Разработка системы автоматизации и управления технологического процесса сушки молока - Курсовая работа

Консервирование сушкой широко применяют в молочной промышленности: сушат цельное и обезжиренное молоко, пахту, молочную сыворотку, смеси цельного молока с обезжиренным молоком, пахтой или сливками, без добавок или с добавками. Ассортимент сухих молочных продуктов довольно обширный: коровье цельное сухое молоко 20%-ной и 25%-ной жирности, сухое молоко «Домашнее», сухие сливки, сухие высокожирные сливки, сухие молочные продукты, сухие молочные продукты повышенной растворимости (сухое быстрорастворимое молоко), сухие многокомпонентные смеси (сухие смеси для мороженого, для пудинга). Молоко сухое цельное - сухой молочный продукт с массовой долей жира не менее 20%; изготовляемый из цельного или нормализованною молока. Молоко сухое обезжиренное - сухой молочный продукт с массовой долей жира не более 1,5 %, изготовляемый из обезжиренного молока. При производстве всех видов сухих молочных продуктов удаление свободной воды осуществляется в две ступени - сгущением и сушкой предварительно сгущенного продукта.При автоматизации сушки молока в распылительных сушильных установках необходимо обеспечить заданные влажность продукта и производительность установки. При автоматизации сушильной установки выделяют два основных регулирующих параметра: влажность готового продукта на выходе из сушильной башни и температуру горячего воздуха на выходе из калорифера. Сушильная установка как объект регулирования имеет входные параметры - влажность сгущенного молока, температуру и влагосодержание. Конструкция установки и опасность самовозгорания продукта ограничивают использование входных параметров - температуры воздуха и расхода пара (в качестве управляющих воздействий), несмотря на наибольшие коэффициенты передачи по этим каналам. Надежных и точных средств экспресс-контроля влажности сухих сыпучих продуктов промышленность не выпускает, поэтому для управления процессом используют косвенный параметр - температуру выходящего воздуха.На современном этапе развития автоматики в большинстве случаев применяется микропроцессорная техника и это легко объясняется рядом ее преимуществ: уменьшение влияния человеческого фактора на управляемый процесс, сокращение численности штата работников, экономия расходных материалов и сырья, ну и конечно же самого главного в наше время параметра как качество производимого продукта, что в конечном итоге влияет на эффективность производства. В данной работе наиболее оптимальным решением по модернизации системы я нахожу переход от релейной автоматики к управлению процессом при помощи контроллера. Схема автоматизации сушилки предусматривает контроль температуры в камере, контроль и регулирование давления пара в трубопроводах, наличие продукта подаваемого в сушильную камеру, программное управление циклом сушки, местное и дистанционное управление электродвигателями. Горячий воздух, поступает тангенциально в сушильную камеру через патрубок в верхней части около распыливающего диска, захватывает частицы распыленной жидкости в момент их наивысшей скорости, в результате чего происходит весьма быстрое и основное испарение влаги из продукта. Из камеры порошок поступает в транспортирующую трубу, по которой и продвигается под действием воздуха, нагнетаемого вентилятором М5, и попадает в малый циклон, из которого поступает в бункер для расфасовки в тару.Напряжение питания 90…264 В перем. тока частотой 47…63 Гц Максимальное количество модулей в сети: - для протокола ОВЕН при длине сетевого адреса 8 бит 32 для протокола ОВЕН при длине сетевого адреса 11 бит 256 Назначение: Электромагнитные пускатели предназначены, главным образом, для дистанционного пуска непосредственным подключением к сети, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей. При наличии тепловых реле пускатели осуществляют защиту электродвигателей от перегрузки недопустимой продолжительности.

Содержание

Введение

1. Анализ схем автоматизации технологического процесса сушки молока

1.1 Выбор функциональной схемы и анализ существующих решений по автоматизации процесса сушки молока

1.2 Анализ уровня автоматизации и выбранных технических средств для реализации данной системы. Предложения по модернизации системы автоматизации

2. Разработка схемы автоматизации технологического процесса, реализующую предложения по пункту 1.2

2.1 Разработка контура регулирования процесса сушки молока по каналу температуры в сушильной камере

Список используемой литературы

Молоко является полноценным и незаменимым продуктом питания человека, так как содержит все необходимые для его жизнедеятельности вещества и витамины.

Важным условием при производстве сухих молочных продуктов является качество сырья, соблюдение технологии их производства и условий хранения, использование надежной тары.

Консервирование сушкой широко применяют в молочной промышленности: сушат цельное и обезжиренное молоко, пахту, молочную сыворотку, смеси цельного молока с обезжиренным молоком, пахтой или сливками, без добавок или с добавками. Ассортимент сухих молочных продуктов довольно обширный: коровье цельное сухое молоко 20%-ной и 25%-ной жирности, сухое молоко «Домашнее», сухие сливки, сухие высокожирные сливки, сухие молочные продукты, сухие молочные продукты повышенной растворимости (сухое быстрорастворимое молоко), сухие многокомпонентные смеси (сухие смеси для мороженого, для пудинга). Эти продукты получают методом распылительной сушки.

Молоко сухое цельное - сухой молочный продукт с массовой долей жира не менее 20%; изготовляемый из цельного или нормализованною молока.

Молоко сухое обезжиренное - сухой молочный продукт с массовой долей жира не более 1,5 %, изготовляемый из обезжиренного молока.

При производстве всех видов сухих молочных продуктов удаление свободной воды осуществляется в две ступени - сгущением и сушкой предварительно сгущенного продукта. Сгущение выпариванием осуществляется до такой общей массовой доли сухих веществ, при которой массовая доля ККФК в воде не превышает 18…20% и продукт не утрачивает текучести (при температуре выпаривания).

Сгущенные смеси высушивают до конечной влажности, устанавливаемой в зависимости от формы связи воды с составными частями сухого вещества. Конечная влажность сухого молочного продукта, представляющая собой связанную воду, составляет не более 15% массовой доли белка в нем. На этом основано нормирование массовой доли влаги в сухих молочных продуктах, по достижении которой заканчивается процесс сушки. В конце сушки того или иного продукта должно быть обеспечено равновесие между величиной заданной массовой доли влаги в нем и относительной влажностью воздуха, окружающего его.

Для повышения технико-экономических показателей процесса, упрощения управления им, сокращения числа сотрудников и обслуживающего персонала, повышения качества выпускаемой продукции все чаще начинает использоваться автоматизация ТП. В современном мире автоматизация занимает основополагающие позиции и ее роль в технических процессах сложно переоценить. В данной работе разработана автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) производства сухого молока на участке сушки.

Без применения автоматизации технологических процессов, или по другому без внедрения системы АСУ ТП, не обходиться ни одна отрасль производства. Проектирование и разработка АСУ ТП ведется на ряду с внедрением SCADA систем в производство, что делает такую систему универсальной, нередко распределенной системой управления (РСУ).

Важным преимуществом АСУ ТП является уменьшение влияния человеческого фактора на управляемый процесс, сокращение численности штата работников, экономия расходных материалов и сырья, ну и конечно же самого главного в наше время параметра как качество производимого продукта, что в конечном итоге влияет на эффективность производства.

1. Анализ схем автоматизации технологического процесса сушки молока.

1) Бредихин С.А., Космодемьянский Ю. Технология и техника переработки молока. - М.: Колос, 2003. - 400 с.

2) В.Д. Сурков и др. «Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности» / Сурков В.Д., Липатов Н.Н., Золотин Ю.П.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Легкая и пищевая пром-сть,1983.- 432с.

3) С.Ф. Кивенко «Производство молочных консервов» - М изд «Пищевая промышленность» 1968г

4) «ОВЕН» Оборудование для автоматизации. Каталог 2012 г.

5) Лаврищев И.Б., Кириков А.Ю. «Разработка функциональных схем автоматизации при проектировании автоматизированных систем управления процессами пищевых производств: Метод. указания к практическим занятиям по курсовому проектированию для студентов спец. 210200. - СПБ.: СПБГУНИПТ, 2002. - 51 с.

6) Воробьева Н.И. «Основы автоматизации технологических процессов мясной и молочной промышленности». М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1983,- 328 с.

Размещено на .ru