | | | ||||||
| Н. Контр. | | | | |||||||
| Утв | | | | |||||||
исокий термін зберігання продукту.
2. ТЕХНІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Опис функціональної схеми автоматизації технологічного процесу.
Рисунок 2.1-Функціональна схемавння мясних консервів
У консервній промисловості широко впроваджується обладнання та прилади для контролю і автоматичного ведення виробничих процесів. Майже повністю можливо автоматизувати виробництво рідких продуктів: соків, томатної пасти і т. П. Однак багато операцій ще ручні, як, наприклад, інспекція сировини, дочистки деяких плодів і овочів, їх чистка, а також укладання в банки і т. П.
Деякі виробничі операції контролюють за кількістю продуктів (автоматичні ваги), температурі (різного типу термометри), тиску або розрідження (манометри, вакуумметри), тривалості, меж наповнення збірників або апаратів і іншим параметрам ведення технологічних режимів.
Кількість приладів для контролю, реєстрації та автоматизації технологічних процесів консервного виробництва дуже великий.
Для прикладу розглянемо прилади для вимірювання температури в апаратах з тепловими режимами.
Найбільш простий і точний прилад для визначення температури - це ртутний термометр, проте його не скрізь можна застосувати, тому що він має невелику відстань від точок вимірювання та свідчення.
Більш зручні прилади, які показують температуру на відстані. До таких відносяться термометри тиску (манометрические), термопари і термометри опору (вказують і самописні).
Манометричні термометри або термометри тиску виготовляють трьох видів: газозаполненние, парозаполненние і жідкостнозаполненние. Вимірювання температури цими приладами засноване на зміні тиску речовин (укладених в балоні термометра) при зміні температури навколишнього середовища.
Термометри на термопарах засновані на вимірі сили електричного струму, що виникає при нагріванні спаю двох різних металів. Показання сили струму, зазначені гальванометром, градуйовані пропорційно змінам температури. Нарешті, термопари опору, одна з яких вказана також на працюють за принципом, що полягає в тому, що електричний опір металевого провідника збільшується зі збільшенням температури.Термопара складається з вказує або записуючого приладу (лагометра), балона з опором, на яке впливає зміна температури сполучних приводів і джерела постійного струму.
Дуже важливо точно дотримуватися весь режим стерилізації в періодично працюють автоклавах.
При ручному управлінні цим процесом можуть бути випадкові допуски, які відіб'ються на якості консервів та їх збереження. Автоматичне регулювання заданих температур і тиску, впуск охолоджуючої води, повітря, а також тривалість процесу виключають помилки у виконанні режиму стерилізації. Дана схема стерилізації в воді з охолодженням під тиском.
Після завантаження автоклава встановлюють шкалу реле часу на автоматичне управління. Реле часу знаходиться в регуляторі 1 і пов'язане з соленоїдним клапаном командної лінії парового клапана і соленоїдного клапана на лінії стисненого повітря. Коли температура води в автоклаві досягне встановленого рівня, включається реле часу і червоний сигнал, а регулятор перекриває подачу пара. Режим тиску забезпечується регулятором, який через клапан видаляє надмірну кількість повітря, підтримуючи в автоклаві заданий тиск.
Коли закінчиться термін витримки консервів при високій температурі (власне стерилізація), знову спрацьовує реле часу і замість червоного сигналу включається зелений, як початок охолодження, при цьому подача пара автоматично припиняється, а реле часу включає соленоїдний клапан, наповнюються водою для охолодження. Регулятор тиску продовжує керувати переливним клапаном для підтримки заданого режиму під час охолодження. Після закінчення охолодження все регулюючі клапани автоматично закриваються, автоклав можна розвантажувати, а автоматична система готова до нового циклу. Так просто і гарантовано здійснюється автоматично один з відповідальних процесів консервного виробництва. Можна застосувати й інші схеми в залежності від прийнятого режиму і типів приладів.
2.2.Технологічна карта процесу
В даному технологічному процесі регулюються такі параметри, як :
тиск, рівень мяса , температура а також температура в закаточному цеху.
Таблиця 2.1 - Технологічна карта процесу| Назва | Одиниці вимірювання | Номінальне значення | Допустимі похибки |
| Температура в стерилізаціЇ | ˚С | 300 | ±5 |
| Температура М’яса | ˚С | 60 | ±5 |
| Рівень М’яса | мм | 500 | ±20 |
| Маса в барабані | кг | 800 | ±30 |
В табличці внесені тільки ті параметри ,які піддаються автоматичному регулюванні в даній автоматизованій системі. Параметри, які автоматично не регулюються в технологічну карту не заносяться.
2.3 Розробка структурної схеми автоматичного регулювання температури
Регулювання процесу приготування мясних консервів за допомогою регулювання температури та рівня . В даному випадку на структурній схемі (рисунок 2.2) розгляну регулювання температури. Принцип роботи полягає в тому що зі зміною температури мяса на вході в відносно заданого значення змінюэться сигнал на виході з вимірювального перетворювача . сигнал надходить на автоматичний регулятор який в свою чергу приводить в дію виконавчий механізм який збільшує або зменшує подачу тепла.
Рисунок 2.2 -Структурна схема автоматичного регулювання температури
2.4 Розробка системи автоматичної сигналізації температури та маси
Виробничі процеси протікають при тих чи інших технологічних режимах, які в свою чергу визначаються відповідними показниками або параметрами. Оцінюючи кількісно параметри, можна судити, в якому напрямку протікає процес. Відхилення температури в деяких значеннях приводить до зміни якості цільових продуктів. Таким чином оцінюючи якість в ході виробничого процесу ті чи інші показники, ми здійснюємо контроль, тобто перевіряємо відповідність числових значень показників іншим величинам цих же показників, що розглядаються як еталони, як бажані або необхідні. Контроль, у виробничих процесах необхідний для управління ними. Для визначення, в якому напрямку протікає процес, контроль зміни параметрів технологічного режиму дозволяє передбачити відхилення в якості одержуваних продуктів. Зазвичай для кожного виробничого процесу існує певна сукупність значень параметрів, звана нормальним технологічним режимом, при якому якість одержуваних продуктів з від-повідної кількості
сировини майже незмінні. Відхилення параметрів від їх значень при нормальному технологічному режимі призводять до погіршення результатів виробничого процесу. Щоб тим чи іншим способом привести його до нормального технологічного режиму, необхідно ручне або автоматичне вплив на органи управління. Відповідність режиму процесу нормальному технологічному режиму визначаэться контролем. Для контролю ходу процесу застосовують автоматичні прилади. При цьому сам контроль називається автоматичним.Автоматичний виробничих процесів. Для ви-конання функцій контролю служать контроль складовою частиною системи автоматичного контролю, що представляють собою сукупність різних приладів і пристроїв.
Сигналізація призначена для оповіщення персоналу порушення технологічних процесів, встановлених режимів роботи обладнання тощо. Для оповіщення персоналу проектом передбачено застосування сигнальних ламп, які розташовані на щитах автоматики. Під кожною лампою знаходиться підпис, що вказує на причину появи сигналу. Сигнали в систему технологічної сигналізації надходять від приладів, встановлених за місцем, що мають контактні позиційні пристрої. Наприклад сигналізація температури в барабані обов'язкова, якщо не сигналізувати її можливе підвищення або зменшення засушування зерна, це в свою чергу вплине на молекулярний склад відбірної фракції. У разі підвищення або зменшення сушки зерна ми не отримаємо цільовий продукт заданої консистенції. Також в даному технологічному процесі відбувається сигналізація маси в барабані, якщо не сигналізувати масу в колоні це може при-вести до виникнення аварійної ситуації, у разі його збільшення. Також слід пам'ятати, що такі параметри як маса та температура взаємопов'язані, тому у разі зменшення маси зменшиться і температура, що в свою чергу призведе до неякісної цільової продукції. Також сигналізація про небезпеку, помилку в технологічному процесі.
2.5 Принципи вимірювання і первинні перетворювачі
Датчик температури — прилади для вимірювання температури, що включають в себе чутливий елемент (термобалон) і показуючий пристрій, які з’єднані капілярною трубкою і заповнені робочою речовиною. Принцип дії полягає на зміні тиску робочої речовини в замкненій системі термометра залежно від температури, він зображений на рисунку 2.3.
Тиск робочої речовини фіксується вимірювальним перетворювачем (манометричним елементом) — трубчастою пружиною, що розкручується при підвищенні тиску в замкненій системі.
Залежно від виду робочої речовини термометра, межі вимірювання температури складають від –50 до +1300°C. Прилади можуть оснащуватися сигнальними контактами, записуючим пристроєм.
Манометричні термометри відрізняються простотою конструкції, можливістю дистанційної передачі показів і автоматичного запису. Однією з важливих переваг є можливість їх використання в пожежо- та вибухонебезпечних приміщеннях. До недоліків необхідно віднести складність ремонту при розгерметизації системи, обмежену відстань дистанційної передачі і у багатьох випадках великі розміри термобалона. Газові і рідинні манометричні термометри мають клас точності 1; 1,5 і 2,5, а парові – 1,5; 2,5
Межі регулювання °С: -55...+325
Довжина провода датчика, м: 1
Датчик на основе микросхемы DS18B20. Для 2-х и 3-х проводных схем включения.
Герметичный. Длина гильзы - 50 мм, диаметр - 6 мм.
Рисунок 2.3-Датчик температури
Да́вач ти́ску (вимі́рювальний перетво́рювач ти́ску) — пристрій, що дозволяє отримувати і дистанційно передавати сигнал, що відповідає вимірюваному тиску, він зображений на рисунку 2.4.
Прилади, що поєднують у собі давач тиску та засіб відображення значення тиску і призначені для вимірювання надлишкового тиску називаються манометрами, або напоромірами, для вимірювання вакуумметричного тиску (нижче атмосферного, розрідження) — вакуумметрами або тягомірами, для одночасного вимірювання надлишкового і вакуумметричного тиску — мановакуумметрами або тягонапорометрами.
Манометри виконують функцію локального контролю і у більшості випадків через відсутність дистанційного доступу до їх показів (за виключенням манометрів з уніфікованим вихідним електричним сигналом) не можуть використовуватись у сучасних засобах автоматизації. Ця функція покладається на вимірювальні перетворювачі тиску.
Вихідний сигнал постійного струму 4-20 мА
Виконання: надлишковий, абсолютний, різниця тисків, розрідження
Діапазон вимірювань тиску: від 0 до 25 МПа (на замовлення)
Клас точності перетворювачів: 0.25 (на замовлення від 1.5 до 0.1)
Споживана потужність: не більше 1.0 ВА
Ступінь захисту корпусу IP54
Живлення від 12 до 36 В
Рисунок 2.4-Датчик тиску
Датчик ваги - основний вимірювальний елемент в електронних вагах будь-якого виду. Даний датчик перетворює механічні деформації в електричний сигнал. Використовується в дозуючому і фасувальному обладнанні, а також в платформних вагах з невеликим навантаженням, він зображений на рисунку 2.5.
Вид: одноточковий тензодатчик
Напругою живлення: 5-10 В
Максимальний вимірюваний вага: 5 кг
Матеріал: алюмінієвий сплав
Розмір: 75 х 14 х 15 мм
Вага: 28 г
Рисунок 2.5- Датчик ваги
2.6 Вибір виконавчих елементів
Автоклав - герметичний апарат для різних операцій, що вимагають нагрівання під тиском вище атмосферного, він зображений на рисунку 2.8. У цих умовах досягається прискорення реакції і збільшення виходу продукту. При використанні в хімії або для проведення хімічних реакцій використовують назву хімічний реактор. При використанні в медицині для стерилізації при високому тиску і температурі - тільки автоклав. У разі, якщо стерилізація проводиться при високій температурі, але без тиску, використовують термін стерилізатор або сухожарової шафа (без пари), дезінфекційна камера (для дезінфекції). Був винайдений Дені Папеном в 1679 році.Автоклави бувають: обертаються, що коливаються, горизонтальні, вертикальні і колонні. Автоклав являє собою посудину або замкнутий, або з кришкою. При необхідності забезпечуються внутрішніми, зовнішніми або виносними теплообмінниками, механічними, електромагнітними, або пневматичними пристроями та контрольно-вимірювальними приладами для вимірювання і регулювання тиску, температури, рівня рідини і т. П.
Конструкція і основні параметри промислового автоклава різноманітні, ємність від декількох десятків см³ до сотень м³, призначаються для роботи під тиском до 150 МПа (1500 кгс / см²) при температурі до 500 ° C. Для хімічних виробництв, в разі необхідності перемішування продукту, як варіант, перспективні автоклави з безсальникові мішалками і екранованим електродвигуном, що не вимагає ущільнення. Ротор цього електродвигуна насаджений безпосередньо на вал мішалки і накритий герметичним тонкостінних екраном з немагнітного матеріалу, що не перешкоджає проникненню магнітних силових ліній від статора електродвигуна до ротора.
При виробництві будівельних матеріалів застосовують тунельні або тупикові автоклави. Зовні вони представляють собою трубу 3-6 м в діаметрі і 15-20 м в довжину, що закривається кришкою з байонетним затвором (тупикові з одного боку, тунельні з двох сторін).
Уздовж по довжині автоклава розташовані рейки для вагонеток з виробами. Автоклави обладнані магістралями для впуску насиченої пари, перепуску відпрацьованого пара в інший автоклав, випускання пари в атмосферу або в утилізатор і для конденсатоотвода.У харчовій промисловості використовуються вертикальні і горизонтальні автоклави широкого спектру різновидів, розмірів і принципів дії. Наприклад, в горизонтальних автоклавах для харчової промисловості може створюватися необхідне засунений по відношенню до кожної окремо взятої упаковці з продуктом, що дозволяє проводити стерилізацію продуктів не тільки в жорсткій тарі (склобанка, жерстебанка, жестебанка), але і в м'якій і напівжорсткою упаковці.
Рисунок 2.8- Автоклава
2.7 Вибір каналу управління для якого необхідно розробити САР
Дослідимо автоматизацію процесу приготування м’ясних консервів в автоклаві при максимальній продуктивності.
Складемо систему автоматичного регулювання температури консерів в автоклаві при максимальній продуктивності.
Для данної системи автоматичного регулювання (САР) доцільним є використання ПІД-регулятора, адже важливу роль в цій САР відіграє точність. Використання під регулятора в даному технологічному процесі обумовлена тим, що система повинна діяти на випередження щоб усунути збурюючі фактори.
2.8 Отримання передаточної функції об’єкта управління.Регульована величина: температуру консервів.
1.Об'єкт автоматизації: автоклава.
2. Вихідні дані для ідентифікації об'єкта автоматизації -dan (301: 400)
3. Інтервал виміру (час дискретизації) - ТS = 3 с.
4. Передавальні функції:
• Датчика: Кg = 3.
• Регульованого органу: Кро = 0,03.
У вихідну схему системи автоматичного регулювання температури консервів в автоклаві ми додаємо ПІД-регулятор для виконання вимог пред'явлених до даної системи.
На основі функціональної схеми контуру регулювання САР процесу регулювання температури в консервів в автоклаві, складемо структурно-функціональну схему, для визначення автоматичного регулятора.
Для більшості елементів системи автоматизації, математичні моделі статичних і динамічних властивостей відомі:
Датчика: Кg = 3.
Регульованого органу: Кро = 0,03.
Виконавчого механізму:
Через недостатню вивченість ТОУ, для отримання його математичної моделі, скористаємося статичними даними, отриманими експериментально, тобто про-ведемо ідентифікацію об'єкта автоматизації.Ідентифікація об'єкта автоматизації
Після проведеного експерименту в файлі зберігати 2000 значень змінних величин:
U - витрата тепла
Y – температура в автоклаві.
Щоб побачити дискретну передавальну функцію, скористаємося командою:
Отримаємо передавальну функцію безперервної системи:
Рисунок 2.9 – Перехідна характеристика
Стале значення - 0,927
Час перехідного процесу: Безперервна модель - 45,3 з
Дискретна модель - 54 з
Час регулювання: Безперервна модель - 25,8 сДискретна модель - 24 з
Перехідна характеристика САР температури в автоклаві (з ПІД-регулятором)
Рисунок 2.10 – Перехідна характеристика з ПІД-регулятором
З перехідною характеристики (рис.11) видно, що система задовольняє пред'явленим до неї вимогам:
Час наростання - 14,9 с (в завданні - не більше 15 с)
Час регулювання - 43,3 с (в завданні - 50 с)
Максимальна пере регулювання - 8,66% (у завданні - не більше 10%)
Статична помилка - 0 (у завданні - менше 0,05%)
Для заданої системи автоматичного регулювання температури консервів в автоклаві при максимальній продуктивності ми підібрали ПІД-регулятор, який допоміг нам досягти необхідного результату:Час наростання ми отримали рівним 14,9 с (в завданні - не більше 15 с)
Час регулювання - 43,3 с (в завданні - 50 с)
Максимальнапере регулювання - 8,66% (у завданні - не більше 10%)
Статичну помилку знизили до 0 (у завданні - менше 0,05%)Запас стійкості по амплітуді дорівнює 17,9 дБ
Запас стійкості по фазі - 1150
Порівнявши отримані дані з пред'явленими вимогами до системи можна зроби-ти висновок, що автоматизація процесу виготовлення консервів в автоклаві при максимальній продуктивності можна назвати успішною, так як отримана система повністю задовольняє всім висунутим вимогам. Впровадження ПІД-регулятора можна вважати доцільним, з його допомогою вдалося укласти систему в необхідні рамки.
ВИСНОВКИ
В курсовому проекті «Автоматизація технологічного процесу виготовлення м’ясних консервів » було розглянуто та побудовано функціональну схему автоматизації процесу, та було побудовано структурну схему . Обрано та охарактеризовано первинні перетворювачі та виконавчі механізми САР. Було побудовано криву розгону об’єкту регулювання.Автоматизація технологічного процесу підвищує надійність і безперебійність роботи системи і покращує якість виробленої продукції. Крім того, впровадження системи автоматичного контролю дозволяє поліпшити отримання інформації про протікання технологічного процесу. Така інформація необхідна для оперативного автоматичного управління, як роботою окремих апаратів, так і всього технологічного процесу в цілому.
Перелік джерел посилання :
1. ГОСТ 26032-83 «Система унифицированных типовых конструкций агрегатных комплексов ГСП. Общие технические условия»2. ГОСТ 20504-81 «Система унифицированных типових конструкций агрегатных комплексов ГСП. Типы и основные размеры»
3. ДСТУ Б А.2.4-4:2009 СПДС. Основні вимоги до проектної та робочої документації
4. ДСТУ Б А.2.4-16:2008 СПДС. Автоматизація технологічних процесів. Зображення умовні приладів і засобів автоматизації в схемах
5. ДСТУ Б А.2.4-19:2008 СПДС. Зображення умовні графічні електрообладнання і проводок на планах
6. Бабіченко А.К., Тушинський В.І., Михайлов В.С. та ін. Промислові засоби автоматизації. Навч. посібник. - Харків: НТУ "ХПІ", 2001.
7Методичній проєкт
8.https://works.doklad.ru/view/BjYQSvXlHZE/all.html
9.https://studopedia.org/1-25594.html
10.https://studopedia.org/1-25594.html
11.http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/28668/1/TPU208878.pdf
12.https://www.bstu.by/uploads/attachments/metodichki/kafedri/SM_izmelch%20mater.pdf