Підвищення ефективності експлуатації темперуючої установки МТ-250 за рахунок автоматичного керування режимами її роботи

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕННЯ

Процес темперування - процес поступової зміни температур мармеладної маси - є одним з основних і найбільш тривалих етапів виробництва мармеладу, багато в чому зумовлює якість майбутнього продукту.

Враховуючи жорсткі вимоги, які пред'являються до якості мармеладної маси, основним завданням управління режимами роботи темперуючої машини є підтримка її основних технологічних параметрів у межах встановлених відповідними нормативними документами.

На фабриці «АВК» керування машиною МТ-250 здійснюється оператором. Досвід експлуатації показує, що навіть при керуванні машиною досвідченим оператором не завжди забезпечуються необхідна якість управління.

Тому - розробка системи автоматичного управління машиною, яка здійснює необхідне логічне керування режимами роботи установки і підтримки її параметрів на заданому рівні є актуальною задачею.

Мета роботи: підвищення ефективності експлуатації темперуючої установки МТ-250 за рахунок автоматичного керування режимами її роботи.

Задачі:

- провести аналіз існуючих систем автоматизації темперуючих установок розробити вимоги до розроблюваної САУ;

- розробка структури та алгоритму роботи САУ;

- вибір способу технічної реалізації САУ МТ-250.

1 

1. Аналіз ОБ'ЄКТА керування

1.1 Технологія виробництва мармеладу

Мармелад - желеподібний продукт, одержуваний уварюванням в вакуум-апаратах добре протертого фруктово-ягідного пюре або розчину для утворення желе речовин з цукром і патокою. До групи желейного мармеладу входять кондитерські вироби, приготовані уварюванням водного розчину агару, агароїда або пектину з цукром і патокою (або без неї) з додаванням фруктово-ягідного пюре, соків, кислоти, припасів, ароматичних і фарбувальних речовин або без внесення таких, з введенням збитої (пастельній) маси або збитої агар-патоковий-цукрової маси (для корочки) або без введення такої, формовані відливанням або різкою у вигляді виробів різних обрисів. Для виробництва желейного мармеладу застосовують такі основні і допоміжні види сировини: цукровий пісок, патоку, агар, агароїд, пектин (буряковий і яблучний), кислоту, яблучне пюре, яєчний білок, есенції, ефірні масла, фруктово-ягідні припаси, ванілін, барвники, сіль (двозамнний фосфорнокислий натрій).

Мармелад поділяють на:

- фруктово-ягідний - на основі желейного фруктово-ягідного пюре;

- желейний - на основі драглеутворювачів;

- желейно-фруктовий - на основі драглеутворювачів в поєднанні з желюючим фруктово-ягідним пюре.

Залежно від способів формування мармелад ділять на різновиди:

- Формовий - формуємий відливанням мармеладної маси в жорсткі форми або форми, відштамповані у сипучому продукті;

- Пластовий - формуємий відливанням мармеладної маси в тару;

- Різьблений - формуємий відливанням мармеладної з подальшим різанням на окремі вироби.

- Фруктово-ягідний мармелад:

- Формовий - невеликі фігурки (60-70 шт. В1 кг) різної форми та забарвлення;

- Пластовий - бруски прямокутної форми, поверхня без обробки, реалізується ваговим;

- Різьблений - шматочки прямокутної форми, які отримують нарізуванням пластів мармеладу;

- Пат - дрібні коржі круглої або овальної форми, півкулі, горошок;

- Желейний мармелад:

- Формовий - дрібні вироби різної форми та забарвлення;

- Різьблений;

- Желейно-фруктовий:

Желейний мармелад виробляється у вигляді невеликих фігур різного обрису, поверхня яких найчастіше обсипана цукром-піском.

Желейний мармелад на желатині випускається також з глянцевою поверхнею. Отримання желейних мармеладних мас, здатних з розчину переходити в студень, має ряд особливостей. Зокрема, маса готується з використанням сухого драглеутворювача у вигляді порошку, гранул або пластинок і з невеликим вмістом патоки. Сухі драглеутворювачі погано розчиняються, тому потрібні додаткові операції для кожного конкретного виду.

Желейні маси на пектині. Для їх приготування можна використовувати пектин з цитрусових, яблучних вичавок, бурякового жому, кошиків соняшнику та інші. Для усунення драглеутворювача пектин слід застосовувати з лактатом натрію і кислотою для желирования. Для полегшення розчинення порошку рекомендується змішувати його з п'ятикратним кількістю цукру в сухому вигляді, а потім розчиняти у воді, отримуючи 4% дисперсію пектину.

Желейні маси на агарі, агароїді. Сухий драглеутворювач у вигляді порошку попередньо замочують у холодній воді температурою 10-25 ° С протягом 20-40 хв.

Желейний мармелад на агарі. Готовий агар змішують з водою і нагрівають до повного розчинення, потім додають цукор і патоку. Вводити цукор до розчинення агару не можна, так як агар в цукровому сиропі не розчиняється.

Сахаро - патокового - агаровий сироп фільтрують і уварюють до вмісту сухих речовин (79 ± 1)%. Набряклий агароїд можна вводити одночасно з цукром. Потім у розчин додають патоку і уварюють до вмісту сухих речовин (71 ± 1)%. Схема виробництва показана на рис. 1.1.1.

Рисунок. 1.1 - Схема виробництва желейного мармеладу

Приготування агаро - цукрово - патокового сиропу. При виробництві мармеладу на агарі, агар-цукрово-патоковий сироп уварюють безперервним способом у змійовиковому варочному апараті (наприклад, марки 33-А5), періодичним способом в начиночному апараті (марки 31-А) або у відкритому варочному котлі (МЗ-2С- 244б). При уварюванні агаро - цукрово - патокового сиропу у змійовиковому варочному або в начиночному вакуум-апараті попередньо в диссуторах або відкритому варочному котлі готують сироп з вмістом сухих речовин (68 ± 2)%. Для цього промитий набряклий агар розчиняють при нагріванні в точно розрахованому кількості води. Загальна кількість води має становити близько 60-80% від маси завантаженного цукру.

Після повного розчинення агару вводять необхідну кількість цукру-піску і після повного розчинення останнього завантажують рецептурну кількість патоки. Сироп з вмістом сухих речовин (68 ± 2)% зливають, фільтруючи через сито, в приймальну ємність. З неї сироп перекачують в ємність - накопичувач перед змійовиковим варильним апаратом або в варильний вакуум-апарат. Кількість агаро - цукрово - патокового сиропу, що подається в змійовик варильного апарату, регулюється плунжерним насосом (наприклад, марки Ж7-ШДС). Уварювання сиропу, в тому числі у відкритому варочному котлі, до вмісту сухих речовин (74 ± 1)% здійснюють при тиску гріючої пари (0,3 ± 0,1) МПа. Готовий сироп надходить в приймальну ємність, з якої його перекачують в темпреруючу машину (наприклад, марки М-2М), де підтримується темп. в сорочці 50 ° С і охолоджують до (57,5 ± 2,5) ° С.

Приготування мармеладної маси. Здійснюють безперервним або періодичним способами. При безперервному способі уварений агар-цукрово-патоковий сироп з темперуючої машини плунжерним насосом-дозатором безперервно подається в змішувач над розливної головкою. Цього ж змішувач (одночасно з сиропом) насосом безперервно дозується емульсія з кислоти, есенції і барвника. Мармеладна маса перемішується і надходить у бункер мармелад відливної машини. При періодичному способі приготування мармеладної маси кислоту, есенцію і барвник за допомогою невеликих мірників вводять безпосередньо в темперуючу машину і ретельно перемішують. Приготовану масу порційно перекачують в бункер мармелад відливної машини. В разі використання різних смакових добавок (пюре, припасів, подварок та інших) їх вводять в желейну масу одночасно з кислотою і есенцією. Показники готової мармеладної маси вміст сухих речовин - (74 ± 1)%; температура (52,5 ± 2,5) ° С.

Формування та драгоутворення. Мармеладну масу відливають в керамічні, металеві або пластикові форми за допомогою відливального механізму. За відсутності мармелад відливної машини обладнання масу відливають ручним способом. Процес драго утворення мармеладної маси у формах здійснюється в охолоджувальному апараті або, як правило, в умовах цеху. Оптимальні параметри навколишнього повітря при драгоутворенні мармеладної маси температура (12,5 ± 2,5) ° С, відносна вологість (62,5 ± 2,5)%. Тривалість процесу драгоутворення 50-120 хв. залежно від температури навколишнього повітря. По закінченні драгоутворення мармелад вибирають з форм на лотки або конвеєр з цукром-піском, обсипають цукром-піском і розкладають на решета, застелені папером.

Сушіння мармеладу. Обсипаний цукром-піском мармелад з вмістом сухих речовин (76,5 ± 0,5)% надходить у сушильну камеру. Параметри повітря в процесі сушіння підтримують у таких межах. Температура 52,5 ± 2,5 ° С, відносна вологість 30 ± 10%, швидкість 0,15 ± 0,05 м / с, тривалість сушіння 6-8 годин.

Далі охолоджують мармелад в камері з організованим температурним режимом 17,5 ° С або в умовах цеху. Тривалість охолодження 40-60 хв.

1.2 Опис роботи поточної лінії виробництва формового мармеладу

До складу лінії (рис. 1.2) входять рецептурний і варочний комплекси, мармелад відливної машина та сушарка. Пюре попередньо протерте на протирочній машині через сито з діаметром осередків 1,5 мм, подається насосом в змішувачі 1, які служать для складання купажованого пюре з метою отримання однорідної маси пюре та нормативними показниками кислотності і часу утворення желе.

Рисунок. 1.2 - Машинно-апаратна схема поточної лінії виробництва формового мармеладу

З змішувачів пюре насосом 2 перекачується в протирочну машину 3 для контрольного протирання через сито з отворами діаметром 0,8 мм.

Протерте пюре по металевому спуску надходить в прийомний збірник 4 і далі насосом 5 перекачується в змішувач 10 для цукрово-яблучної суміші.

Змішувач забезпечений горизонтальною механічною мішалкою з П-подібними лопастями, укріпленими на валу по гвинтовій лінії. У змішувач 10 відповідно до рецептури завантажується цукор, пюре, лактат натрію, патока і відходи. Цукор-пісок перед завантаженням у змішувач просівають, пропускають через магнітні вловлювачі і ковшовим елеватором подають у бункер 7 автоматичних ваг 6. Патоку подають з мірного бачка 8, а лактат натрію - з бачка9.

З змішувача цукрово-яблучна суміш, пройшовши фільтр 11, шестерінчастим насосом 12 подається в варильний котел 13 з мішалкою, де доводиться до кипіння. Далі плунжерний насос 14 подає суміш у безперервно діючий трьохкамерний варильний апарат 15 на без вакуумне уварювання. З варильного апарату уварена маса надходить в пароотделитель 16.

Кінцева вологість мармеладної маси 30-32%, температура маси на виході 106-107 ° С. Уварена маса з відділяча пару 16 надходить в темперуючу машину 17, а звідти плунжерним насосом-дозатором 18 в відливальної головку 21 відливальної машини. У змішувач 20 додають есенцію, харчовий барвник і кислоту. Змішувачів всього чотири. Відливальна головка також розділена на 4 секції, що дозволяє відливати мармелад чотирьох кольорів.

У нижній частині відливальної головки встановлено дозуючий пристрій з двадцятьма плунжерами. Відливальна машина має ланцюговий пластинчастий конвеєр 22; в комірки металевих пластин вмонтовано по чотири ряди форм, відштампованих з нержавіючої сталі. Дозуючий механізм заливає масу в осередку форм рухомого конвеєра. Верхня гілка транспортера проходить після заливки форм через охолоджувальну камеру 19 з вентилятором 36 і холодильної батареєю 37, де відбувається желирования і творення структури мармеладної маси. Форми з конвеєра переходять потім у нижню частину машини, нагріваються від змійовика 23 і проходять до механізму 4 вибірки мармеладу. При нагріванні форм дещо оплавляється поверхня виробів, що стикаються з металом. У результаті цього слабшає зв'язок між виробами і матеріалом форм.

Вироби витягуються з форм пневматично. Для цього форми мають загальну порожнину, а дно кожного осередку з'єднується з нею декількома отворами.

На ділянці вибірки до форми притискається камера, в яку від компресора в пульсуючому режимі подається стисле повітря. Через спільну порожнину і отвори повітря тисне на нижню поверхню виробів і виштовхує їх на лоток, встановлений на конвеєрі 33. Лотки надходять в мармелад відливочну машину на конвеєрі 34, потім два поличних вертикальних конвеєра 35 знімають їх, піднімають і встановлюють на конвеєр 33 під механізмом вибірки 24.

Конвеєр 33 подає лотки з мармеладом в сушарку 25. Сушарка призначена для безперервної сушіння й охолодження мармеладу. Сушарка виконана у вигляді зварного каркаса, теплоізольованого щитами, в середині якого змонтовано два замкнутих вертикальних поличних конвеєра 26, необхідних для підйому лотків і два аналогічних транспортера 30 для опускання.

Вертикальні конвеєри зв'язні між собою верхнім транспортером 27, під час підйому вгору лотки обдуваються гарячим повітрям, який подається вентилятором 28. Нагрівається повітря від парових калориферів 29.

Транспортер 27 знімає лотки з полиць транспортерів 26 і встановлює на полиці конвеєрів 30, які опускають їх в низ . Рухаючись у вертикальних шахтах, мармелад обігрівається гарячим повітрям і висушується.

При проходженні останніх ярусів другої шахти, перед виходом лотків з сушарки, мармелад обдувається з вентилятора 32 повітрям цеху і охолоджується.

Нижній конвеєр 31 виводить лотки з мармеладом з сушарки. Порожні лотки повертаються на транспортер 34 до відливочного агрегату для завантаження, а мармелад надходить на укладання. Продуктивність лінії складає 290 кг / г.

1.3 Устрій темперуючої машини МТ-250

Темперуюча машина являє собою двошарову циліндричну ємність, всередину якої подається маса для темперування. Вона являє собою циліндричну ємність 3 місткістю 250 м3 з сорочкою 2 для пароводяного обігріву (рис. 1.3) з комбінованою мішалкою всередині.

Рисунок 1.3 - Темперуюча машина МТ-250

Маса надходить в машину за допомогою насоса або вручну через верхню кришку панелі 11. В сорочку 2 подається пароводяна суміш для обігріву темперуючої маси або для охолодження. Вода подається в сорочку 2 через нижній вентиль доти, поки вона не буде, переливається через воронку 8. Якщо необхідно підігріти масу, то після заповнення сорочки циліндра водою нижній вентиль 13 закривають, а верхній вентиль для подачі пари відкривають. Пар подають в нижню частину сорочки через штуцер трійника, завдяки чому відбувається обігрів і одночасно циркуляція, що сприяє рівномірному нагріванню води протягом усього процесу темперування маси.

Для того щоб маса мала рівномірну температуру і не розшаровувалася, машину постачають комбінованої мішалкою. Вертикальний вал 10 отримує обертання від електродвигуна через черв'ячний редуктор16. На верхньому кінці вала закріплено водило 6, один кінець якого несе рамну мішалку 9, а в іншій - вал 1 мішалки. Цей вал має зубчасте колесо14, зчеплене з нерухомим колесом 15, закріпленим на верхній частині трубчастої 7, і лопатеву мішалку 4. При обертанні водила 6 вал 1планетарненой мішалку 2 здійснює обертальні рухи навколо вала 10. Завдяки обкатування колеса 14 по нерухомому колесу 15 вал отримує обертання навколо власної осі. Таким чином, планетарна мішалка безперервно перемішує всі ділянки створюючи циркуляцію всередині циліндра. Відтемперована маса передається через патрубок 12.

Вода виходить з сорочки циліндра, відводиться в зливну воронку 8. Температура маси контролюється датчиком 5, кришка обладнана автоматичним захистом відключає електродвигун при відкритті.

1.3 Постановка задачі

Процес темперування - процес поступової зміни температур мармеладної маси - є одним з основних і найбільш тривалих етапів виробництва мармеладу, багато в чому зумовлює якість майбутнього продукту.

Враховуючи жорсткі вимоги, які пред'являються до якості мармеладної маси, основним завданням управління режимами роботи темперуючої машини є підтримка її основних технологічних параметрів у межах встановлених відповідними нормативними документами.

На фабриці «АВК» керування машиною МТ-250 здійснюється оператором. Досвід експлуатації показує, що навіть при керуванні машиною досвідченим оператором не завжди забезпечуються необхідна якість управління.

Тому - розробка системи автоматичного управління машиною, яка здійснює необхідне логічне керування режимами роботи установки і підтримки її параметрів на заданому рівні є актуальною задачею.

Мета роботи: підвищення ефективності експлуатації темперуючої установки МТ-250 за рахунок автоматичного керування режимами її роботи.

Задачі:

- провести аналіз існуючих систем автоматизації темперуючих установок розробити вимоги до розроблюваної САУ;

- розробка структури та алгоритму роботи САУ;

- вибір способу технічної реалізації САУ МТ-250.



2. АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ ТЕМПЕРУЮЧИМИ УСТАНОВКАМИ

2.1 Огляд існуючих аналогів САУ

Одним з основних аналогів є машина «КВЕ-400» розроблена компанією «Ілтек-Пром» (рисунок.2.1). Вона являє собою тришарову ємність циліндричної форми, забезпечену плоским, конічним або Торосферичні дном. У нижній частині сорочки розміщуються ТЕНи.

Рисунок 2.1. Темперуюча ємність КВЕ-400

Простір між внутрішнім і середнім шарами (сорочки обігріву) заповнене теплоносієм, що нагрівається за допомогою ТЕНів. Порожнина, утворена середнім і зовнішнім шарами, заповнена теплоізоляційним матеріалом, що дозволяє звести до мінімуму тепловтрати, а також забезпечити захист персоналу від теплових опіків.

Конструкція ємності виконана з харчової нержавіючої сталі, темперуюча ємність оснащена перемішуючим пристроєм зі шкребками (зазвичай рамного типу) з мотор-редуктором, циркуляційним насосом теплоносія, значно пришвидшує процес нагріву продуту.

Установка обладнана:

- системою захисту ТЕНів від сухого включення;

- датчиком блокування роботи перемішуючого механізму при відкритті кришки;

- датчиками рівня теплоносія і датчиком рівня кондитерської маси.

Сорочка обігріву обладнана сигналізатором рівня. При зануренні чутливого елемента в робоче середовище, відбувається зміна частоти коливань. Вбудований блок електроніки сприймає ці зміни як повне заповнення сорочки і відправляє сигнал на ПЛК, який в свою чергу дає сигнал на включення ТЕНів і відключення насоса. У ємності темперирования використовується ультразвуковий датчик рівня. Датчик необхідний для автоматизації роботи насоса подачі і насоса зливу. При максимальному заповненні ємності датчик посилає на ПЛК сигнал на відключення насоса подачі, а при мінімальному рівні сигнал на відключення насоса зливу;

- датчиком температури для ємності темперирования, відповідно до його показниками здійснюється включення і відключення нагрівачів для регулювання температури сировини;

- датчиком температури для сорочки обігріву, який дозволяє регулювати роботу нагрівальних елементів і підтримувати постійну температуру сировини.

У КВЕ-400 використовується ПЛК КР-300 (рис 2.1.2). Він призначений для управління режимами роботи насосів і ступенем нагрівання ТЕНів.



Рисунок 2.2. Контролер КР-300

Контролер КР-300 володіє наступними функціональними можливостями:

1. Збір інформації з датчиків і її первинна обробка;

2. Видача керуючого сигналу на виконавчі пристрої ;

3. Контроль технологічних параметрів по граничним значенням і

аварійний захист технологічного обладнання;

4. Регулювання прямих і непрямих параметрів по різних законам;

5. Математична обробка інформації за різними алгоритмами;

6. Реєстрація та архівація технологічних параметрів;

7. Обмін даними з іншими контролерами в рамках локальної мережі у

режимі реального часу.

Іншим прикладом є машина «ІТ-500» (рис 2.3), від компанії «Технолог». У даній машині застосовується інший спосіб обробки маси та інший підхід до управління.



Рисунок 2. 3. Темперуюча машина TM - 500

Вбудований привід 1 (рис.2.4) приводить в рух основний вал з турбо-скребками 2, який перемішує і зішкрібає масу 3 у всіх 3-х зонах.

Окремо контролюється температура маси в трубопроводі подачі від темперуючої машини до споживача. Три зони обладнані роздільним керуванням температури і температурними датчиками 4, які встановлюються безпосередньо в масі продукту. Кожна зона має незалежний пристрій підготовки води для водяної сорочки і незалежний насос для води 5, яка циркулює з великою швидкістю для забезпечення рівномірного темперування по всій поверхні.

Датчики температури передають сигнали на мікропроцесорний регулятор, регулятор формує керуючий вплив на насоси подачі води з пристрою підготовки води для підтримки заданого температурного режиму конкретної зони темперуючої машини.

Рисунок 2.4 - Структурна схема темперуючої машини TM - 500

Управління та контроль у кожній зоні здійснює мікропроцесорний регулятор МІК-2 (рис. 2.5). Згідно конструкції установки кожна зона машини обладнана власним контролером, що забезпечує стабільність, але тим самим збільшує вартість та складність самої системі автоматичного управління .

Рисунок. 2.5 - мікропроцесорна регулятор МІК-2

2.2 Вимоги до розроблюваної системи автоматичного управління

Проведено аналіз існуючих установок і порівняння їх з будовою і принципом роботи темперуючої машини МТ-250, а також з технологічними вимогами, прийнятими на кондитерській фабриці «АВК» дозволяють сформулювати такі функціональні вимоги.

Розроблювана система повинна забезпечити:

1. Відкриття клапана зливу мармеладу;

2. Включення і відключення насоса подачі мармеладною;

3. Відкриття та закриття клапана подачі води при повному заповненні

сорочки обігріву;

4. Відкриття та закриття клапана подачі пари і клапана подачі води в

сорочку обігріву для управління температурою мармеладної маси;

5. Відкриття та закриття клапана подачі пари і клапана подачі води в

сорочку обігріву для управління температурою води;

6. Управління клапанами подачі пари і подачі води для регулювання

температури мармеладною маси відповідно до діаграми

темперування наведеної на рисунку 2.5.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 2.5. Діаграма темперування



3. ВИБІР СПОСОБУ ТЕХНІЧНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ СИСТЕМИ

3.1 Вибір датчиків рівня

Для вимірювання рівня теплоносія в сорочці обігріву буде використовуватися сигналізатор рівня для рідких середовищ Optiswitch 5000 (малюнок 4.1) [7].

Рисунок 4.1 - Сигналізатор Optiswitch 5000

Таблиця 4.1 - Технічні характеристики сигналізатор Optiswitch 5000

№ п/п.	Назва параметра	Значення
1	Похибка, мм.	±3
2	Робоча температура, ° С	-20 до + 60
3	Температура продукту, ° С	от - 20 до + 160
4	Час відгуку, с. менше	1
5	Напруга живлення, В	от 10 до 55
6	Вихідний сигнал, мА	4-20
7	Надмірний тиск, бар	до 400

OPTISWITCH є сигналізатором рівня з вібраційною вилкою для визначення рівня. Коли вилка виявляється зануреною у воду середу поширення коливань і тим самим змінюється частота генерованого чутливим елементом датчика сигналу. Вбудований в датчик пліч фіксує зміна частоти сигналів і тим самим формує відповідний дискретний сигнал.

Типовим застосуванням є захист від переповнення або сухого пуску. Завдяки простій і міцної вимірювальної системі, робота OPTISWITCH практично не залежить від хімічних або фізичних властивостей речовини. Працює навіть коли піддається впливу сильних зовнішніх вібрацій або при зміні продукту.

Для вимірювання рівня сировини в ємності темперирования використовуватиметься радіолокаційний датчик РДУ Х2 (малюнок 4.2).

Рисунок 4.2-Датчик рівня РДУ Х2

Радіолокаційний датчик рівня призначений для безперервного безконтактного вимірювання рівня заповнення великогабаритних ємностей як в автономному режимі, так і в складі АСУ ТП. результат вимірювання рівня видається на вихідному роз'ємі датчика у вигляді токового або цифрового сигналу, пропорційного измеренному рівню.

Допускається застосування датчиків РДУ при наявності в ємкостях пилу і туману (випаровувань), запиленості поверхні, при наявності в ємкостях перемішуючих агрегатів (мішалок).

Таблиця 4.2 - Технічні характеристики датчик рівня РДУ Х2

№ п/п.	Назва параметра	Значення
1	Максимальний діапазон	0-10:0-25
2	вимірювання рівнів, м	1
3	Мертва зона, мм.	+10
4	Похибка вимірювання, при	-30..+45
5	довірчої ймовірності	4-20
6	Р = 0,95, не більше, см	24
7	Робочий діапазон температур. °С	30

4.2 Вибір датчиків температури

Для вимірювання температури продукту і температури теплоносія буде використаний термометр опору типу ТСМУ - Метран - 274 с, уніфікованим вихідним сигналом (малюнок 4.3).

Рисунок 4.3- Термопара ТСМУ - Метран - 274

Таблиця 4.3 - Технічні характеристики термопари ТСМУ - Метран - 274

№ п/п.	Назва параметра	Значение
1	вихідний сигнал, мА	4…20
2	Межі виміру, ° С	+40...+80
3	Похибка,%	1
4	Умови експлуатації ° С	40...+60
5	харчування У	18...42
6	Показник теплової інерції, с. менше	20
7	Показник теплової інерції	С-

Термоперетворювачі ТХАУ Метран ¬ 274 ¬ можуть застосовуватися у вибухонебезпечних зонах, в яких можливе утворення вибухонебезпечних сумішей газів, парів, горючих рідин з повітрям категорій IIА, IIВ і IIС, груп Т1 Т6 по ГОСТ Р 51330.11 99. Призначені для вимірювання температури нейтральних і агресивних середовищ, по відношенню до яких матеріал захисної арматури є корозійностійким.

Чутливий елемент первинного перетворювача і вбудований в головку датчика вимірювальний перетворювач перетворять вимірювану температуру в уніфікований вихідний сигнал постійного струму, що дає можливість побудови АСУТП без застосування додаткових нормують перетворювачів.

Для датчика температури, встановленого в сорочці обігріву, на вході керуючого пристрою буде встановлено граничний пристрій працює за принципом зазначеному на малюнку 4.4.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.4-Схема роботи порогового пристрою4.4 Вибір контролера

На виході здавачів температури і рівня формується аналоговий сигнал 4-20мА. Для збору і обробки цих даних буде використовуватися ПЛК МІК 52Н (малюнок 4.5).

Рисунок 4.5 - Контролер МІК 52Н

Таблиця 4.5 - Технічні характеристики Контролер МІК 52Н

№ п/п.	Назва параметра	Значення
1	Кількість аналогових входів	8
2	Кількість дискретних виходів	8
3	Об'єм пам'яті ПЗУ / ОЗУ, кВ	256 / 8
4	Уніфікований сигнал, мА	±20, 4ч20
5	Вхідне напруга, мВ	±150 , ±500
6	Похибки перетворення АЦП і ЦАП,%	±0.2
7	Температура навколишнього середовища, ° С	-40… +70
8	Напруга живлення, В	~110..242
9	Споживана потужність, Вт	12 DC, 18 AC
10	Час зберігання даних при відключенні, років	10
11	кількість алгоблоков	99
12	Час циклу, с.	0.1
13	Швидкість обміну, біт / с	до 921600



4. ПРАВОВА ОСНОВА ЗАБЕСПЕЧЕННЯ ПОЖЕЖНРЇ БЕЗПЕКИ

Організація пожежної безпеки на підприємстві здійснюється на підставі приведених нижче Законів України, Нормативно правових актів з охорони праці, (далі НПАОП), нормативних актів з пожежної безпеки (далі НАПБ), Державних стандартів України (далі -ДСТУ), Державних будівельних норм (далі - ДБН), Будівельних норм (далі БН), Будівельних норм і правил (далі - БНіП), Відомчих будівельних норм (далі - ВБН), Відомчих норм технологічного процесу (далі - ВНТП), Правил, Положень, Інструкцій, Керівництв та інших керівних документів затверджених (введених в дію) наказами МНС України, Міністерства праці та соціальної політики України, Державного комітету України з питань регуляторної політики та підприємництва, Держгірпромнагляду, інших відомств.

До цього часу на території України діють деякі нормативні документи (Государственный стандарт (далі - ГОСТ), Отраслевой стандарт (далі - ОСТ), Отраслевые нормы технологического процесса (далі - ОНТП), Руководство к действию (далі - РД), Строительные нормы и правила (далі - СниП), Ведомственные строительные нормы (далі - ВСН), Методические указания (далі МУ)) затверджені міністерствами та установами Радянського Союзу та деякі нововведені міждержавні нормативні документи (Межгосударственный стандарт и т.д.).

- Закон України “Про пожежну безпеку”, підписаний Президентом України від 17.12.1993 року N 3745-XII;

- Постанова Кабінету Міністрів України від 26.07.1994 року “Про заходи щодо виконання Закону України “Про пожежну безпеку”;

- Правила пожежної безпеки в Україні, затверджені наказом МНС від 19.10.2004 року № 126 (далі НАПБ А.01.001-04);

- Визначення категорій приміщень та будівель по вибухопожежній і пожежній небезпеці” введені в дію наказом МВС СРСР від 27.02.1986 року (далі ОНТП 24 - 86);

- Типове положення про пожежно-технічну комісію, затверджене наказом МНС України від 11.02.2004 N 70;

- Типове положення про інструктажі, спеціальне навчання та перевірку знань з питань пожежної безпеки на підприємствах, в установах та організаціях України, затверджене наказом МНС України від 29.09.2003 N 368;

- Перелік посад, при призначенні на які особи зобов'язані проходити навчання і перевірку знань з питань пожежної безпеки, та порядок їх організації, затверджений наказом МНС України від 29.09.2003 N 368;

- Положення про добровільні пожежні дружини (команди), затверджене наказом МНС України від 11.02.2004 N 70;

- Інструкція по влаштуванню блискавкозахисту будівель та споруд (далі РД 34.21.122-87), затверджена Главтехуправлением Минэнерго СРСР;

- Перелік однотипних за призначенням об'єктів, які підлягають обладнанню автоматичними установками пожежогасіння та пожежної сигналізації, затверджений наказом МНС від 22.08.2005 N 161;

- Типові норми належності вогнегасників, затверджені наказом МНС України від 02.02.2004 N 151;

- Правила експлуатації вогнегасників, затверджені наказом МНС від 02.04.2004 N 152;

- Правила улаштування, експлуатації та технічного обслуговування систем раннього виявлення надзвичайних ситуацій та оповіщення людей у випадку їх виникнення, затверджені наказом МНС від 15.05.2006 N 288;

- ГОСТ 12.4.026-76 “ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности”;

- ДСТУ ISO 6309:2007 Знаки безпеки. Форма та колір;

- СНиП 2.09.04-87. Административные и бытовые здания. (Зміна № 1 СНіП 2.09.04-87 "Административные и бытовые здания" для застосування тільки на території України, затверджена наказом Держбуду України від 26 вересня 2001 року № 192 і введена в дію з 01.10.2001 р., зміна N 2 (національна) СНіП 2.09.04-87 "Административные и бытовые здания" затверджена наказом Держбуду України від 21.10. 2004 року № 195 набуття чинності встановлено з 01.03.2005 р.);

- СНиП 2.04.02-84 Водозабезпечення. Зовнішні мережі и споруди;

- ДБН В.1.1-7-2002. Захист від пожежі. Пожежна безпека об'єктів будівництва;

- ДБН.А.3.1-3-94. Прийняття в експлуатацію закінчених будівництвом об'єктів;

- Технічний регламент знаків безпеки і захисту здоров'я працівників, затверджений Постановою КМУ від 25.11.2009 року № 1262;

- Положення щодо розробки планів локалізації та ліквідації аварійних ситуацій і аварій, затверджене наказом МПіСП выд 17.06.1999 року № 112;

- Типове положення про відомчу пожежну (пожежно-сторожову) охорону, зетверджене Постановою КМУ від 14.08.1995 року № 653;

- Положення про порядок і умови обов'язкового особистого страхування працівників відомчої та сільської пожежної охорони і членів добровільних пожежних дружин (команд), затверджене Постановою КМУ від 03.03.1995 року № 232;

- Положення про добровільну пожежну дружину (команду), затверджене Постановою КМУ від 25.02.2009 року № 136;

- НПАОП 40.1-1.21-98 Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів;

- НПАОП 40.1-1.32-01 Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок;

- Типове положення про службу пожежної безпеки, затверджене наказом МНС України від 29.09.2003 № 369;

- Правила обов'язкової сертифікації продукції протипожежного призначення, затверджені наказом Держкомстандарту України від 27.06.97. №374;

- Порядок обліку пожеж та їх наслідків, затверджений Постановою КМУ від 26.12.2003 року № 2030.

Та багато інших нормативних документів, як то - Правила пожежної безпеки на автомобільному транспорті, в лісовому господарстві, у вугільній промисловості і тд., різні Інструкції. Положення багатьох галузей та відомств України.

На жаль, у діючих нормативних актах з питань пожежної безпеки майже зовсім відсутні конкретні вимоги і практичні рекомендації щодо створення, впровадження та забезпечення функціонування систем управління пожежною безпекою для окремих галузей і різноманітних категорій об'єктів. Тому пропонується розглянути загальні питання стосовно системи управління пожежною безпекою (надалі - СУПБ) на прикладі підприємства.

Забезпечення пожежної безпеки на підприємствах здійснюється наступними основними компонентами виробництва:

- технічною системою, яка передбачає надійність обладнання, використання безпечних технологій, визначає обсяг вибухопожежонебезпечних речовин, проектні рішення, впровадження систем виявлення та гасіння пожеж тощо;

- персоналом, його підготовкою, забезпеченням регламентами і правилами роботи;

- системою управління.

Передбачається, що результатом впровадження СУПБ буде поліпшення стану пожежної безпеки. Організація діяльності підприємств щодо забезпечення пожежної безпеки повинна стати невід'ємною складовою частиною і пріоритетним завданням функціонування управлінь, структурних підрозділів, служб пожежної безпеки, посадових осіб і забезпечити контроль за показниками пожежної небезпеки, виконання протипожежних вимог, дотримання протипожежного режиму, аналіз пожежної небезпеки і протипожежного стану об'єктів, спеціальну підготовку персоналу, розробку, прийняття і реалізацію рішень щодо запобігання, обмеження розповсюдження та ліквідації пожеж, забезпечення безпеки людей і навколишнього середовища.

Рівень деталізації та складності СУПБ, обсяг необхідної документації та ресурсів визначаються в залежності від рівня пожежної небезпеки, масштабу та характеру діяльності підприємства.

Державне управління системою пожежної безпеки здійснюється Державною пожежною охороною та іншими органами державної виконавчої влади.

Підприємство повинно гарантувати забезпечення функціонування СУПБ і надати людські, матеріальні та фінансові ресурси, необхідні для реалізації завдань щодо забезпечення пожежної безпеки.

Управління пожежною безпекою досягається зміною стану підприємства (об'єкта) шляхом переводу його у менш небезпечний стан.

До основних функцій СУПБ відносяться:

1. Кількісна оцінка ризику (ймовірності виникнення пожежі).

Математичний розрахунок ризику, урахування його значення у планах локалізації та ліквідації аварійних ситуацій і аварій, пожежогасіння, сертифікатах підприємств, деклараціях безпеки небезпечних промислових об'єктів, оцінках впливу на довкілля.

2. Регламентування пожежної безпеки.

Розробка, впровадження, нагляд за виконанням загальнодержавних, відомчих нормативних актів, інструкцій, положень, інших документів з питань пожежної безпеки, визначення та встановлення протипожежного режиму.

3. Забезпечення пожежної безпеки технологічних процесів, виробничого обладнання, будівель і споруд.

Систематичне проведення аналізу пожежної небезпеки, розробка і впровадження відповідних протипожежних заходів. Повне і своєчасне виконання приписів Держпожнагляду, служб пожежної безпеки, актів пожежно-технічних комісій.

4. Розробка і реалізація програм запобігання пожежам і зниження втрат від них.

Збалансоване покращення протипожежного стану та технічної системи підприємства, включаючи системи протипожежного захисту, підвищення кваліфікації і підготовки персоналу, вдосконалення правил і систем пожежної безпеки. Підготовка плану протипожежних заходів на основі передового досвіду споріднених підприємств, досліджень і розробок, вимог Державного пожежного нагляду, їхнє фінансування та контроль за виконанням.

5. Створення пожежної охорони, служби пожежної безпеки, забезпечення та організація їх діяльності.

Розробка та затвердження відповідних положень, планувальної та робочої документації. Визначення функцій, створення і впровадження механізму їх реалізації. Фінансове, матеріально-технічне та кадрове забезпечення.

6. Створення та організація роботи добровільних пожежних дружин і пожежно-технічних комісій.

Підготовка та прийняття рішення щодо створення ДПД і ПТК. Визначення та затвердження їх складу. Розробка, реалізація і контроль за виконанням обов'язків членів і планів роботи.

7. Організація вивчення правил пожежної безпеки, протипожежна пропаганда.

Визначення рівнів вивчення правил пожежної безпеки (хто має проходити протипожежні інструктажі, а хто і пожежно-технічний мінімум) для кожної посадової особи та працівника. Розробка і затвердження програм. Планування, організація і проведення навчання з питань пожежної безпеки і заходів протипожежної пропаганди.

8. Дії при пожежах і надзвичайних ситуаціях.

Використання попередньо сформованих і підготовлених сил та засобів щодо захисту людей, локалізації і ліквідації пожеж і надзвичайних ситуацій, яке засноване на заздалегідь розроблених планах.

9. Вдосконалення.

Розробка і чітке виконання планів, створення системи мотивації дій щодо забезпечення пожежної безпеки на усіх ділянках роботи, забезпечення контролю за прийняттям рішень і поточних дій усіх учасників процесу.

Органами управління СУПБ є:

- керівники підприємств;

- керівники структурних підрозділів та служб;

- фахівці служби пожежної безпеки;

- особи, призначені відповідальними за пожежну безпеку;

- пожежно-технічні комісії;

- добровільні пожежні дружини (команди);

- диспетчерські служби;

- охорона.

Об'єктами управління СУПБ є:

- керівники, посадові особи, персонал апаратів управління;

- власники, керівники, посадові особи та персонал підприємств;

- виробнича діяльність підприємств;

- пожежна безпека технологічних процесів, виробничого обладнання, будівель, споруд, речовин і матеріалів;

- виробниче та прилегле середовище.

Для введення в дію СУПБ підприємства:

- створюють служби пожежної безпеки або вводять посади для фахівців служби пожежної безпеки;

- визначають обов'язки керівників і посадових осіб щодо забезпечення пожежної безпеки;

- встановлюють порядок взаємодії апаратів управлінь, окремих служб і структурних підрозділів щодо запобігання пожежам і їх гасінням.



ВИСНОВКИ

темперуючий автоматичний управління мармелад

Ручне керування технологічними параметрами темперуючої машини МТ- 250, прийнятої на кондитерській фабриці АВК, не забезпечує стабільність показників якості кінцевого продукту.

Сформовано вимоги до систем автоматичного керування режимами роботи машини МТ- 250 враховують особливості об'єкта управління і характеристики існуючих систем автоматичного керування призначених для управління темперуючими машинами.

Розроблено структура і алгоритм роботи системи автоматичного управління машини МТ- 250. Системи відповідають поставленим вимогам.

Проведено вибір технічних засобів забезпечують реалізацію розробленого алгоритму



СПИСОК ДЖЕРЕЛ

1. Благовещенская М.М. Информационные технологии систем управления технологическими процессами.-М.:Высшая школа, 2005.-768с.

2. Ладанюк А.П., Переречаенко В.Г. Оперативное управление технологическими процессами в пищевой промышленности.-М.:Урожай, 1987.-160с.

3. Мандельштейн М.А. Автоматические системы управления технологическим процессом брагоректификаци.-М.:Пищевая промышленность, 1975.-240с.

4. Петров И.К.,и др. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности.-М.:Легкая и пищевая промышленность, 1981.-416с.

5. Тохмахчи Н.С. и др. Опыт эксплуатации автоматики на московском межреспубликанском винзаводе..-М.:Пищевая промышленность, 1977.-189с.

6. Автоматизация свеклосахарного производства.-М.:Пищевая промышленность, 1980.-286с.

7. Под ред. Е.Б. Карпина Автоматизация технологических процессов пищевых производств.-М.:Пищевая промышленность, 1977.-430с.

8. Под ред. В.Г.Воронина Автоматизированные системы управления в пищевой промышленности.-М.:Агропромиздат, 1991.-144с.

9. Под ред. Васильева П.Ф. Автоматизированная система управления технологическим процессом производства маргарина.-М.:Агропромиздат, 1988.-200с.

10. Ануфриев В.В. И др. Автоматика и автоматизация производственных процессов пищевой промышленности.-Воронеж.:Издательство ВГУ, 1983.-175с.

11. АСУ объединениями консервной промышленности.-М.:Легкая и пищевая промышленность, 1982.-224с.

12. Благовещенская М.М., Злобин Л.А. Информационные технологии систем управления технологическими процессами.-М.:Высшая школа, 2005.-768с.

13. Брусиловский Л.П., Вайнберг А.Я. Автоматизация технологических процессов производства молочных консервов.-М.:Пищевая промышленность, 1975.-280с.

14. Васильев Н.Ф., Федоровский Л. Автоматизация масло-экстракционного производства.-М.:Пищевая промышленность, 1979.-215с.

15. Волошин З.С. И др. Автоматизация сахарного производства.-М.:Агропромиздат, 1990.-271с.

16. Волошин З.С. И др. Справочник специалиста КИПиА сахарной промышленности.-М.:Агропромиздат, 1985.-287с.

17. Воротеницкая С.С., Комаров В.И. Комплексная система управления качеством продукции в пищевой промышленности.-М.:Пищевая промышленность, 1979.-150с.

Размещено на Allbest.ru

...