Многоканальная автоматизированная система для многофакторного контроля Шулбаева М. Т. к т. н., Чеботарев А. Л. к т. н., Сафонова Е. А. к т. н
Скачать 87.51 Kb.
|
| УДК 637.1:681.5 Многоканальная автоматизированная система для многофакторного контроля Шулбаева М.Т. к.т.н., Чеботарев А.Л. к.т.н., Сафонова Е.А. к.т.н. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, г. Кемерово, http://kemtipp.ru; e-mail: cha68@mail.ru Коновалов К.Л. Руководитель консультационно-информационного Бюро «ТЕЗАУРУС», Межрегиональное общественное учреждение «Биона», г. Кемерово, http://biona.moy.su; e-mail: biona@inbox.ru Большое значение при изучении сложных многофакторных процессов имеет возможность одновременного параллельного контроля нескольких параметров, определяющих процесс. В связи с этим представляет значительный интерес разработка комплексной многоканальной автоматизированной системы для многофакторного мониторинга показателей технологического процесса. Для получения, качественной и безопасной для потребителя продукции, сырье должно соответствовать определенным требованиям, отраженным в государственной нормативно-технической и законодательной документации. Наиболее требовательна к сырью сыродельная отрасль молочной промышленности, поскольку в основе производства сыра лежат многочисленные биохимические и микробиологические процессы, в результате которых формируется вкус, аромат, консистенция и рисунок зрелого сыра. Направленность этих процессов, выход готовой продукции во многом зависит от технологических свойств молока, определяемых содержанием основных компонентов, их соотношением. Молочный рынок на современном этапе развития экономики характеризуется высоким уровнем конкуренции. Победителями здесь выходят молокозаводы, внедряющие в производство передовые, усовершенствованные управляющие системы, а также технологические режимы производства продукции, основными компонентами которых являются автоматизированные системы управления производством (АСУП) и информационные системы. Основной тенденцией современных АСУП молочной промышленности является интеграция разных уровней управления предприятием в единую систему [1]. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) - комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Типовая АСУ ТП пищевой промышленности имеет свои характерные черты, изучение которых позволит повысить оперативность управления и его эффективность, достоверность и точность получаемой информации, а так же объективно и оперативно оценить возникшую ситуацию. АСУ ТП пищевых производств, представляют собой сложные системы и подразделяются на ряд подсистем. Каждая подсистема осуществляет заданные функции контроля и управления, а также имеет автономное техническое, информационное и математическое обеспечение. Так, например, в состав АСУ ТП молочного производства входят три подсистемы, работающие совместно с ЭВМ: (1) подсистема контроля основных протекающих процессов и состояния оборудования предназначена для текущего информирования операторов, диспетчеров и руководства завода о ходе процессов производства с целью принятия оперативных мер для недопущения нарушений технологического регламента производства по определяющим режимным параметрам и основным видам оборудования; (2) подсистема оптимального управления режимом работы (производительностью) завода предназначена для решения задач стабилизации основных потоков сырья и полупродуктов молочного производства в объемах, необходимых для выполнения заводом плановых заданий по выпуску различных видов продукции в ассортименте; (3) подсистема расчета и печати технико-экономических показателей предназначена для оперативного определения и представления информации о технических и экономических показателях производства с целью их анализа и оценки текущей работы технологических участков и завода в целом, принятия мер по устранению недопустимых отклонений отдельных показателей и повышения эффективности производства. АСУ ТП отличается от традиционных систем диспетчеризации тем, что обеспечивает комплексную автоматизацию технологических операций на всем производстве или отдельном участке, выпускающем относительно завершенный продукт. Типовой комплекс АСУ ТП включает в себя компьютер со специальным программным обеспечением и производственное оборудование. Связь между ними осуществляется через промышленную цифровую сеть, по которой с централизованного пульта управления, или по отдельным устройствам для обеспечения диспетчеризации, команды поступают исполнительным устройствам или контроллерам. Обратная связь обеспечивается при помощи разнообразных датчиков. Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс [2]. Известно, что автоматизация представляет собой комплексную конструкторско-технологическую задачу создания принципиально новой техники. Главное в решении этой задачи – не замена функций человека при обслуживании машин и аппаратов, а разработка таких технологических процессов, которые были бы вообще невозможны при непосредственном участии человека. Поэтому требования автоматизации предусматривают переход от многостадийных процессов с системой транспортирования сырья и полуфабрикатов от одного аппарата (машины) к другому к одностадийным, от малопроизводительного оборудования – к высокопроизводительному, от периодических процессов – к непрерывным. Автоматизация затрудняется вследствие несовершенства конструкций машин и аппаратов, в частности из-за отсутствия устройств для эффективного регулирования технологического процесса, отсутствия концентраций процессов, их совмещения во времени, их большей инерционности. Предъявляя требования к сокращению числа возмущений технологических процессов, автоматизация предусматривает меры по стабилизации входных параметров сырья. Одним из эффективных решений этой проблемы может стать разработка и создание сквозных аграрно-пищевых технологий. Жесткие требования предъявляются и к выходным величинам процессов. Новые технологические процессы пищевых производств, протекающие за секунды, при низких и высоких температурах, высоких давлениях и разрежениях, предопределяют связь с проблемой автоматизации, так как управлять такими процессами без автоматических систем уже нельзя [3]. Приоритетные инновационные направления в сфере пищевых производств: разработка перспективных способов производства, хранения, транспортировки и переработки продукции; формирование механизмов по рациональному использованию сырья; разработка новых видов высококачественных пищевых продуктов; совершенствование способов продвижения продукции до потребителя. Одним из распространенных способов корректировки состава продуктов стало комбинирование сырья с компонентами растительного и животного происхождения. Особый интерес в этом отношении представляют зерновые, зернобобовые культуры и молочные белки [4]. В тоже время актуальной проблемой является обогащение продуктов питания недостающими натуральными и минеральными веществами. Например, пшеничные зародышевые хлопья содержат широкий спектр витаминов и минеральных веществ (витамин Е, клетчатка, микроэлементы и др.). Поэтому их использование практически во всех продуктах существенно увеличивает их биологическую ценность. В качестве аппаратурного оформления процесса необходимо использовать современное, высокопроизводительное оборудование, которое зачастую должно удовлетворять новым требованиям по производительности и качеству готового продукта. Это обстоятельство и послужило основой для исследования, разработки технологии и аппаратурного оформления для приготовления кисломолочных напитков с использованием пшеничных зародышевых хлопьев в роторно-пульсационном аппарате (РПА). Пшеничные зародышевые хлопья представляют собой сухие плоские лепестки продолговатой формы с наличием небольшого количества измельченных оболочек. Их гранулометрический состав следующий: 31 % частиц имеют максимальный размер до 1,25∙10‾³ м, 40 % - от 1,25∙10‾³ до 1,50∙10‾³ м, 29 % - от 1,50∙10‾³ до 2,0∙10‾³ м. В результате был проведен ряд исследований на РПА, который показал эффективность проведения процесса гомогенизации и диспергирования, при приготовлении кисломолочных напитков с добавлением пшеничных зародышевых хлопьев. Исследования проводились в периодическом режиме со следующими параметрами настройки РПА: зазор 0,1-0,5; частота вращения ротора – 2000-3000 об/мин; температура обработки 40-60ºС, а так же варьировалось количество вносимых доз пшеничных зародышевых хлопьев от 1,0 до 6,0 %. Зародышевые хлопья перед внесением в рабочую зону не измельчались ( в отличии от стандартной технологии). В результате проведенных исследований обоснована целесообразность использования РПА в технологии приготовления кисломолочных продуктов. Причем на основании проведенной органолептической, биохимической, физико-химической и микробиологической анализов, выявились оптимальные параметры приготовления напитков – это зазор 0,1 мм; частота оборотов ротора 3000 об/мин; температура приготовления 60ºС. Полученный напиток имел однородную структуру, имелись некоторые включения, но, по сравнению со стандартной технологией, осадка было в 1,2 раза меньше. В настоящее время вследствие большой сложности реальных процессов, получить полные количественные данные о поле скоростей движущихся частиц для подавляющего большинства аппаратов не удается. Поэтому при разработке метода расчета таких аппаратов возникает необходимость временно отказаться от аналитического описания поля скоростей движущихся частиц в зоне реакции и ограничиться его формальной характеристикой по какому-либо признаку, легко определяемому экспериментальным путем. В качестве такого признака удобно принять функцию распределения времени пребывания частиц в аппарате, без указания их траекторий и скорости в каждой точке траектории. Применительно к РПА рассматривалось несколько вариантов настройки, для выявления оптимальных параметров его работы. А именно изменялись: характеристики работы дозирующего устройства (Q), зазор (z) и частота вращения ротора (n). Оценка данных доказала преимущество стандартной настройки РПА (n=3000 об/мин, z=0,1 мм, Q=144 кг/ч), та как при этом спектр времен пребывания приблизительно одинаков для всех частиц. Вопрос о правильности выбора математического описания функции распределения может быть решен простой визуальной проверкой, по логарифмированному графику F(τ), если график достаточно хорошо ложится на прямую, то модель адекватно описывает данные. Создавая Глобальный пакет услуг, подразумевающий проектирование, изготовление требуемого оборудования и его монтаж, контроль и ввод в эксплуатацию с дальнейшем техническим обслуживанием - можно выйти на мировой уровень интеграции в сфере комплектования специальным оборудованием и автоматизированных комплексов под ключ. Система управления проектами нужна для того, чтобы все свести в единую картину, причем крупные проекты нужно рассматривать как инвестиционную деятельность. Список литературы: 1. Коновалов К.Л., Шулбаева М.Т. Бизнес-процессы в молочной промышленности на современном этапе - тенденции и традиции // Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока. Выпуск 6. Сб. научн. трудов с международным участием. - Барнаул, 2011, C. 60-64. 2. Шантина Т.А. Основные характеристики типовой АСУ ТП пищевой промышленности // Качество продукции, технологий и образования. Сб. материалов V Всероссийской научно-практической конференции - Магнитогорск, 2010, C. 46-48. 3. Панфилов В.А. Организация пищевых технологий будущего и фундаментальные изыскания настоящего // Современный рынок продовольственных товаров. Производство и реализация. Материалы Международной конференции / КемТИПП. – Кемерово: Кузбассвузиздат, 2008. – С. 103-104. 4. Шулбаева М.Т. Агротех - вопросы производства здоровой пищи // Информационный портал [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: http://grant.moy.su Реферат УДК 637.1:681.5 Многоканальная автоматизированная система для многофакторного контроля Шулбаева М.Т. к.т.н., Чеботарев А.Л. к.т.н., Сафонова Е.А. к.т.н. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, г. Кемерово, http://kemtipp.ru; e-mail: cha68@mail.ru Коновалов К.Л. Руководитель консультационно-информационного Бюро «ТЕЗАУРУС», Межрегиональное общественное учреждение «Биона», г. Кемерово, http://biona.moy.su; e-mail: biona@inbox.ru Разработка технологии - создание наукоемкого проекта промышленного назначения и знаний прикладного характера относительно процессов и методов производства нового продукта. Инновации реализуются посредством трансфера технологий через оказание консультативно-информационной услуги с целью внедрения наукоемких технологий в сфере пищевых производств. Трансфер технологий включает в себя коммерциализацию научных разработок, то есть передачу новой технологии (инновации) в коммерческое использование, а также распространение уже существующих технологий. Основная проблема, с которой сталкиваются практически все компании, занимающиеся реализацией того или иного проекта, - кадровая. В этом случае к проекту допускается подрядчик - консалтинговая компания, которая формирует и внедряет систему управления проектом, для того, чтобы все свести в единую картину. При передаче той или иной деятельности на аутсорсинг (передача на договорной основе непрофильных функций другим организациям, которые специализируются в конкретной области и обладают соответствующим опытом, знаниями, техническими средствами) всегда можно определить ряд ключевых показателей, по которым можно контролировать качество предоставляемых услуг. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Название доклада/проекта Автоматизированная система контроля температурных полей при горячей обработке давлением | | Пояснительная записка к дипломной работе на тему: «Автоматизированная... «Автоматизированная система ввода плана эвакуации для разработки паспортов безопасности учебных заведений рф» |
 | Реферат Дипломный проект на тему «Автоматизированная система управления... Дипломный проект на тему «Автоматизированная система управления санаторным комплексом «Валуево». Подсистема «Диетпитание» состоит... | | “Информационные системы в экономике” Система "Клиент-Банк" автоматизированная компьютерная система электронных расчетов через модемную связь |
| Пояснительная записка Версия 4 от “22” октября 2005 года Архитектура программного обеспечения, электронное государство, стандартизация, профиль стандартов, стандартизованные спецификации,... | | Название цифровых образовательных рессурсов Автоматизированная информационно-библиотечная система. Версия для школьных библиотек |
| Бюллетень серии «Экология, экономика, безопасность» №30 "Автоматизированная... Получен из типографии очередной научно-технический бюллетень серии «Экология, экономика, безопасность» №30 "Автоматизированная система... | | Автоматизированная Система Коммерческого Учета Электроэнергии |
| 15. Уроки алгебры Кирилла и Мефодия,10-11 класс МАрк sql. Автоматизированная информационно-библиотечная система. Версия для школьных библиотек | | "Автоматизированная система поддержки принятия решений по оценке... ... |
| Руководство администратора Автоматизированная информационная система ведения единого государственного реестра земель | | Руководство пользователя Санкт-Петербург Автоматизированная информационная система ведения единого государственного реестра земель |
| Доклад директора му «Автоматизированная система управления дорожным... | | Технические требования Полное наименование системы: автоматизированная система управления интеллектуальной собственностью Группы ОАО «ммк» |
| V. G. Abashin автоматизированная система обработки биометрических... Книги, периодика, графика, справочная и техническая литература для учащихся средних и высших учебных заведений | | Автоматизированная система измерений транспортных шумов Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации |
