Производство виноградного сока

Оглавление

                                                                                                                       Стр.                   

  1. Введение                                                                                                    2-5

  2. Описание технологического процесса производства

виноградного  сока.                                                                                         6-7

  3.Выполнение чертежа схемы автоматизации.

  4. Разработка схемы автоматизации технологического процесса.       8-11

   5. Сводная спецификация на используемое оборудование

автоматизации                                                                                                 12-13   

  6. Список используемой литературы.                                                            14  

 

 

 

 

 

1. Введение    

 Основоположником  классической теории автоматического  регулирования является профессор  И. А. Вышнеградский, который в 1876 г. построил график областей устойчивости — диаграмма Вышнеградского — и впервые стал рассматривать регулятор и объект регулирования как единую динамическую систему.   

 Значительный  вклад в развитие теории автоматического  регулирования внес русский математик А. М. Ляпунов, доказавший ряд оригинальных теорем и предложивший методы для исследования устойчивости и поведения динамических систем. Наибольшей известностью пользуются его методы для исследования нелинейных систем.    

 Автоматизация  является одним из основных  факторов современной научно-технической революции. В основе автоматизации производства лежит системный подход к анализу и синтезу объектов управления, а также к построению и использованию комплекса технических средств автоматического управления, регулирования и контроля. В автоматических системах широко используются новейшие достижения науки и техники.    

 В настоящее время в отрасли наблюдается частичная и комплексная  автоматизация производственных  процессов.  

 Частичная автоматизация — это автоматизация отдельных производственных операций. Она осуществляется в тех случаях, когда непосредственное управление сложными процессами, например работой пастеризационно-охладительной установки, становится практически недоступно для человека. 

При комплексной автоматизации производственных процессов участок, цех, завод и т. д. действуют как единый взаимосвязанный автоматический комплекс. Комплексная автоматизация целесообразна в условиях высокомеханизированного производства на базе совершенной технологии и прогрессивных методов управления с применением средств измерений, автоматизации и вычислительной техники.    

 Наряду с автоматическими системами управления, когда человек только следит за  состоянием  средств  автоматизации, применяют автоматизированные системы управления (АСУ), в которых он активно участвует непосредственно в самом процессе управления.

Управление — это целенаправленное воздействие на объект, которое обеспечивает оптимальный или заданный режим его работы. При оптимальном управлении значение регулируемой величины или программа ее изменения заранее не заданы, а определяются в результате решения соответствующей задачи оптимизации. При этом эффективность работы объекта и системы оптимального управления количественно оценивается величиной критерия (показателя) оптимальности, который может иметь технологическую или экономическую природу (производительность установки, себестоимость продукции и т. п.).

Частным случаем  управления является регулирование  — поддержание выходных величин  объекта вблизи заданных постоянных или переменных значений в целях обеспечения нормального режима его работы посредством подачи на объект управляющих воздействий. Поддержание выходных величин объекта вблизи требуемых значений осуществляется автоматическим регулятором, который является частью динамической системы, называемой автоматической системой регулирования.  

Автоматизированные системы управления — это человеко-машинные системы, использующие в качестве технической базы электронные вычислительные машины (ЭВМ). В отрасли созданы и успешно работают автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП) и отраслевая автоматизированная система (ОАСУ).    

 Развитие  теории автоматического регулирования  послужило основой для развития  кибернетики — науки об управлении, связи и переработке информации. В настоящее время кибернетические принципы управления нашли свое применение практически во всех сферах деятельности человека: управление технологическим процессом, производством, наукой, торговлей, бытовым обслуживанием и т. д.

Значительный  прогресс в развитии электронной  микропроцессорной, вычислительной техники  и программного обеспечения позволил создать современный комплекс измерительных  технических средств, с помощью  которых можно контролировать и управлять многими технологическими процессами пищевых предприятий и системами заготовок сельскохозяйственного сырья.

Технологические процессы (ТП) пищевой промышленности реализуются на соответствующих  аппаратах, участках, машинах, называемых объектами автоматизации. Они представляют собой динамические системы, поведение которых во времени определяетя текущими значениями ряда характерных технологических, величин — температуры, расхода, уровня, различных качественных показателей. Условием получения качественной продукции является поддержание этих величин на определенных, так называемых номинальных, заданных значениях. В силу ряда внешних причин (изменение качества и расхода сырья, параметров тепло- и хладагентов и др.) или явлений, протекающих в самом аппарате (изменение условий передачи теплоты через поверхности и др.), указанные величины могут отклоняться от заданных значений» что приводит к нарушению процесса. Все эти воздействия, нарушающие ход ТП, называются возмущениями. Следовательно, процессом нужно управлять.

Из истории  производства соков. 

Развитие  технологии хранения и переработки плодов началось издавна.         Первоначально применяли простейшие методы: продукцию хранили в ямах,

погребах, заглублённых хранилищах малого объёма, переработка ограничивалась мочением плодов и ягод, маринованием, сушкой.

     По мере развития науки и технического прогресса стали строить стационарные хранилища большого объёма, холодильники, применять стерилизацию, быстрое замораживание.  Но самое интенсивное и планомерное развитие отрасли началось после Великой Октябрьской социалистической революции. Усилиями учёных и специалистов разработаны и внедрены в производство такие прогрессивные технологии, как хранение плодов в регулируемой газовой среде (РГС), использование полимерных материалов для упаковки, фасования и теплоизоляции продукции и другое.

    Широко применяют механизированные поточные линии по товарной обработке и фасованию плодоовощной продукции. Также применяют автоматизированные системы дистанционного контроля и регулирования режимов хранения и консервирования плодов. Однако существует ещё много неиспользованных резервов для сокращения потерь плодов при хранении и переработке, а также сохранения плодоовощной продукции высокого качества.

     Предстоит построить и реконструировать существующие хранилища и консервные заводы. Необходимо также интенсивно развивать научные исследования по разработке малоотходных технологий хранения и переработки плодов. Для решения поставленных задач созданы агропромышленные комплексы (АПК) инаучно-производственные объединения (НПО), которые занимаются выращиванием, уборкой, товарной обработкой, хранением, переработкой и реализацией плодов.

     Оценивают  эффективность работы по конечному  результату – количеству и качеству поставленной потребителю продукции.   Большое внимание уделяется

подготовке  высококвалифицированных специалистов.Будущим  плодоводам во время обучения в сельскохозяйственных  учебных заведениях необходимо овладевать теоретическими знаниями и приобрести практические навыки по вопросам специфики товарного качества, химического состава, пищевой и витаминной ценности плодов, основам их стандартизации, основам и технологии длительного и кратковременного хранения, основам и технологии переработки.

2. Описание технологического процесса производства виноградного сока.

Объект: цех производства виноградного сока.

Автомашина  с виноградом поступает на автовесы I. После взвешивания виноград из приемных бункеров VII поступает в дробилку VIII. В процессе  дробления из него образуются мезга, стекающая в нижнюю часть дробилки.

Из нее (из нижней части) виноградный сок подается в пробоотборник II и вакуум-бачок III. Вакуум-насос Н2 через промежуточный сборник IV осуществляет забор сока из пробоотборника II в вакуум-бачок III. Проток контрольного виноградного сока осуществляется через кювету V из сборника VI.  Это необходимо для промывки призмы рефрактометра. Выходной сигнал с рефрактометра, характеризующий сахаристость сока, поступает на пишущую машинку. Далее виноградный сок из сборника VI и кюветы V, а также мезга из дробилки с помощью насоса НЗ поступают в общий бункер -стекатель IX и далее на прессы X. Выжимка из прессов, посредством транспортера XI поступает на утилизацию. Виноградный сок посредством насоса Н4 поступает в отстойники XII. Из них посредством насоса Н5 виноградный сок подается в сборник XIII и далее на розлив (см. чертёж).

Схема автоматизации  дробильно-прессового отделения предусматривает последовательное управление приводами оборудования отделения, обеспечение заполнения ёмкостей; контроль и защиту от переливов. Пуск линии переработки винограда производится включением электродвигателя дробилки М 10 с помощью электрической схемы управления с выдержкой времени при отсутствии мезги в сборнике, контролируемом датчиком уровня 13-1 и сигнализатором уровня 13-2. После запуска дробилки через определенное время, обеспечивающее ее разгон, 
включают электродвигатель шнека бункера-питателя 11. При заполнении 
сборника мезгой до заданного уровня включают электропривод 9 насоса Н1, и мезга в зависимости от положения ключа выбора технологического режима подается либо в настойную емкость, либо в приемный бункер- стекатель.

Блокировка насоса Н1 осуществляется соответственно либопо верхнему уровню мезги в сборнике XIII, контролируемому датчиком уровня 24-1 электронного сигнализатора уровня 24-2, а также по нижнему уровню в мезгосборнике XIV, контролируемому датчиком уровня 13-1 электронного сигнализатора уровня 13-2; либо по нижнему уровню в мезгосборнике, а также по верхнему уровню в башнях- стекателях, контролируемому датчиком уровня 3-1 электронного сигнализатора уровня 3-2 по верхнему уровню в левом суслосборнике, контролируемому датчиком уровня 21-1 электронного сигнализатора уровня 21-2, и верхнему уровню в правом суслосборнике, контролируемому датчиком уровня 22-1 электронного сигнализатора уровня 22-2.  При достижении мезгой в стекателях нижнего уровня, контролируемого датчиками уровня 15-1 и 16-1 электронных сигнализаторов уровня 15-2 и 16-2, соответственно включают электроприводы 18 прессов Х. После этого включают электропривод 17 транспортёра выжимки.

 Управление  электроприводом 20 насоса Н4 осуществляют по нижнему уровню жидкости в суслосборнике, контролируемому соответственно датчиком уровня 8-1 электронного сигнализатора уровня 8-2,  а также по верхнему уровню в отстойниках, контролируемому соответствен-но датчиками уровня 21-1 и 22-1 электрониых сигнализаторов уровня 21-2 и 22-2.  Управление электроприводом 23 насоса Н5 осуществляют по верхнему уровню в бункере-стекателе, контролируемому датчиком уровня 15-1 электронного сигнализа-тора уровня 15-2, и верхнему уровню в суслосборнике, контролируемому  датчиком уровня  8-1  соответствующего электронного сигнализатора уровня 8-2. Переключение на техноло-гическую схему получения сусла производится трёхходовым краном выбора технологического режима и ключом выбора режима в электрической схемe управления.

 

 

 

4. Разработка схемы автоматизации технологического процесса.  

Схемы автоматизации технологических процессов (СA ТП) являются основным техническим документом, определяющим оснащение объекта управления средствами автоматизации. При разработке СА ТП решают следующие задачи: получение информации о состоянии ТОУ; контроль, измерение, регистрация и сигнализация параметров процесса и состояний оборудования; регулирование технологических параметров процесса; управление оборудованием; размещение средств автоматизации на щитах, пультах и технологическом оборудовании.

Задачи автоматизации решаются с использованием технических средств, включающих отборные устройства, средства получения первичной информации, средства преобразования и переработки информации, средства представления и выдачи информации обслуживающему персоналу и вспомогательные устройства;

При разработке СА ТП следует руководствоваться  следующими принципами:

1) при выборе технических средств автоматизации необходимо учитывать характер ТП, условия пожаро- и взрывоопасности процесса, токсичность и агрессивность окружающей среды; параметры и физико-химические свойства измеряемой среды; дальность передачи сигналов информации от места установки измерительных преобразователей до пунктов контроля и управления; 
требования к системе управления по надежности, точности и 
быстродействию;  

2. СА ТП должны строиться на базе, серийно выпускаемых средств автомати- зации и ВТ; при этом желательно использовать унифицированные системы ГСП, характеризуемые простотой сочетания, взаимозаменяемостью, удобством компоновки на щитах в пультах управления;
3. в случаях, когда системы автоматизации не могут быть настроены на базе только серийной аппаратуры, в процессе проектирования выдаются техниче- ские задания на разработку новых средств автоматизации  (например, датчиков, анализа качества пищевых сред);
4. выбор средств автоматизации,  использующих вспомогательную энергию (электрическую или пневматическую), определяется условиями пожаро-- и взрывоопасности автоматизируемого объекта, требованиями к быстродействию и дальности передачи сигналов информации и управления;
5. количество приборов, аппаратуры сигнализация и управления, устанавлива- емых на диспетчерских щитах и пультах, должно быть ограничено. Избыток аппаратуры отвлекает внимание обслуживающего персонала от основных средств автоматизации, определяющих ход ТП, усложняет эксплуатацию установ- 
   ки, увеличивает ее стоимость; 
6. в процессе разработки СА ТО нужно учитывать возможность наращивания функций управления в системе.