Мгупб
Скачать 1 Mb.
|
3. ТЕХНОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 3.1.Функциональная схема автоматизации узла приготовления и хранения рабочих моющих растворов Централизованная мойка – это удобно, выгодно, гигиенично. Она надежно решает проблемы, связанные с чистотой оборудования, а значит, исключает возможность риска для здоровья потребителей. На отечественных предприятиях широкое применение получила автоматизированная централизованная многоканальная установка (ЦМУ) конструкции Гипромясомолпрома для мойки оборудования молочного завода. В состав установки входит оборудование для приема и наводки концентрированных растворов, собственно моющая станция для приготовления и выдачи моющих растворов на объект мойки и возврата отработанных моющих компонентов, оборудование для сбора ополосков и нейтрализации растворов, а также устройство управления всеми технологическими операциями работы установки. Установка обеспечивает циркуляционную мойку емкостей различной вместимости, трубопроводов, пластинчатых пастеризационно-охладительных установок. Система управления ЦМУ включает 5 подсистем: 1) приема и хранения концентрированных моющих компонентов, наводки и транспортирования моющих компонентов; 2) подготовки и хранения рабочих моющих компонентов; 3) хранения и выдачи собранных ополосков молока; 4) подачи моющих компонентов на объект мойки и возврата моющих компонентов; 5) нейтрализации моющих компонентов. На рис. 9 приведена функциональная схема подсистем подготовки и хранения рабочих моющих компонентов, подачи их на объект мойки и возврата на моющую станцию. Емкости для горячей воды и рабочих моющих растворов имеют трубчатые змеевики для нагрева жидкости. Каждая из емкостей оснащена датчиками сигнализации верхнего, среднего и нижнего уровней 1, 2, 3, термопреобразователями сопротивления 5, преобразователями уровня 4, позиционным регулятором температуры 6 с отсечным клапаном 7 на подаче пара. Концентрация моющих растворов регулируется приборами 8 типа КС-215 (сигнализаторы раздела среды "вода – моющий раствор"), работающими в режиме двухпозиционного регулирования. Чувствительные элементы приборов КС-215 установлены на нагнетательной линии насосов, перемешивающих рабочие моющие растворы в емкостях. На схеме показана компоновка клапанов управления потоками воды и моющих растворов для четырехканальной установки. Каждый канал подачи оснащается сигнализирующим манометром 14, устанавливаемым на выходе насоса. Каждый канал возврата моющих компонентов от объектов мойки оснащается сигнализатором раздела сред "вода - молоко" 9 типа КВМ-215 для управления направлением ополосков молока в емкость VI или воды на слив в нейтрализацию (трубопровод Д); сигнализаторами раздела сред 10 и 11 типа КС-215 (один настроен на раствор с низкой удельной электропроводностью, а другой - с высокой удельной электропроводностью); сигнализирующим манометром 12; сигнализатором температуры 13 и местным измерителем температуры 15. На схеме показаны приборы для одного канала. Подсистема управления подготовки и хранения воды и рабочих моющих растворов функционирует следующим образом. Потоки холодной и горячей воды регулируют предварительно ручными кранами так, чтобы температура теплой воды в емкости I была 35-40°С. Заполнение емкости выполняется автоматически. При снижении уровня воды ниже уровня сигнализатора среднего уровня 2 включаются клапаны К1 и К2.Емкость заполняется до верхнего уровня, при котором клапаны К1 и К2 закрываются. Аналогично происходит управление подачей горячей воды в емкости II-V соответственно через клапаны К3, К4, К6 и К8. Заданная массовая доля моющих средств в рабочих моющих растворах (кальцинированной соды 1,0 %, каустической соды 1,5 %, азотной кислоты 1,0 %) регулируется с помощью приборов 8 типа КС-215, управляющих с временными выдержками соответственно клапанами К5, К7 и К9 и насосами подачи концентрированных растворов. Заданная температура горячей воды 95 °С, щелочных растворов 65 – 70 °С и кислотного раствора 65 °С поддерживается регуляторами температуры 6, управляющими отсечными клапанами 7 подачи пара. Предусмотрена блокировка подачи пара при снижении уровня жидкости ниже датчика сигнализатора среднего уровня. Информация об уровне воды и моющих растворов в емкостях фиксируется многоточечным цифровым прибором 4а типа А-565, а температура – многоточечным прибором 5а типа А-566, установленными на щите приборов ЩП. Подсистема подачи рабочих моющих растворов на объекты мойки позволяет вести управление по четырем маршрутам. Например, в том случае, если выбран маршрут А, в автоматическом режиме возможен набор пяти программ: короткая программа мойки с кальцинированной содой, короткая программа с кальцинированной содой и азотной кислотой, длинная программа с кальцинированной содой, длинная программа с кальницированной содой и азотной кислотой, длинная программа с каустической содой и азотной кислотой. Продолжительность выдержки каждой программы устанавливают в соответствии с Инструкцией по санитарной обработке оборудования на предприятиях молочной промышленности. Алгоритм процесса управления мойкой оборудования по каналу следующий. Нажатием кнопки на щите ЩСУ запускают выбранную программу мойки. Далее в соответствии с заданным временем включаются насос Н1 и клапаны емкостей на линии выдачи воды и моющих растворов из емкостей в объект мойки. Исполнение программы блокируется при следующих ограничениях: отсутствие давления за насосом подачи через 20 с после его включения, давление за насосом свыше 0,38 МПа, давление перед возвращающим коллектором свыше 0,25 МПа, переполнение емкостей с моющими растворами, отсутствие возврата воды и моющих растворов. В аварийных ситуациях включается соответствующее табло мигающим светом на щите ЩСУ, насос Н1 выключается. При устранении неисправности оператор включением соответствующей кнопки на щите ЩСУ обеспечивает продолжение процесса мойки. Система управления процессом возврата моющих растворов по сигналам датчиков, установленных на возвратном трубопроводе, обеспечивает распределение протекающей жидкости, либо в емкость VI для сбора ополосков молока, либо в емкость для горячей воды, либо в соответствующую емкость с рабочим моющим раствором, либо на станцию нейтрализации для слива в дренаж через бак гашения напора (трубопровод Е) или в емкость для сбора разбавленных моющих растворов (трубопровод Д). Система управления установкой ЦМУ выполнена с применением микропроцессорного контроллера ПКЛ, осуществляющего логико-программное управление всеми операциями процесса. В отдельных установках использовались микроЭВМ СМ 1800. По месту располагают щит силовой ЩС и щиты электропневматических преобразователей вентилей ЩПр для управления пневматическими клапанами. В операторском помещении ЦМУ монтируется: щит сигнализации и управления ЦСУ, щит контроллеров ЩК и щит приборов контроля ЩП. На щите приборов контроля расположены приборы КС-215 и КСМ-215 для сигнализации раздела сред, показывающие цифровые приборы А-565 для измерения уровня и А-566 для измерения температуры в емкостях. В щите ЦК смонтирован контроллер типа ПКЛ, имеющий основной блок и блок расширения. Щит ЩСУ имеет мнемосхему с отображением емкостей и коллекторов подачи и возврата моющих компонентов на все маршруты. Р  ис. 9. Функциональная схема автоматизации узла приготовления и хранения рабочих моющих средств, подачи их на объект мойки и возврата многоканальной ЦМУ: I-емкость для теплой воды; II - емкость для горячей воды; III-V - емкости для рабочих моющих растворов кальцинированной соды, каустической соды и кислоты; VI-емкость для ополосков молока; Н 1-Н9-насосы; ЗМ - змеевик-нагреватель; А-Г - маршруты мойки; Д, Е - сброс воды в смеси с растворами и остатками молока на станцию нейтрализации; И-выдача ополосков; 1К1-1К12, 2К1-2К12, 3К1-3К12, 4К1-4К12, К1 -К 15-клапаны о пневмоприводами; ЩПр-щит электропневматических преобразователей (вентилей) для управления клапанами; ЩС - щит силовой; ЩСУ - щит сигнализации и управления; ЩК - щит микропроцессорного контроллера; ЩП - щит приборов На мнемосхеме индицируются уровни в емкостях, работа клапанов и аварийные ситуации, описанные выше. На щите расположены кнопки с подсветкой выбора и пуска программ мойки и переключатели режимов работы. 3.2. Руководство по схемам и системам 3.2.1. Системная карта Назначение Системная карта − это по существу моментальный фотоснимок. Она показывает компоненты системы и ее окружение в определенный момент времени. За исключением тех случаев, когда некоторые компоненты, сгруппированные в подсистемы, в некоторой степени перекрывают друг друга, системная карта содержит не больше информации, чем список компонентов. Однако системная карта более наглядна и удобна для восприятия ( рис. 10). Основное назначение системных карт − помочь вам решить, как структурировать систему и как передать другим информацию о той системе, которую вы выбрали для исследования. В частности, системные карты используются для того, чтобы:
По существу системная карта выражает морфологию (состав) систем, устанавливая принадлежность компонентов к подсистемам. Элементы
Правила
Рекомендации
Неплохая идея - оставить свободное место на системной карте. Это не только сделает компоненты более заметными на схеме, но и позволит добавить позднее другие компоненты. На рис. 10 изображена системная карта функциональной схемы автоматизации (ФСА) узла приготовления и хранения рабочих моющих средств.  Рис. 10. Системная карта 3.2.2 Схема влияния Назначение Схема влияния показывает основные характеристики системы автоматизации и значимые отношения, существующие между ними. Такая схема дает обобщенное представление о системе автоматизации или о существующих в системе организационных и других важнейших отношениях между ними. Схема влияния используется для изучения этих отношений, в результате чего проводится перегруппировка компонентов и система и ее компоненты определяются заново. Элементы
Правила
Рекомендации
Избегайте использовать заостренные с двух сторон стрелки, поскольку это указывает на то, что в обоих направлениях оказывается влияние равной величины, что в действительности бывает редко. На рис. 11, 12 представлены схемы влияния функциональной схемы автоматизации узла приготовления и хранения рабочих моющих средств.  Рис. 11. Схема влияния внешних факторов на регулируемые параметры  |
