Автоматизированная система управления процессом пастеризации молока
Модульные цеха для переработки от 1000 до 3000 килограмм молока. Модель автоматизации вертикального автоклава. Разработка структурной электрической схемы проектируемого изделия. Контроллер сенсорного экрана, широтно-импульсный модулятор микроконтроллера.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.02.2016 |
| Размер файла | 2,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України
“Київський політехнічний інститут”
ФАКУЛЬТЕТ ІНФОРМАТИКИ ТА ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
Кафедра автоматики і управління в технічних системах
Пояснювальна записка
до дипломного проекту освітньо-кваліфікаційного рівня «спеціаліст»
з напряму спеціальності 7.091401 -- Системи управління і автоматики
на тему:
Автоматизована система управління процесом пастеризації молока
Київ - 2009
Анотація
У дипломному проекті розглянуті питання з проектування автоматизованої системи управління процесом пастеризації молока, яка здійснює управління технологічним процесом приймання, очищення, нормалізацію та пастеризацію молока, а також фасовку продукції в поліетиленові пакети. Блок управління розроблено на основі сучасного AVR контролера, який здійснює управління технологічними процесами виробництва через інтерфейс RS-485, а взаємодія з управлінською локальною мережею підприємства здійснюється через інтерфейс RS-232, що дозволяє просто та ефективно розгорнути виробництво.
Аннотация
В дипломном проекте рассмотренные вопросы из проектирования автоматизированной системы управления процессом пастеризации молока, которая осуществляет управление технологическим процессом приема, очистки, нормализацию и пастеризацию молока, а также фасовку продукции в полиэтиленовые пакеты. Блок управление разработано на основе современного AVR контролера, который осуществляет управление технологическими процессами производства через интерфейс RS-485, а взаимодействие с управленческой локальной сетью предприятия осуществляется через интерфейс RS-232, что разрешает просто и эффективно развернуть производство.
Summary
In the degree project the considered questions from designing the automated control system of pasteurization process of milk, which carries out management of technological process of reception, clearing, normalization and pasteurization of milk, and also packing of production in polyethylene packages. The block management is developed on the basis of modern AVR-controller, which carries out management of technological processes of manufacture through the interface RS-485, and the interaction with an administrative local network of the enterprise is carried out through the interface RS-232, that permits simply and effectively to develop manufacture.
Задание
1 Наименование и область применения
1.1 Автоматизированная система управления процессом пастеризации молока (АСУППМ).
1.2 Автоматизированная система управления процессом пастеризации молока может использоваться для управления технологическим процессом приемки, учета, очистки, нормализации и пастеризации молока, а также фасовки готовой продукции в полиэтиленовые пакеты.
2 Основание для разработки
2.1 Учебный план специальности 7.0914.01 “ Системы управления и автоматики”.
2.2 Задание на дипломное проектирование, выданное руководителем, и утвержденное заведующим кафедрой автоматики и управления в технических системах НТУУ “КПИ”.
3 Цель и назначение разработки
3.1 Создание структуры АСУППМ.
3.2 Разработка функциональных схем.
3.3 Проектирование принципиальной схемы, печатной платы и сборки
3.4 АСУППМ предназначена для контроля за технологическим процессом, изменения характеристик выпускаемого продукта.
4 Источники разработки
4.1 Методические указания к выполнению курсовых проектов для студентов специальности «Системы управления и автоматики»
4.2 Справочная, учебная и научная литература.
5 Технические требования
5.1 Дальность обмена по промышленной сети ? 1200 м
5.2 Скорость обмена по сети ? 5Мбит/с
5.3 Диапазоны изменения контролируемых параметров:
ѕ температурный режим: 0°С …+130°С;
ѕ режим давления: 0 Па … 1 МПа.
6 Стадии и этапы разработки
6.1 Получение задания 01.10.2008
6.2 Разработка технического задания 15.10.2008
6.3 Обзор существующих методов построения устройства 30.10.2008
6.4 Разработка структурной и функциональной схем 15.11.2008
6.5 Анализ и проектирование блока управления 28.11.2008
6.6 Разработка принципиальной электрической схемы 13.12.2008
6.7 Оформление текстовой документации 20.12.2008
6.8 Оформление графической документации 31.12.2008
6.9 Предоставление дипломного проекта к защите 25.01.2009
7 Характер разработки
Текстовые и графические документы ДП должны быть выполнены на уровне технического проекта и иметь литеру Т.
8 Порядок контроля и приёмки
Оформленный дипломный проект подписывается исполнителем, проверяется и подписывается руководителем, консультантами по определенным разделам, утверждается заведующим кафедрой АУТС и представляется к защите в установленном порядке.
Содержание
- Введение
- 1. Назначение и область применения
- 2. Технические характеристики
- 3. Основные понятия предметной области
- 4. Обзор и анализ существующих решений
- 4.1 Модульный молочный завод «МОЛОКОНT®»
- 4.2 Модульные молочные цеха «Колакс» для переработки от 1000 до 3000 кг. молока
- 4.3 Схема автоматизации автоклава
- 4.4 Модель автоматизации вертикального автоклава
- 5. Разработка структурной электрической схемы проектируемого изделия
- 6. Разработка функциональной электрической схемы
- 7. Выбор и обоснование отдельных узлов и элементов
- 7.1 Микроконтроллер
- 7.2 Шина данных
- 7.3 Формирователь уровней напряжения для интерфейса RS-485
- 7.4 Формирователь уровней напряжения для интерфейса RS-232
- 7.5 Контроллер сенсорного экрана
- 8. Расчеты, подтверждающие работоспособность системы
- 8.1 Расчет времени реакции системы
- 8.2 Широтно-импульсный модулятор микроконтроллера
8.3 Полный расчет надежности
8.3.1 Расчёт интенсивности отказов
8.3.1.1 Расчёт показателей интенсивности отказов интегральных схем (ИС) при эксплуатации
8.3.1.2 Расчёт интенсивности отказов конденсаторов
8.3.1.3 Расчёт интенсивности отказов резисторов
8.3.1.4 Расчёт интенсивности отказов кварцевых резонаторов
8.3.1.5 Расчёт интенсивности отказов разъёмов
8.3.1.6 Расчет интенсивности отказов для печатной платы
8.3.2 Полный расчёт надёжности
8.3.3 Диагностическое обеспечение
8.3.3.1 Общие положения
8.3.3.2 Показатели и характеристики диагностирования
8.3.3.3 Требования к диагностическому обеспечению изделия
- 9. Разработка принципиальной электрической схемы объекта проектирования
- 10. Разработка и описание алгоритма работы протокола обмена данными
- 11. Разработка и описание конструкции проектируемого устройства
- 11.1 Печатная плата
- 11.2 Сборочный чертеж
- 12. Организационно - экономический раздел
- 12.1 Функционально-стоимостный анализ
12.1.1 Исходные положения
12.1.2 Определение системы параметров
12.1.3 Разработка вариантов реализации основных функций
12.2 Экономический анализ вариантов реализации устройства
12.2.1 Определение стоимости реализации основных функций
12.2.2 Расчет основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих
12.2.3 Определение затрат на содержание и эксплуатацию оборудования
12.2.4 Выбор лучшего варианта исполнения по коэффициенту технико-экономического уровня
12.2.5 Расчет экономической эффективности внедрения АСУППМ
Выводы
- 13. Охрана труда
- 13.1 Анализ условий работы
13.2 Воздушная среда
13.3 Освещение
13.4 Электробезопасность
13.5 Пожарная безопасность
13.6 Анализ шума
- 13.7 Организация рабочего места
- Выводы
- Заключение
Введение
На сегодняшний день молоко является одним из самых потребляемых продуктов пищевой промышленности в мире. К его качеству выдвигаются определенные требования. Обязательным условием для соблюдения высокого и стабильного качества молока и молочных продуктов, помимо самой технологии, является, прежде всего, наличие необходимого оборудования, которое в полной мере обеспечивало бы постоянное и точное соблюдение параметров технологических процессов.
В этом дипломном проекте рассмотрена одна из автоматизированных систем применяемая в полочной промышленности - автоматизированная система пастеризации молока. Пастеризация молока удаляет из него вредные бактерии и продлевает срок хранения.
Применение разрабатываемой системы позволит с высокой степенью качества и производительностью выполнять пастеризацию молока, производить контроль и регулировку параметров производственного процесса. молоко цех автоклав сенсорный
Современные предприятия пищевой промышленности должны отвечать актуальным требованиям современной индустрии.
1. Назначение и область применения
Автоматизированная система управления производством пастеризованного молока предназначена для управления технологическим процессом приемки, учета, очистки, нормализации и пастеризации молока, а также фасовки готовой продукции в полиэтиленовые пакеты.
Блок управления системой осуществляет полную автоматизацию процесса приемки и обработки молока. Возможность контроля за технологическим процессом, изменение характеристик выпускаемого продукта.
2. Технические характеристики
Блоком управления автоматизированной системой управления производством пастеризованного молока должен обладать следующими техническими характеристиками:
- Дальность обмена по промышленной сети ? 1200 м
- Скорость обмена по сети ? 5Мбит/с
- Диапазоны изменения контролируемых параметров:
- температурный режим: 0°С …+130°С;
- режим давления: 0 Па … 1 МПа.
- вывод информации на индикаторе блока управления и на персональном компьютере;
- управление параметрами технологического процесса с блока управления;
- интерфейс системы - последовательный;
3. Основные понятия предметной области
Молочная промышленность, отрасль хозяйства, охватывающая все процессы производства молочных продуктов.
Состав молока. Натуральное молоко - сложный пищевой продукт, в котором содержится (в среднем): 3,7% жиров; 3,5% белков; 4,9% лактозы (молочного сахара); 0,7% минеральных соединений; 87,2% воды.
От жирности молока зависит его качество. Характерный вкус сливочного масла определяется молочным жиром, который по химическому составу отличается от жиров других видов. Хотя молочный жир имеет животное происхождение, в нем содержится (по массе) лишь 0,3% холестерина. Молочный жир легче прочих составляющих, и при отстаивании молока всплывает, образуя слой сливок. В натуральном молоке жир распределен по всему объему в виде мелких шариков (капель), заключенных в тонкую оболочку, препятствующую их слипанию.
В молоке содержится три вида белков: казеин, альбумин и глобулин. Самым важным из них является казеин, содержащий все наиболее важные аминокислоты. Он может коагулировать под действием кислот либо ферментов типа реннина (сычужного фермента). На коагуляции казеина реннином основана выработка многих видов сыров.
Лактоза встречается только в молоке. На вкус она не такая сладкая, как сахароза (тростниковый или свекловичный сахар), и менее растворима в воде, но именно она придает молоку сладковатый привкус. Установлено, что участие лактозы в пищеварительном процессе способствует удержанию кальция в организме. Однако существует и проблема неприятия лактозы человеческим организмом, что типично для представителей тех этнических групп или целых народов, в рационы которых обычно не входит молоко. Лактозная несовместимость проявляется, как правило, через заболевания желудочно-кишечного тракта - различные гастриты и диарею. Однако люди, страдающие от несовместимости их организмов с лактозой, могут без ущерба для своего здоровья потреблять в пищу (лучше - небольшими порциями) кисломолочные продукты типа пахты или йогурта.
Минеральные вещества, содержащиеся в молоке, являются весьма существенными составляющими питания. Наиболее важны из них кальций и фосфор, которые совершенно необходимы для восстановления костных тканей. Всего 0,9 литра молока дает организму кальция столько же, как 20 куриных яиц или 11,7 кг постной говядины или 2,2 кг пшеничного хлеба.
В молоке присутствуют и все витамины, но больше всего в нем витамина А и витамина В2 (рибофлавина, или лактофлавина).
Производство натурального молока. Молочные хозяйства и доставка молока. Основой высокопродуктивного стада являются племенные быки и коровы, которые передают лактационные способности своим отпрыскам по женской линии. На выбор породы влияют личные предпочтения фермеров, природно-климатические условия, наличие подходящих кормов и ситуация на местных рынках сбыта молочной продукции.
Чтобы выпускаемое в продажу натуральное молоко отвечало высоким требованиям санитарной гигиены, необходимо соблюдать несколько условий, главными из которых являются чистота и стерильность коров, операторов и оборудования, а также незамедлительное охлаждение и переработка продукта. Основная доля ответственности за чистоту и санитарно-гигиенические характеристики молока лежит на фермерах, занимающихся молочным хозяйством, и молочных заводах. Дойка коров проводится дважды или трижды в день.
Для хранения свежего молока высшего сорта используются сливные цистерны с охлаждаемыми теплоизолированными стенками, позволяющие охладить значительный объем парного молока до температуры не выше 10 0С за 2 ч или менее. Идеальной для вынужденного хранения молока в сливной цистерне считается плюсовая температура не выше 4 0С. Ежедневно или через день специальный грузовик-молоковоз с герметично закрывающейся термостатированной цистерной забирает молоко из стационарной сливной цистерны молочной фермы. Большинство водителей таких молоковозов проводят первичный анализ молока, имея на то соответствующие лицензии. Обычно водитель осматривает поверхность молока в сливной цистерне фермера, проверяя, нет ли следов несоблюдения требований к условиям доения и хранения, нюхает молоко и измеряет его температуру. Если он обнаруживает какие-либо недостатки молока, то отказывается его принимать. В случае благоприятной оценки качества он замеряет объем принимаемого молока, чтобы определить его стоимость. Затем весь объем принимаемого молока тщательно перемешивается и из него берется пробный образец для лабораторного анализа. Приняв молоко на нескольких фермах, молоковоз доставляет весь сбор на молочный завод.
Заводская обработка молока. Наибольшую прибыль фермерские молочные хозяйства получают при доведении до потребителей натурального молока или сливок в жидком виде. При этом выигрывают и покупатели, так как они потребляют все полезные вещества, содержащиеся в молоке.
Почти в каждом крупном городе имеется молочный завод, на котором осуществляются пастеризация фермерского молока, его расфасовка и поставка торгующим предприятиям. Заводская обработка натурального молока состоит из нескольких последовательных процессов: приемки, нормализации (по жирности), гомогенизации, пастеризации, охлаждения, расфасовки и доставки заказчикам. Все материалы и оборудование, используемые в заводском молочном производстве, должны легко очищаться и мыться, иметь долгий срок службы и быть настолько химически пассивными, чтобы не вызывать никакого ухудшения выпускаемой продукции или здоровья ее потребителей.
Приемка. Сразу после доставки молока из фермерских хозяйств измеряется его температура и берется контрольный образец. Кроме того, с помощью капельного пробоотборника берутся образцы для анализа на жирность. Эти образцы, набираемые в стерильные лабораторные сосуды, вместе с образцами, взятыми на фермах-поставщиках данной партии молока, проходят лабораторный анализ по определению качества продукта. Чтобы молоко было признано высококачественным, оно должно по жирности соответствовать установленной норме, не содержать болезнетворных микробов и следов антибиотиков.
Нормализация. На молочных заводах принятое молоко обезжиривают путем отделения сливок.
Нормализатор молока по конструкции аналогичен сепаратору, но в нем предусмотрена регулировка, обеспечивающая изъятие заданной доли или всего молочного жира. Нормализуемое молоко поступает во внутренний цилиндр аппарата снизу и поднимается вверх. Объем цилиндра заполнен пластинами конической формы, расположенными близко друг к другу; эти пластины при вращении развивают в молоке центробежные силы, превосходящие силу тяжести в 5000-10 000 крат. Наибольшая центробежная сила действует на наиболее тяжелую составляющую молочной суспензии, отгоняя ее от оси вращения к цилиндрической оболочке аппарата. Молочный жир легче воды и потому накапливается в центральной области сепаратора.
Пастеризация. Процесс пастеризации заключается в нагревании молока до 60-70 0С и выдержке с целью уничтожения болезнетворных бактерий, которые могут присутствовать в нем. Первоначально пастеризация была предложена для уничтожения туберкулезной палочки Mycobacterium tuberculosis, которая в ту пору нередко содержалась в молоке. В настоящее время технология фермерского производства молока практически исключает возможность существования в нем туберкулезной палочки, но молоко продолжают пастеризовать с целью нейтрализации других видов бактерий, опасных для здоровья людей.
В современной молочной промышленности используются три метода пастеризации. Объемная (низкотемпературная и долговременная) пастеризация проводится в чане или цистерне с молоком, где весь его объем нагревается до температуры не ниже 63 0С и выдерживается при ней в течение 30 мин. В двух других методах прогревается поток молока, пропускаемый через трубчатый или пластинчатый пастеризатор; в обоих случаях поток молока интенсивно перемешивается, чем и обеспечивается быстрая теплопередача.
Наибольшее распространение получил метод высокотемпературной кратковременной пастеризации с использованием пластинчатого пастеризатора. В нем поток молока прогоняется между пластинами из нержавеющей стали, которые с тыльной стороны нагреваются горячей водой. Поток молока нагревается до 72 0С и выдерживается при этой температуре 15 с. Регулированием расхода молока через пастеризатор гарантируется удовлетворительная пастеризация продукта.
Другой метод пастеризации молока в потоке носит название сверхвысокотемпературной обработки. В этом методе молоко быстро нагревается до температуры не менее 138 0С и выдерживается при ней 2 с. После такой обработки молоко и сливки не портятся в течение 3 месяцев без охлаждения.
Выше указывались минимальные значения температуры и длительности пастеризации. На практике производители молочных продуктов проводят пастеризацию при более высоких температурах, чтобы увеличить допустимые сроки хранения своих изделий. Более того, прогревание продуктов, которые содержат добавленный сахар (например, шоколадное молоко) или увеличенное количество жира (например, сливки), до повышенных температур необходимо для того, чтобы уничтожить в них все бактерии. Если конечным продуктом является сливочное или молочное мороженое, которые отличаются от цельного молока высоким содержанием сахара и жира, то пастеризацию следует проводить при еще более высокой температуре и в течение более продолжительного времени, поскольку сахар и жир являются средами, благоприятными для размножения бактерий.
Гомогенизация. Молочный жир распределен в натуральном молоке в виде множества мельчайших капель размером 8-16 мкм. Поскольку эти капли (их относительная плотность 0,93) легче воды, при хранении молока они постепенно поднимаются вверх, образуя слой сливок. При гомогенизации размер жировых капель доводится в среднем до 2 мкм, они становятся слишком малы (т.е. их усредненная относительная плотность возрастает), чтобы подниматься вверх, и слой сливок не формируется. Для этого молоко (или его производные) прокачивают под давлением ~35 МПа через специальный дроссельный клапан. Проходя через клапан, жировые частицы измельчаются.
Витаминизация. Перед пастеризацией в молоко вводятся концентрированные витамины. В цельное молоко добавляют только витамин D - в таких количествах, чтобы его концентрация дошла до 400 международных единиц на кварту (613 М. Е./л). В молоко пониженной жирности, кроме витамина D, добавляют витамин А, доводя его концентрацию до 1500 М.Е. на кварту (1586 М. Е./л).
Охлаждение. Сразу после пастеризации молоко охлаждается до температуры не выше 10 0С - либо в холодильной камере (после объемной пастеризации), либо прямо на выходе пастеризатора (после пастеризации в потоке) в трубчатом или пластинчатом охладителе с холодной водой, фреоном или аммиаком в качестве хладагента. Охлажденное молоко закачивается в складской резервуар и хранится там до расфасовки.
Расфасовка. В качестве торговой тары для молока чаще всего используются бумажные или пластиковые пакеты, но его разливают и в бутылки, которые перед этим погружаются в горячий раствор каустической соды с температурой 67 0С, а затем несколько раз последовательно промываются чистой водой с понижающейся температурой. На разливочном автомате тара заполняется молоком до заданного уровня, затем она автоматически запечатывается и расфасовывается по ящикам. Заполненные ящики подаются конвейером в хранилище, внутри которого поддерживается температура 4 0С, откуда они и развозятся по магазинам, домам и организациям.
4. Обзор и анализ существующих решений
4.1 Модульный молочный завод «МОЛОКОНT®»
Модульный молочный завод «МОЛОКОНT®» по производству молока питьевого, творога, сметаны, напитков кисломолочных.
Условная производительность 1000 кг. в смену.
Описание. В состав завода входят 4 модуля, из них условно можно выделить следующие отделения:
- отделение приемки (как молока фляжного, так и из молавтоцистерны) и контроля качества
- производственное отделение с участками резервирования и сепарирования молока, изготовле-ния и фасовки молока пастеризованного в п/э пакеты, творога, сыра мягкого, кисломолочных напитков, изготовления и фасовки сметаны в ПВХ-стаканы.
- холодильное отделение, с отделением отгрузки готовой продукции.
- бытовые помещения.
Краткое описание технологического процесса. Молоко, пройдя контроль приборами качества молока (из комплекта поставки минизавода), в случае приемки молока из фляг направляют в узел приемки фляжного молока, откуда насосом через фильтр и систему молочной арматуры подают в емкость приемную. В случае приемки молока из молавтоцистерны, насос молочный через спецпроем в стеновой панели подключают шлангом гибким к расходному вентилю молоковоза. Молоко из емкости приемной, насосом по молокопроводу через узел подогрева подают на сепаратор. Сливки полученные в процессе сепарирования направляют в узел обработки сливок, где их пастеризуют, охлаждают до температуры заквашивания, заквашивают и сквашивают для получения сметаны, затем в автоматическом режиме дозируют, разливают в стаканы ПВХ и запаивают алюминиевыми платинками. Цельное коровье молоко, залитое в емкостные пастеризаторы по молокопроводу, смешивают с обезжиренным, полученным в процессе сепарирования для получения нормализованной смеси. При изготовлении молока пастеризованного нормализованную смесь пастеризуют при постоянном перемешивании, охлаждают и расфасовывают в полиэтиленовые пакеты. При изготовлении сыра «Адыгейского» термокислотным способом, нормализованную смесь пастеризуют и заквашивают кислой сывороткой. Зерно, образовавшиеся в течении 5-7 минут после внесения закваски, обрабатывается и самопрессуется на стеллаже. При изготовлении творога нежирного обезжиренное молоко пастеризуют, охлаждают до температуры заквашивания, заквашивают и сквашивают для получения творога. Полученный сгусток обрабатывают на стеллаже. При изготовлении напитков кисломолочных нормализованную смесь пастеризуют, охлаждают до температуры заквашивания, заквашивают и сквашивают, затем в автоматическом режиме дозируют, разливают либо в полиэтиленовые пакеты, либо в стаканы ПВХ и запаивают алюминиевыми платинками
Ассортимент выпускаемой продукции:
- молоко питьевое классическое по ГОСТ Р 52090-2003
- продукт кефирный "Славянский" по ТУ 9222-009-49942742-03
- простокваша классическая по ГОСТ Р 52095-2003
- сметана классическая по ГОСТ Р 52092-2003
- творог классический по ГОСТ Р 52096-2003
Технические характеристики:
- Фасовка молока - до 500 пакетов/час (полиэтилен)
- Ручная фасовка творога, сыра в брикеты по 2…2,5 кг
- Фасовка сметаны и кисломолочных напитков в стаканчики, до 400 стаканчиков/час
- Установленная мощность, кВт - 115
- Напряжение - 380/220 В
4.2 Модульные молочные цеха «Колакс» для переработки от 1000 до 3000 кг. молока
Модельный ряд представляют следующие установки:
КОЛАКС- 1500П - приемка, очистка, учет, охлаждение и хранение 1500 кг. молока.
КОЛАКС - 3000УФХ - 1. приемка, очистка, переработка не менее 3000 кг. молока в смену с получением: молоко нормализованное, пастеризованное, фасованное в полиэтиленовые пакеты; сметана пастеризованная, фасованная в пластиковые стаканчики; сыр мягкий без созревания, фасованный в вакуумную пленку; творог, фасованный в пластиковую тару; масло. 2.Хранение готовой продукции.
КОЛАКС - 3000РН - приемка, очистка, переработка не менее 3000 кг. молока в смену с получением: молоко нормализованное, пастеризованное, фасованное в полиэтиленовые пакеты; сметана пастеризованная, фасованная в пластиковые стаканчики.
КОЛАКС - 1000С - приемка, очистка, переработка не менее 1000 кг. молока в смену с получением: сыр мягкий без созревания; сыворотка.
КОЛАКС - 3000Р - приемка, очистка, пастеризация и розлив не менее 3000 кг. молока в смену в пакеты типа "Pure-Pak".
Автоматизация таких комплексов в большинстве случаев возлагается на промышленные контролеры с применение в качестве человеко-машинного интерфейса SCADA-систем разных софтверных корпораций.
4.3 Схема автоматизации автоклава
Многие пищевые продукты (овощные и мясные консервы, молоко, овощные и фруктовые соки и др.) являются питательной средой для микроорганизмов. С целью замедления или полного подавления жизнедеятельности микроорганизмов такие продукты подвергают тепловой обработке.
Тепловая обработка продуктов, происходящая при температуре до 100 °С, называется пастеризацией. Такой обработке подвергают продукты, которые при нагревании свыше 100 °С значительно снижают свое качество.
Нагрев продуктов свыше 100 °С называют стерилизацией.
В промышленности наряду с термической стерилизацией применяется стерилизация продуктов облучением токами высокой частоты. Облучением стерилизуют питьевую воду и воздух, который используется в бродильном производстве. Стерилизация токами высокой частоты в основном используется для обработки сыпучих материалов. Наиболее широкое применение в промышленности получила термическая стерилизация, которую проводят в аппаратах непрерывного или периодического действия.
Схема автоматизации автоклава. В консервной промышленности для стерилизации консервов применяют автоклавы периодического действия, поставляемые комплектно с системами автоматизации.
Схемой автоматизации (рисунок 5.1) предусмотрено программное регулирование температуры в автоклаве в соответствии с установленным режимом (формулой) стерилизации и регулирование давления в зависимости от температуры.
Измерение температуры в автоклаве осуществляется манометрическим датчиком типа ТДГ-П (1а), выходной сигнал которого подается на вход программного регулятора типа ПРТ-2.
Регулятор ПРТ-2 в соответствии с программой, заданной на перфорированном диске, воздействует на регулирующие клапаны типа ПОУ, установленные на трубопроводах подачи пара (1д) и воды (1г).
Давление в автоклаве измеряется сильфониым манометром МС-П2 (2а) с пневматическим выходным сигналом.
Регулирование давления в автоклаве осуществляется программным регулятором давления типа РД-У путем подачи командных импульсов на клапаны типа ПОУ, установленные на трубопроводах подачи сжатого воздуха (2в) и слива воды (2г). Запись температуры и давления в автоклаве осуществляется вторичным прибором типа РПВ4.3Э (1в).
Схема предусматривает также контроль давления пара, воды и воздуха в магистралях автоклавного отделения с помощью электроконтактных манометров МП4-1П. Падение давления указанных энергоносителей сигнализируется на щите сигнализации автоклавного отделения.
Предусмотрена защита от падения давления в магистрали подачи воздуха для питания приборов и регуляторов, установленных на щите. В указанном случае электроконтактный манометр 8 воздействует на вентиль с электромагнитным приводом типа 15кч888рСВМ (9) и клапан типа 23кч802рз (10), при этом прекращается подача воздуха в систему; оставшийся в системе воздух стравливается в атмосферу.
Рисунок 5.1 - Схема автоматизации автоклава
После срабатывания защиты, сопровождаемого звуковым и световым сигналами, процесс стерилизации заканчивается персоналом вручную.
4.4 Модель автоматизации вертикального автоклава
Современные промышленные автоклавы являются довольно сложными агрегатами с большой производительностью. По способу загрузки продукта различают вертикальные и горизонтальные автоклавы. Существуют специализированные модели автоклавов. Но принцип их работы един и состоит в нагреве стерилизуемого продукта (который, как правило, расфасован в стеклянную или жестяную тару) до высоких температур под давлением. Повышенное по сравнению с атмосферным давление в автоклаве компенсирует температурное расширение нагреваемого продукта и предотвращает разрушение тары, в которую тот упакован. Величина давления рассчитывается по так называемой формуле автоклавирования и зависит от значений температуры стерилизации и прочих факторов (вид расфасовки продукта, коэффициент температурного расширения продукта и т.д.). Задачей автоматизированной системы управления автоклавом является управление, прежде всего двумя основными параметрами процесса автоклавирования: температурой и давлением.
Автоматизация простого автоклава. На рисунке 5.2 представлена простейшая модель вертикального автоклава. Нагрев продукта осуществляется за счёт подачи перегретого водяного пара. При попадании в автоклав пар начинает конденсироваться на холодных стенках автоклава и тары, в которую упакован продукт. При этом повышаются температура продукта и давление внутри тары. Для компенсации этого производится повышение давления внутри автоклава за счёт подачи воздуха под высоким давлением.
Измерение температуры и давления осуществляются датчиками, непосредственно подключенными к входам универсального программируемого регулятора (УПР). Измерение температуры, как правило, производится медными или платиновыми термопреобразователями сопротивления. Давление измеряется датчиками, выходом которых является унифицированный токовый сигнал 4…20 мА.
Данные с измерительных входов УПР передаются программным регуляторам. Регуляторы могут работать в режиме двухпозиционного (ON/OFF) или ПИД-регулирования, в зависимости от настроек прибора и от типов выходных элементов, управляющих клапанами подачи пара и воздуха. В УПР могут быть установлены реле или ключевые элементы для управления отсечными клапанами, или аналоговые выходы (4…20мА или 0…10В) для работы с клапанами с аналоговым управлением.
Рисунок 5.2 - Простейшая модель вертикального автоклава
Стерилизация каждого продукта происходит по строгой технологической программе. Сначала необходимо плавно нагреть продукт с заранее заданной скоростью роста температуры. Затем выдержать его при высокой температуре определённое время. И после этого охладить продукт и выгрузить его из автоклава. Примерные графики изменения температуры и давления в автоклаве приведены на рисунке 5.3.
Рисунок 5.3 - Примерные графики изменения температуры и давления в автоклаве
УПР позволяет задать условия перехода с шага на шаг по прошествии определённого времени или по достижении определённых условий, например по достижении требуемой температуры стерилизации.
В составе УПР имеется программный задатчик, позволяющий определить значения уставок для обоих параметров процесса автоклавирования в каждый момент времени. Пользователь может задать в УПР до 12 собственных технологических программ под разные виды стерилизуемого продукта.
Рисунок 5.4 - Схема автоматизации автоклава с механизмами душевания и вращения продукта
УПР легко настраивается через персональный компьютер с помощью специальной программы, которая содержит ряд диалоговых окон, с помощью которых пользователь, отвечая на простые вопросы, настраивает прибор. Однако в случае отсутствия ПК прибор УПР можно настраивать с передней панели.
Расширенные возможности УПР для автоматизации автоклавов. Просмотрев вышесказанное, можно заметить, что подробно рассмотрена только автоматизация регулирования температуры и давления. Но ведь ещё требуется просигнализировать об окончании процесса стерилизации, потом слить из автоклава воду. И современные промышленные автоклавы куда более сложные устройства. В них для более равномерного процесса прогрева продукта применяются дополнительные устройства вращения или встряхивания продукта в таре, специальные души, забирающие нагретую воду снизу автоклава и обливающие продукт сверху и т.д. Для более быстрого охлаждения часто используется закачка в автоклав холодной воды. Как же автоматизируются эти процессы и можно ли их автоматизировать с помощью УПР?
Сложные автоклавы можно автоматизировать с помощью УПР. В этом случае к ПИД-регулятору УПР подключается модуль расширения выходов(МРВ). Этот модуль содержит 8 выходных элементов дискретного или аналогового типа. Именно к выходам МРВ могут подключаться клапаны на трубах закачки холодной воды и слива, пускатели включения механизмов вращения или встряхивания продукта, аналоговые самописцы, если требуется регистрировать параметры техпроцесса на бумажном носителе. МРВ соединяется по интерфейсу RS-485 с УПР и работает под его управлением. Распределение выходов МРВ может быть произвольным, настройка производится программно.
На рисунке 5.4 представлена схема автоматизации автоклава с механизмами душевания и вращения продукта. Охлаждение продукта осуществляется при помощи подачи в душеальную установку холодной воды, которая сливается по окончании процесса через сливную трубу.
Рискнок 5.5 - Временные диаграммы работа автоклава с механизмами душевания и вращения продукта
Для управления дополнительными выходами модуля МРВ в универсальном программном ПИД-регуляторе УПР предусмотрены специальные программные элементы - ключи, которые могут быть дополнительно включены в модификации 01. Ключи позволяют включать дискретный выход прибора или модуля МРВ в определённый момент технологической программы. Для управления такой системой в УПР задействованы 4 ключа для управления дополнительными устройствами, данные с которых передаются по сети RS-485 на прибор МРВ, который «слушает» сеть. Временные диаграммы работы автоклава представлены на рисунке 5.5.
Рисунок 5.6 - Функциональная схема системы управления автоклавом
Настройка совместной работы ПИД-регулятора УПР с модулем МРВ требует обязательного подключения приборов к персональному компьютеру на время настройки (т.к. в модуле МРВ не предусмотрена возможность конфигурирования непосредственно с лицевой панели). Подключение к компьютеру осуществляется через преобразователь RS-485/RS-232. После настройки приборы могут работать совместно без участия компьютера.
Функциональная схема системы управления автоклавом представлена на рисунке 5.6. ЭПП - электропневматический позиционер, МИМ - клапан с пневматическим мембранным исполнительным механизмом, ВЗ - вентиль запорный, ДТ - датчик температуры, ДД - датчик давления, БУ - блок управления.
5. Разработка структурной электрической схемы проектируемого изделия
Структурная схема автоматизированной системы управления процессом пастеризации молока представлена на рисунке 6.1.
Основной особенностью разработанной системы является то, что взаимодействие блока управления с технологическим оборудованием организовано через промышленную сеть с интерфейсом RS-485. Необходимо отметить, что оборудование снабжено местными устройствами управления. Это облегчает автоматизацию производства. Преимущество такой реализации очевидно: облегчается процесс модернизации оборудования, ремонт или замена при выходе из строя отдельных частей, возможность масштабирования технологических линий.
Связь блока управления с локальной сетью предприятия позволяет сотрудникам своевременно получать необходимую информацию о протекании производственного процесса, не отходя от своего рабочего места.
Упрощенная структурная схема АСУППМ представлена на рисунке 6.2.
На каждом автоклаве были установлены температурный датчик и датчик давления. Все рабочие параметры с них собираются с помощью автоматизированного регистратора параметров (АРП). В лаборатории завода установили ПК с блоком управления (БУ). Через интерфейс RS-485 измерители АРП объединили в сеть и подключили к БУ.
Чертёж структурной электрической схемы автоматизированной системы управления процессом пастеризации молока приведен на листе ИА32.221300.015 Э1.
Рисунок 6.1 - Структурная схема автоматизированной системы управления производством пастеризованного молока
Рисунок 6.2 - Упрощенная структурная схема АСУППМ
6. Разработка функциональной электрической схемы
Функциональная электрическая схема блока управления, разработанного для автоматизированной системы управления процессом пастеризации молока, представлена на рисунке 7.1.
Для организации обмена блока управления с технологическими объектами, соединенными в сеть, используется формирователь уровней напряжения для интерфейса RS-485. Для связи блока управления с ПЭВМ используется формирователь уровней напряжения для интерфейса RS-232.
Задача интерфейса с пользователем возложена на сенсорную панель. Во-первых, это облегчает задачу проектирования блока управления, поскольку не надо включать в блок кнопки, для управления и дисплей. Сенсорная панель прекрасно справляется с обеими задачами. Во-вторых, программируя окна отображения технологических процессов можно определить больше функциональных возможностей для управления, чем при использовании стандартной клавиатуры.
Для взаимодействия сенсорной панели и микроконтроллером выбрана микросхема АЦП для работы с резистивными сенсорными панелями, которая выполняет задачи контроллера (или драйвера) сенсорной панели.
Рисунок 7.1 - Функциональная схема блока управления
Чертёж функциональной электрической схемы блока управления автоматизированной системой управления процесса пастеризации молока приведен на листе ИА32.221300.015 Э2.
7. Выбор и обоснование отдельных узлов и элементов
7.1 Микроконтроллер
Микроконтроллеры являются сердцем многих современных устройств и приборов. Микроконтроллер может управлять различными устройствами и принимать от них данные при минимуме дополнительных узлов, так как большое число периферийных схем уже имеется непосредственно на кристалле микроконтроллера. Это позволяет уменьшить размеры конструкции и снизить потребление энергии от источника питания.
Микроконтроллеры AVR разработаны фирмой Atmel и обладают следующими основными характеристиками:
- очень быстрая гарвардская RISC-архитектура загрузки и выполнения большинства инструкций в течение ОДНОГО цикла тактового генератора. При этом достигается скорость работы примерно 1 MIPS на МГц. Частота тактового генератора многих типов микроконтроллеров AVR может достигать 10...16 МГц (10...16 MIPS!) (MIPS -- Millions Instructions per Second -- миллионов операций в секунду). Отсутствует внутреннее деление частоты, как, например, в микроконтроллерах PIC. Таким образом, если использован кварцевый резонатор с частотой 16 МГц, микроконтроллер будет работать с быстродействием почти 16 MIPS;
- программы содержатся в электрически перепрограммируемой постоянной памяти программ FLASH ROM. Эта память может быть перепрограммирована до 1000 раз. Это облегчает настройку и отладку систем. Кроме того, возможность внутрисхемного программирования позволяет не вынимать микроконтроллер из целевой схемы в процессе программирования, что значительно ускоряет процесс разработки систем на основе этих микроконтроллеров;
- система команд микроконтроллеров AVR изначально проектировалась с учетом особенностей языка программирования высокого уровня С, что в результате позволяет получать после компиляции программ на С гораздо более эффективный код, чем для других микроконтроллеров. А это уже выигрыш и в размере полученного кода (в объеме памяти на кристалле), и в скорости работы микроконтроллера;
- микроконтроллеры AVR имеют 32 регистра, все из которых напрямую работают с АЛУ. Это значительно уменьшает размер программ;
- очень небольшое потребление энергии и наличие нескольких режимов работы с пониженным потреблением энергии делает эти микроконтроллеры идеальными для применения в конструкциях, питающихся от батареек;
- наличие дешевых и простых в использовании программных средств. Многие полноценные программы доступны в свободно распространяемом варианте, как, например, отладчик AVR Studio, ассемблер Wavrasm, множество версий программаторов и даже компилятор языка С -- avr gcc;
- узлы PWM (широтно-импульсная модуляция), таймеры/счетчики, аналоговый компаратор и последовательный порт UART встроены в микроконтроллеры и могут управляться с помощью прерываний, что значительно упрощает работу с ними;
- имеются относительные команды переходов и ветвлений, что позволяет получать перемещаемый код;
- отсутствует необходимость переключать страницы памяти (в отличие, например, от микроконтроллеров PIC);
- все микроконтроллеры AVR имеют электрически перепрограммируемую постоянную память данных EEPROM, которая может быть перепрограммирована более 100 000 раз!
ATMega16 - это 8-разрядный микроконтроллер с 16 Кбайтами внутрисистемно программируемой Flash памяти. Отличительными особенностями этого микроконтроллера являться [8]:
- 8-разрядный высокопроизводительный AVR микроконтроллер с малым потреблением;
- 130 высокопроизводительных команд, большинство команд выполняется за один тактовый цикл;
- 32 8-ми разрядных регистра общего назначения;
- производительность приближается к 16 MIPS (при тактовой частоте 16 МГц);
- 16 Кбайт внутрисистемно программируемой Flash памяти, обеспечивает 1000 циклов стирания/записи;
- 512 байт EEPROM, обеспечивает 100000 циклов стирания/записи;
- 1 Кбайт встроенной SRAM;
- интерфейс JTAG (совместимый с IEEE 1149.1);
- два 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным предварительным делителем, один с режимом сравнения;
- один 16-разрядный таймер/счетчик с отдельным предварительным делителем и режимами захвата и сравнения;
- счетчик реального времени с отдельным генератором;
- четыре канала PWM;
- 8-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь;
- программируемый последовательный USART;
- последовательный интерфейс SPI (ведущий/ведомый);
- программируемый сторожевой таймер с отдельным встроенным генератором;
- встроенный аналоговый компаратор;
- 32 программируемые линии ввода/вывода;
- 40-выводной корпус PDIP и 44-выводной корпус TQFP;
- рабочие напряжения 4,5 - 5,5 В (ATmega16);
- рабочая частота 0 - 16 МГц (ATmega16).
Расположение выводов показано на рисунке 8.1:
Рисунок 8.1 - Расположение выводов микроконтроллера AVR ATMega16.
Универсальный асинхронный приемопередатчик (УАПП)
Микроконтроллер ATMega16 имеет встроенный универсальный асинхронный приемопередатчик (UART). Основные характеристики UART:
- генерация произвольных значений скорости;
- высокая скорость даже при низких тактовых частотах;
- 8 или 9 битов данных;
- фильтрация шума;
- определение переполнения;
- детектирование ошибки кадра;
- определение неверного стартового бита;
- три раздельных прерывания -- завершение передачи, очистка регистра передачи и завершение приема.
Передача данных
Структурная схема узла передачи данных UART показана на рисунке 8.2.
Рисунок 8.2 - Структурная схема узла передачи данных УАПП
Передача данных инициируется записью передаваемых данных в регистр ввода/вывода данных UART -- UDR. Данные пересылаются из UDR в сдвиговый регистр передатчика, когда:
- новый символ записывается в UDR после того, как был выдвинут стоповый бит для предыдущего символа. При этом сдвиговый регистр загружается сразу;
- новый символ записывается в UDR до того, как выдвинут стоповый бит для предыдущего символа. При этом сдвиговый регистр записывается сразу после того, как будет выдвинут стоповый бит предыдущего символа.
При этом в регистре состояния UART -- USR устанавливается бит UDRE -- признак очистки регистра данных. Когда этот бит установлен, UART готов к приему следующего символа. При перезаписи UDR в 10(11)-разрядный сдвиговый регистр бит 0 сдвигового регистра обнуляется (стартовый бит), а бит 9 или 10 устанавливается (стоповый бит). Если выбрано 9-битовое слово данных (установлен бит CHR9 в регистре UCR), бит ТХВ8 из UCR переписывается в 9-й бит сдвигового регистра передатчика.
После тактового импульса, следующего с частотой передачи, стартовый бит выдвигается на вывод TXD. Затем выдвигаются данные, начиная с младшего бита. После того как выдвинут стоповый бит, в сдвиговый регистр загружаются новые данные, если они были записаны в UDR во время передачи. При загрузке устанавливается бит UDRE. Если до выдвижения стопового бита в регистр UDR не поступают новые данные, UDRE остается установленным до последующей записи UDR. Если новые данные не поступили и на выводе TXD появляется стоповый бит, в регистре USR устанавливается флаг окончания передачи -- ТХС.
Установка бита TXEN в UCR разрешает работу передатчика. При очистке бита TXEN вывод PD1 можно использовать для ввода/вывода данных. Если бит TXEN установлен, передатчик UART подключен к выводу PD1 независимо от установки бита DDD1 в регистре DDRD.
Прием данных
Структурная схема узла приема данных UART показана на рисунке 8.3.
Рисунок 8.3 - Структурная схема узла приема данных УАПП
Логическая схема приемника обрабатывает сигнал на выводе RxD с частотой в 16 раз больше скорости передачи (для обработки одного бита принимаемой последовательности производится 16 выборок входного сигнала). В состоянии ожидания одна выборка логического нуля интерпретируется как спадающий фронт стартового бита, после чего запускается последовательность обнаружения стартового бита. Если в первой выборке сигнала обнаружен нулевой отсчет, приемник обрабатывает 8, 9 и 10 выборки сигнала на выводе RXD. Если хотя бы две из трех выборок равны логической единице, стартовый бит считается шумом и приемник ждет следующего перехода из 1 в 0.
Если обнаружен стартовый бит, начинается обработка битов данных. Решение об уровне данных также производится по 8, 9 и 10 выборкам входного сигнала, уровень входного сигнала определяется по равенству двух выборок. После того как уровень данных определен, данные вдвигаются в сдвиговый регистр приемника.
Для определения стопового бита хотя бы две из трех выборок входного сигнала должны быть равны 1. Если это условие не выполняется, в регистре USR устанавливается флаг ошибки кадра FE. Перед чтением данных из регистра UDR пользователь должен проверять бит FE для обнаружения ошибок кадра.
Независимо от принятия правильного стопового бита по окончании приема символа принятые данные переписываются в LJDR и устанавливается флаг RXC в регистре USR. Физически регистр UDR состоит из двух отдельных регистров, один используется для передачи данных, другой -- для приема. При чтении UDR происходит доступ к регистру приемника, при записи -- к регистру передатчика. При обмене 9-битовыми данными 9-й бит принятых данных записывается в бит RXB8 регистра UCR.
Если при приеме символа из регистра UDR не был прочитан предыдущий символ, в регистре UCR устанавливается флаг переполнения -- OR. Установка этого бита означает, что последний принятый байт данных не переписывается из сдвигового регистра в регистр UDR и будет потерян. Бит OR буферирован и обновляется при чтении правильных данных из UDR. Таким образом, пользователь всегда может проверить состояние OR после чтения UDR и обнаружить происшедшее переполнение.
При сбросе бита RXEN в регистре UCR прием данных запрещается. При этом вывод PDO можно использовать для ввода/вывода общего назначения. При установке RXEN приемник подключен к выводу PDO независимо от состояния бита DDDO в регистре DDRD.
7.2 Шина данных
Для организации сети была выбрана спецификация RS-485. Она отвечает техническим требованиям системы, хорошо себя зарекомендовал в использовании.
Интерфейс RS-485 (другое название - EIA/TIA-485) - один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).
Сеть, построенная на интерфейсе RS-485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары. В основе интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной (балансной) передачи данных. Суть его заключается в передаче одного сигнала по двум проводам. Причем по одному проводу (A) идет оригинальный сигнал, а по другому (B) - его инверсная копия. Таким образом, между двумя проводами витой пары всегда есть разность потенциалов: при "1" она положительна, при "0" - отрицательна.
Такой способ передачи обеспечивает высокую устойчивость к синфазной помехе. К примеру, электромагнитная волна, проходя через участок линии связи, наводит в обоих проводах потенциал. Если сигнал передается потенциалом в одном проводе относительно общего, как в RS-232, то наводка на этот провод может исказить сигнал относительно хорошо поглощающего наводки общего ("земли"). Кроме того, на сопротивлении длинного общего провода будет падать разность потенциалов земель - дополнительный источник искажений. А при дифференциальной передаче искажения не происходит. Потенциал в обоих одинаково нагруженных проводах изменяется одинаково, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений.
Аппаратная реализация интерфейса - микросхемы приемопередатчиков с дифференциальными входами/выходами (к линии) и цифровыми портами (к портам UART контроллера).
RS-485 - полудуплексный интерфейс. Прием и передача идут по одной паре проводов с разделением по времени. В сети может быть много передатчиков, так как они могут отключаться в режиме приема.
Цифровой выход приемника (RO) подключается к порту приемника UART (RX) (рисунок x.1). Цифровой вход передатчика (DI) к порту передатчика UART (TX). Поскольку на дифференциальной стороне приемник и передатчик соединены, то во время приема нужно отключать передатчик, а во время передачи - приемник. Для этого служат управляющие входы - разрешение приемника (RE) и разрешения передатчика (DE). Так как вход RE инверсный, то его можно соединить с DE и переключать приемник и передатчик одним сигналом с любого порта контроллера.
...Подобные документы
Сущность и режимы пастеризации молока на производстве. Технологический процесс обработки молока. Характеристика мехатронной системы пастеризации. Выбор средств автоматического контроля параметров. Инструменты регулирования давления в пастеризаторе.
курсовая работа [231,2 K], добавлен 08.02.2016Описание функциональной схемы автоматизации процесса пастеризации молока. Исследование средств измерения температуры, давления (манометра), расхода, концентрации и уровня, принцип их действия. Сравнение двух типов контактных температурных датчиков.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 07.05.2016Разработка функциональной и структурной схемы автоматизированной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти. Разработка соединений и подключений. Программно-математическое обеспечение системы. Расчет экономического эффекта от внедрения АСУ.
дипломная работа [7,8 M], добавлен 11.08.2011Расчет устойчивости одноконтурной системы регулирования. Технологический процесс восстановления молока. Выбор средств его автоматического контроля и регулирования. Описание установки для растворения сухих молочных продуктов и емкости для хранения молока.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.01.2015Физико-химические, микробиологические, органолептические показатели молока пастеризованного, его пищевая ценность. Характеристика сливок питьевых. Описание и состав сырья, вспомогательных материалов и тары. Технологический процесс производства молока.
курсовая работа [128,4 K], добавлен 25.11.2014Разработка системы плавного пуска двигателя постоянного тока на базе микроконтроллера. Выбор широтно-импульсного преобразователя. Разработка системы управления транзистором и изготовление печатной платы. Статические и энергетические характеристики.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.04.2009Описание технологии хранения молока. Описание функциональной схемы автоматизации. Контроль качества при хранении молока. Описание элементов контура регулирования. Виртуальный эксперимент и его описание. Разработка тестов, их разновидности и сущность.
курсовая работа [37,6 K], добавлен 05.03.2009Описание работы принципиальной электрической схемы стационарного раздатчика кормов РКС-3000. Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры и элементов автоматики. Разработка технологии монтажа средств автоматизации и компоновка пульта (станции управления).
курсовая работа [457,7 K], добавлен 17.03.2012Технологический процесс, оборудование и математическая модель объекта. Разработка структурной и функциональной схемы автоматизации, расчет и выбор исполнительных механизмов, работа принципиальной электрической схемы. Затраты на содержание механизмов.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 16.04.2012Общая характеристика автоматизированных систем. Требования к системе управления роботом. Разработка структурной электрической схемы. Обоснование и выбор функциональной схемы. Выбор исполнительного двигателя. Проектирование ряда датчиков и систем.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.11.2009Качество молока, поступающего для промышленной переработки на предприятия молочной промышленности. Органолептические показатели молока-сырья. Характеристика ассортимента и переработка молока. Продуктовый расчет молока цельного сгущенного с сахаром.
курсовая работа [358,0 K], добавлен 15.04.2012Модульные программируемые контроллеры для решения задач автоматизации среднего уровня сложности. Модернизация автоматического управления станком на устройстве абразивной зачистки крупносортного цеха ОАО "ЕВРАЗ НТМК". Описание кинематической схемы.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 16.10.2013Пищевая ценность, состав, свойства коровьего молока. Вода и сухое вещество, ферменты и гормоны, микрофлора сырого молока. Переработке молока предприятиями молочной промышленности. Приемка и первичная обработка молока. Технология получения молока и сливок.
курсовая работа [41,6 K], добавлен 18.09.2010Технологическое описание структурной схемы проекта по автоматизации процесса переработки предельных углеводородных газов. Изучение функциональной схемы автоматизации и обоснование выбора средств КИП установки. Математическая модель контура регулирования.
контрольная работа [67,1 K], добавлен 13.06.2012Частное предприятие "Молокозавод Струговский". Основная производственно-техническая деятельность: переработка молока от поставщиков и производство пастеризованного молока, сметаны, творога и кефира. Пункты сбыта продукции. Расчет и подбор оборудования.
курсовая работа [48,0 K], добавлен 23.08.2009Первичная обработка, транспортирование и хранение молока, приемка и оценка его качества. Способы очистки молока и режимы его охлаждения. Сепарирование и нормализация, гомогенизация молока. Тепловая обработка молока. Подбор технологического оборудования.
курсовая работа [451,9 K], добавлен 14.11.2010Физико-химические показатели молока. Подбор оборудования в приемный цех. Устройство и монтаж резервуара Г6-ОМГ. Центробежный самовсасывающий электронасос 50-3Ц7.1-20. Схема подключения к резервуару трубопроводов для молока. Расчет диаметра молокопровода.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 17.11.2014Основные приемы и технологический процесс производства деревянных панелей. Выбор аппаратных средств автоматизации системы управления линии обработки. Структурная схема системы управления технологическим процессом. Разработка системы визуализации.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 17.06.2013Рассмотрение схемы производства пастеризованного молока с указанием и обоснованием технологических режимов. Особенности технологии отдельных видов питьевого молока: восстановленного, топленого и белкового. Способы производства кисломолочных напитков.
контрольная работа [445,8 K], добавлен 08.02.2012Технологический процесс переработки молока. Описание работы пастеризационно-охладительной установки для молока производительностью 10000 л/ч. Расчет распределения сопротивлений по секциям. Техника безопасности при эксплуатации пастеризатора-охладителя.
курсовая работа [114,1 K], добавлен 22.04.2010
