Автоматизована система керування технологічним процесом виготовлення карамелі з фруктовою начинкою

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Автоматизована система керування технологічним процесом виготовлення карамелі з фруктовою начинкою

РЕФЕРАТ

Об'єктом автоматизації було вибрано лінію виробництва карамелі з фруктовою начинкою.

Завданням проекту є автоматизація керування існуючого технологічного процесу виготовленню карамелі з фруктовою начинкою. Для цього було здійснено аналіз технологічного процесу як об'єкта керування. Вибрано і обґрунтовано функціональну схему автоматизованої системи керування та технічні засоби автоматизації. Розроблено алгоритм функціонування технологічної лінії, і написано програмне забезпечення для функціонування контролерів.

В результаті введення автоматизації досягнутий:

Економічний ефект — який полягає в покращенні якості продукції та збільшення її кількості (автоматичне регулювання і керування складними параметрами, точне підтримання яких у ручному режимі не можливе), зниження браку, збільшення продуктивності. Зменшення операційно-технічного складу працівників підприємства, що суттєво впливає на економічний ефект.

Організаційний ефект — котрий обумовлений скороченням ручної праці, що призвело до поліпшення технологічної дисципліни, а також зниження травматизму за рахунок мінімального втручання персоналу в роботу лінії.

Проект складається з пояснювальної записки, обсягом 110 сторінок друкованого тексту, і графічної частини, об'ємом в 10 аркушів формату А1. Загальна кількість літературних джерел — 16.

ВСТУП

При сучасному етапі інтеграції комп’ютерних технологій в соціум, автоматизація технологічних процесів є невід'ємною складовою організації успішного виробництва. Автоматизація на виробництві розвивається від створення локальних систем автоматичного регулювання окремих операцій до створення автоматизованих систем керування технологічними процесами і виробництвом загалом, зокрема створення систем організаційного керування, до яких входять автоматизовані системи керування підприємством, галузеві автоматизовані системи керування і спеціалізовані автоматизовані системи керування функціональних органів управління господарством.

Вона дає змогу збільшувати виробничу потужність відповідно до кон’юнктури на ринку. Вирішити проблему нестачі кваліфікованого персоналу, для обслуговування лінії. Знизити сумарне енергоспоживання в цеху, шляхом контролю за часом роботи агрегатів, і усунення простою увімкнутих машин без необхідності. Через чітке дотримання параметрів виготовлення, строге дозування кожного компоненту, досягається покращення якості продукції, і знижується кількість браку. Також автоматизація дозволяє мінімізувати необхідність перебування працівників на виробничій лінії, що дає можливість запобігати можливому травматизму.

Метою реалізації даного дипломного проекту є модернізація системи керування технологічною лінією виробництва карамелі з фруктовою начинкою на базі ТОВ ТД «Луцьккондитер». Впроваджені нововведення повинні забезпечити точність отримуваних даних про технологічні параметри, і чіткість прийнятих рішень для їх регулювання. Завдяки вчасному надходженню даних про відхилення і коливання технологічних параметрів, відносно допустимих меж, має зрости надійність функціонування технологічного обладнання.

Підсумком впровадженої модернізації повинно стати забезпечення стабільної якості виготовлення карамелі з фруктовою начинкою.

1. ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ'ЄКТА

1.1. Характер продукції і сировини

Карамель -- кондитерський виріб або інгредієнт такого виробу, одержуваний нагріванням цукру або уварюванням цукрового розчину з крохмальною патокою чи інвертним сиропом до карамельної маси вологістю 1,5−4%.

Рис. 1.1 Рідка карамель

Патока -- це густий, тягучий солодкий продукт, одержуваний оцукрюванням (гідролізом) крохмалю (головним чином картопляного і маїсового) розведеного кислотами з наступним фільтруванням і уварювання сиропу. Патока містить 78−82% сухих речовин. Сухі речовини патоки складаються з продуктів різного ступеня гідролізу крохмалю: декстринів, мальтози, глюкози. Патока містить деяку кількість мінеральних речовин. Вона також містить деяку кількість азотистих речовин і речовин, що включають фосфор, які потрапляють в патоку з крохмалю.

Патока має здатність підвищувати розчинність сахарози -- затримувати її кристалізацію, що обумовлює широке її застосування в харчовій промисловості з метою надання сиропу більшої в’язкості, тривалості та стійкості зберігання, а також для поліпшення смакових якостей.

Карамельна маса являється аморфною, до її складу крім вище зазначених компонентів патоки входять: сахароза, фруктоза і інші олігосахариди -- продукти неповного гідролізу крохмалю. Карамельна маса поступово переходить з рідкого в напівтвердий пластичний стан, а потім в твердий аморфний або кристалічний стан залежно від температури. При температурах вище 100 °C карамель є гомогенною, багатокомпонентною в’язкою рідиною. Карамельну масу можна розглядати як сплав різнорідних речовин, в якому розрізнено розподілені молекули води. Молекули сахарози, глюкози, мальтози і інших речовин, що входять до складу карамелі, представляють компактну упаковку частинок, зв’язаних силами молекулярної взаємодії. Ці сили достатньо великі, про що можна судити по високій в’язкості карамельної маси (110 при 115 °С).

Асортимент карамелі з фруктовою-ягідною начинкою дуже різноманітний і формується за рахунок різновидів начинок, зовнішнього оформлення, різних смакових відтінків тощо.

Рис. 1.2 Карамель з фруктовою начинкою та ароматом лимону

Карамель з начинкою складається з оболонки, виготовленої з карамельної маси і самої начинки. Фруктова начинка представляє собою продукт, що отримується в результаті уварювання натертої плодової м’якоті, молочної кислоти з цукром-піском і патокою, а також різноманітними фруктово-ягідними напівфабрикатами. Основними факторами які визначають консистенцію начинки є вологість і вміст пектину фруктових заготовок.

Наприклад, для карамелі «Яблуко» витрачається, кг/т: цукру-піску — 561,2, патоки — 287,6, пюре яблучного — 500 і кислоти молочної - 20. Вологість начинки становить (16 + 3, -2) %.

1.2. Стадії технологічного процесу

Технологічний процес виготовлення карамелі з начинкою складається з наступних стадій:

— підготовка сировини;

— приготування карамельного сиропу;

— уварювання карамельної маси;

— обробка карамельної маси (охолодження, введення барвників і смакових речовин, проминка, витягування на тягнучій машині, отримання карамельного батона і його калібрування);

— приготування начинки;

— формування карамелі;

— охолодження карамелі;

— фасування і упаковка карамелі.

Для уварювання в якості основного устаткування застосовуються варильні котли, обладнані паровою сорочкою. Крім того, сироп можна готувати в дисуторах.

Серед інших найпоширенішим є спосіб приготування сиропу з розчиненням цукру в патоці, цей спосіб прогресивний, однак слід враховувати, що кількість води, яка міститься в патоці є недостатньою для розчинення всього, передбаченого рецептурою, цукру, якщо процес вести при атмосферному тиску. У дисуторах дозують підігріту до 40−50 ° С передбачену рецептурою кількість патоки і гарячу воду в кількості, що відповідає приблизно 10% маси цукру. Замість цукру можна використовувати нейтралізований інвертний сироп. Потім вводять цукор і розчиняють його при включеному барботері. Після розчинення цукру барботер відключають і сироп уварюють до зазначеної вище масової частки сухих речовин (84−86%). Перевагами цього способу є значне зниження загальної тривалості процесу, економія пари і підвищення продуктивності праці і устаткування.

Карамельну масу готують в універсальних варильних вакуум-апаратах. Апарат складається з двох котлів, розташованих один над іншим. У верхній казан завантажують рецептурну суміш сировини або карамельний сироп і включають обігрів і мішалку. Підігріваюча пара повинна мати тиск 500−600 кПа. Рецептурну суміш перемішують протягом 4−8 хв і після закінчення розчинення цукру вимикають мішалку. Масу уварюють до температури 138−140 ° С, що відповідає вологості 5−6%. Як тільки температура маси досягне необхідного значення, автоматично включається клапан для вивантаження маси в нижній котел і включається вакуум-насос. Попередньо перед випуском маси з верхнього котла нижній котел нагрівають гарячою водою, воду зливають, а котел насухо витирають і змащують. Кипіння маси і подальше випаровування води з неї продовжують в нижньому котлі. У процесі само-випаровування вологи під вакуумом температура маси і її вологість знижуються. Після закінчення варіння готову карамельну масу виливають з апарату, перекидаючи нижній котел. Загальна тривалість варіння карамельної маси становить 20−30 хв.

Процес отримання фруктової начинки включає підготовку фруктової частини сировини, дозування і змішування компонентів (пюре, цукор, патока) і уварювання. Підготовлена ??в змішувачі рецептурна суміш, в яку входять цукрово-патоковий сироп і фруктове пюре надходить в варильний апарат. Уварена начинка зливається в темперуючу машину. Відтемперована начинка подається на ділянку формувань карамелі. Зайва начинка повертається в темперуючу машину.

Карамельну масу охолоджують як в безперервному потоці на охолоджуючих машинах, так і періодичним способом окремими порціями на охолоджуючих столах. При періодичному способі карамельну масу виливають на охолоджуючий стіл безпосередньо з варильною апаратури або переносять в спеціальних бачках порціями по 20−25 кг. Паралельно охолодженню в карамельну масу на столах вводять фарбу, есенції та кристалічну кислоту. Тривалість охолодження 1−2 хв. На охолоджуючих столах в масу можна вводити зворотні відходи карамелі, що не містять начинки. Ці відходи вносять в карамельну масу відразу після виливання її на стіл. При цьому вони швидко розплавляються в гарячій карамельній масі. Кількість введених відходів не повинне перевищувати 10%.

Призначенням розминки карамельної маси є рівномірний розподіл у ній кислоти, есенції, фарби, повне рівномірний розподіл введених відходів. При розминці, здійснюваній вручну, масу складають так, щоб нижні остиглі шари її потрапляли всередину. Після цього масу проминають і подають на формування. При напівмеханізованому способі виробництва розминки здійснюють на проминальній машині періодичної дії. Основними частинами цієї машини є обертовий на вертикальній осі стіл, над яким обертається зубчастий розминальний ролик і поміщений перекидач у формі лемеша. Стіл, ролик і перекидач охолоджуються водою. Після розминки температура карамельної маси знижується до 75−80 ° С.

Для отримання карамелі з непрозорою оболонкою карамельну масу після фарбування, ароматизації обробляють на витягувальній машині. Після такої обробки вона набуває шовковистий блиск і крихкість, що є наслідком проникнення в масу повітря. При цьому маса втрачає прозорість, а щільність її значно зменшується. Одночасно в масі рівномірно розподіляються введені добавки і зворотні відходи.

Щоб з безформної пластичної маси отримати калібрований джгут певного перетину, спочатку готують карамельний батон конічної форми, а потім з вершини конуса витягають карамельний джгут. Для отримання карамельного батона у формі конуса з начинкою або без неї використовують валкові машини. Для вироблення карамелі з начинкою, які закачуються насосом, на корпусі машини змонтований наповнювач начинки. Він служить для дозованої подачі начинки всередину карамельного батона. Для отримання з карамельного батона карамельного джгута певного перетину використовують калібруючу машину.

Метою формувань карамелі є отримання окремих виробів певної форми. Для формування карамелі з фруктовою начинкою найбільше поширення одержали ланцюгові (ріжучі і штампуючі машини).

Відформована карамель швидко охолоджують до температури близько 35 ° С. Карамель у вигляді ланцюжка відформованих виробів, пов’язаних пластичними перемичками, охолоджують на вузьких транспортерах, швидкість яких однакова зі швидкістю руху формуючих ланцюгів, тобто швидкість транспортера повинна збігатися зі швидкістю формуючих ланцюгів. Якщо швидкість стрічки перевищує швидкість ланцюгів, то карамельна ланцюжок витягується і карамель деформується. Якщо ж швидкість стрічки недостатня, то карамельна ланцюжок лягатиме змійкою і навіть петлями і злипатиметься. Транспортер виготовляють з прогумованого полотна шириною до 100 мм. На транспортері карамельний ланцюжок зверху і з боків обдувається повітрям, що нагнітається вентилятором. Карамель відформована у вигляді окремих виробів, або розділена на окремі карамельки з ланцюжка після охолодження на вузькому транспортері, охолоджують на спеціальних пристроях: широких транспортерах різного виду, часто багатоярусних, і в пристроях закритого типу (шафах).

Загортання здійснюють на загорткових машинах. В залежності від методу затиску і замикання кінців етикетки розрізняють кілька видів загортання. Найбільш поширеним видом є закладення кінців етикетки закручуванням — «в закрутку». Рідше використовують обгортку із закладенням етикетки при основі складками і перекручуванням вільного кінця — «саше».

1.3. Характеристика комплексів устаткування

На лінії по виготовленню карамелі з фруктовою начинкою присутні два змієвикові варильні котли (рис. 1. 3). В одному готується фруктова начинка, а в іншому проходить варіння карамельного сиропу.

Варильна колонка з паровідділювачем (змієвиковий варильний апарат) призначена для безперервного безвакуумного уварювання речовини, до потрібної щільності при одночасному видаленні з них водяної пари.

Варильна колонка являє собою металеву циліндричний посудину, усередині якої встановлений змійовик з мідних трубок, виготовлений з міді марки М2−3. У нижній частині колони до змійовика під'єднаний трубопровід з насосом, у верхній паровідділювач. В котлі є штуцер для входу пара, а на кришці з боку робочого місця змонтований манометр, запобіжний клапан і кран спуску повітря. Внизу днища є штуцер для виходу конденсату. Паровідділювач складається з обичайки з верхнім і нижнім еліптичним днищами, виготовлених зі сталі нержавіючої марки 12Х18Н10Т.

Рис. 1.3 Котел змієвиковий варильний

Робота змієвикового котла полягає в наступному: яблучна (фруктова) маса по трубопроводах через продуктовий насос надходить у нагрівальну частина — змійовик. У змійовику маса уварюється і надходить у паровідділювач, де пар відокремлюється від уварюється маси і відводиться в атмосферу.

Уварювання карамельного сиропу відбувається в змієвиковому вакуум-апараті. (рис. 1. 4). Змієвиковий вакуум-апарат призначений для безперервного уварювання кондитерських мас. Апарат складається з трьох частин: нагрівальної, випарної і сепараторної. Нагрівальна і випарна частини з'єднані між собою трубопроводом. Пастку встановлюють на трубопроводі, яка з'єднує випарну камеру з конденсатором змішування і вакуум-насосом. Нагрівальна частина являє собою циліндричний сталевий корпус, з привареним до нього штампованим сталевим днищем, і знімною кришкою. Усередині корпусу змонтований мідний змійовик з двома рядами витків, з'єднаних між собою послідовник. Рецептурна суміш безперервно подається насосом в змійовик варильної колони, де відбувається уварювання. Зварена маса з змійовика потрапляє в паровідділювач, де відбувається відділення сокового пару. Колона оснащена аварійним і запобіжним клапани, на впуск пари.

Рис. 1.4 Змієвиковий вакуум-апарат

Після уварювання карамельна маса надходить в охолоджувальну машину (рис. 1. 5). Машина охолоджуюча НОМ-2 безперервної дії, з дозаторами, призначена для охолодження карамельної маси, а також насичення барвниками, есенцією і кислотою. Машина застосовується в кондитерській промисловості і встановлюється в потокової лінії виробництва карамелі.

Рис. 1.5 Машина охолоджувальна НОМ-2

Після охолодженні і проминання карамель надходить до карамелеобкатувальної машини Б4-ШМП-1 (рис. 1. 6). Вона призначена для формування батона з карамельної маси з начинкою і без неї. Застосовується на підприємствах кондитерської промисловості в складі поточно-механізованої лінії для виробництва карамелі, автономно при виготовленні льодяникової карамелі, в комплекті з начиняльних машиною Б4-ШМН-1 при виготовленні карамелі з начинкою.

Рис. 1.6 Карамелеобкатувальна машина Б4-ШМП

Поряд з карамелеобкатувальною машиною знаходиться карамеленачинювальна Б4-ШМН-1 (рис. 1. 7), яка призначена для подачі начинки в продуктопровід карамелеобкатувальну машини. Застосовується на підприємствах кондитерської промисловості в складі поточно-механізованої лінії для виробництва карамелі і працює спільно з карамелеобкатувальною машиною.

Готовий карамельний ланцюжок надходить до штампувальної машини Ж7-ШМК-1 (рис. 1. 8), що призначена для штампування карамелі різних форм і розмірів. Застосовується на підприємствах кондитерської промисловості.

Машина має привід з безступінчастим регулюванням швидкості, функціями плавного пуску, зупинки і захисту від перевантажень. Для зручності переналагодження комплектується двома формами головками, а для поліпшення якості зовнішнього вигляду готової продукції - пристроєм для остаточного калібрування карамельного джгута. Оснащена відкидними кожухами для захисту персоналу.

Рис. 1.7 Карамеленачинювальна машина Б4-ШМН-1

Привід машини працює від електродвигуна через варіатор, пару шестерень, змонтованих усередині станини, ланцюгові передачі конічних шестерень, і приводять у рух два бічних ланцюга. Натиск на штампики бічними ланцюгами і натяг останніх виробляються важільним механізмом, змонтованим на станині машини. Зазор між гребінцями містків верхнього і нижнього формуючих пристроїв регулюється ексцентриками з механізмом фіксації за допомогою верхніх і нижніх полозків. Натяг верхнього формувального пристрою здійснюється храповим механізмом, розташованим на двох стійках, а нижнього — пересуванням передньої стійки.

Рис. 1.8. Штампувальна машина Ж7-ШМК-1

1.4. Опис технологічного процесу виготовлення карамелі з фруктовою начинкою

Принципова технологічна схема виробництва карамелі з фруктовою начинкою зображена на рисунку 1.3. Виробничий процес розпочинається із підготовки сировини та напівфабрикатів до виробництва. Цукор-пісок з мішків через сітку з розміром отворів не більше 5 см завантажується в приймальну воронку просіювача 17. Після очищення від сторонніх домішок, ковшовим елеватором 18, цукор пісок потрапляє в бункер проміжний 19, звідки далі дозується на стрічковий конвеєр і через шнек 20 надходить в змішувач безперервної дії 21 для розчинення.

В той же змішувач за допомогою об'ємних дозаторів 22−24, відповідно до рецептури дозується вода, патока, інвертний сироп і змішуються. Після змішування одержана суміш надходить на уварювання в змієвиковий котел 25.

Уварений сироп через фільтр стаканчастий 26 кожні 1,5−2 хв. вивантажується за допомогою і подається в змієвиковий збірник-охолоджувач 27, а далі насосом лопатевим перекачується в збірник проміжний 28.

При виробництві карамельного сиропу співвідношення цукру і патоки за уніфікованою рецептурою становить 1: 0,5. Залежно від прийнятих технологічних схем і використовуваного обладнання допускається змінювати співвідношення цукру і патоки, передбачене уніфікованою рецептурою. При повній забезпеченості підприємства патокою рекомендується збільшувати витрату останньої до 70% (по відношенню до цукру). За відсутності необхідної кількості патоки використовується інвертний сироп.

Карамельний сироп не повинен містити кристалів цукру, повинен бути стабільним по вологості та масовій частці редукуючих речовин. Інверсія сахарози в процесі приготування сиропу повинна бути мінімальною.

Типовий спосіб приготування карамельного сиропу передбачає безперервне розчинення цукру у водно-паточному розчині під тиском в сироповарочних агрегатах. Сироповарочні агрегати складаються, як правило, з двох самостійних частин: рецептурної станції та обладнання для одержання карамельного сиропу. До складу рецептурної станції входять приймальні збірники для патоки, води і інвертного сиропу, а також дозуючі насоси (22−24). Одна станція може обслуговувати кілька сироповарочних агрегатів.

Карамельний сироп уварюють до карамельної маси в основному в вакуум-апаратах безперервної дії продуктивністю 500 і 1000 кг / год зі змієвиковим варильним апаратом 30 і виносною вакуум-камерою 31. Карамельний сироп подається насосом в змієвиковий вакуум-варильний апарат 30 з виносною вакуум камерою 31. Тиск пари, що гріє при уварюванні 0,3−0,6 МПа. Температура карамельної маси при вивантаженні з вакуум-апарата від 112 до 130 ° С.

Уварена карамельна маса надходить у прийомну лійку машини охолоджувальної 32, і виходить з неї у вигляді безперервної стрічки певної товщини і ширини. При виготовленні карамельної маси із співвідношенням цукру і патоки 100: 50 рекомендована товщина шару не більше 6 мм, при зниженні кількості патоки — 2 мм. Рецептурні добавки (кислота, барвники, ароматизатори та інші) подаються безперервно діючими об'ємними дозаторами 33 на стрічку карамельної маси, яка за допомогою проминальних пристроїв безперервної дії 34 утворюють джгут. У процесі витягування маси змінюється її колір, зменшується щільність. Маса набуває шовковистий зовнішній вигляд і крихкість. Тривалість обробки маси 1−1,5 хв.

Після тягнучої машини карамельна маса при температурі, 75−80 ° С безперервно по стрічковому конвейєрі надходить в обкатувальну машину 36 з наповнювачем начинкою 35. У карамельний батон, що формується, подається фруктова начинка. Трубка наповнювача прогрівається перед початком роботи самою начинкою, температура якої спочатку повинна бути на 5−7 ° С вище робочої.

Рис. 1.3 Принципова технологічна схема виробництва карамелі з фруктовою начинкою

Для приготування начинок допускається використовувати яблучне пюре, яке надходить на виробництво у діжках або без тари. Пюре з діжки 1 насосом перекачується в танк-збірники універсальний з мішалкою 2. З них перекачується насосом у шпарильник 3 і через ємність проміжну 4 подається в збірник 5. У міру необхідності перед направленням на виробництво пюре розтирається в протиральній машині 6 і надходить в збірник 7. У змішувачі 10 безпосередньо готується фруктова суміш для начинки.

Цукровий сироп і патока дозуються об'ємними дозаторами 8 і 9. Фруктова суміш подається насосом-дозатором на уварювання у котел змієвиковий варильний 11 з паровідділювачем 12. Начинки уварюють до вологості 14 — 19%.

Уварена фруктова маса надходить у ємність проміжну 13, а далі при температурі 80 — 85 ° С — в машину темперуючу 16. Смакові додавання (кислота та есенція) для начинки також дозуються в машину темперуючу 16 дозаторами об'ємними 14 і 15.

Для формування карамельного батона начинка надходить в обкатувальну машину 35 з наповнювача начинки 36. З обкатувальної машини карамельний джгут подається у витягувальну (калібрувальну) машину 37, а далі - в штампувальну 38.

Карамельна ланцюжок із з'єднаних перемичками карамельок відводиться вузьким конвеєром 39, при цьому охолоджуючись до 60−65 ° С, і надходить на живильний вібролоток 40. Вібролотком карамель подається в шафу охолоджувальну 41, де охолоджується до температури не вище 35 ° С. Для цієї мети застосовується трьохярусний конвеєр, протягом 1,5 хв.

Охолоджену карамель відвідний вібролоток 42 подає на конвеєр розподільний 43, далі - на машини для загортання 44.

Організація керування даним технологічним процесом пов’язана з необхідністю одержання інформації про хід ТП і визначення оптимального режиму функціонування об'єкта, з реалізацією знайдених оптимальних керуючих впливів.

Розглянута АСУТП є багатофункціональною системою. Характерними інформаційними функціями АСУТП, результатом виконання яких є надання верхньому рівню керування інформації про хід керованого процесу, є наступні:

— контроль поточних значень основних параметрів процесу;

— перевірка відповідності параметрів процесу припустимим значенням та інформування персоналу про виникнення невідповідності;

— вимір параметрів;

— обчислення деяких параметрів або комплексних показників, що не піддаються безпосередньому виміру.

Для забезпечення оперативності керування ТП приготування карамелі з фруктовою начинкою й адекватності математичної моделі керування якістю система керування повинна базуватися на принципах одержання статичних і динамічних характеристик безпосередньо на об'єкті в процесі керування.

В розроблених рецептурах існує великий розкид температур уварювання та застигання. Великий діапазон у температурах плавлення та застигання карамельних мас обумовлює нестабільність роботи механізованих потокових ліній і значне зниження їхньої продуктивності. Зміна перерахованих вище параметрів при керуванні технологічним процесом веде до зміни якості готового продукту.

Проведений вище аналіз технологічного процесу показує, що, виходячи з умов функціонування кондитерського підприємства та технології виробництва карамелі з фруктовою начинкою, необхідно розробити вдосконалену автоматизовану систему керування технологічним процесом виготовлення карамельних мас, що використовує новітні засоби та методи керування, які дозволять одержувати продукцію заданої якості і забезпечувати безперебійну роботу технологічного устаткування та кондитерського підприємства в цілому.

1.5. Параметри технологічного процесу

Для досягнення найкращої якості готової продукції під час процесу виробництва необхідно дотримуватись параметрів технологічного процесу які наведенні в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 Параметри технологічного процесу

№ п/п

Параметр, що контролюється

Одиницівим.

Значення

Відхилення

1

Температура цукрового сиропу і патоки

°С

45

2

Температура інвертного сиропу, патоки і води

°С

50

3

Тривалість змішування компонентів для фруктової начинки

хв.

4

4

Тривалість змішування компонентів для карамельного сиропу

хв.

8

5

Температура уварювання фруктової начинки

°С

110

6

Температура уварювання карамельного сиропу

°С

112

7

Температура уварювання карамельної маси

°С

130

8

Температура фруктової начинки у темперуючій машині

°С

66

9

Температура карамельної маси на виході з проминальної машини

°С

77

10

Температура карамелі на виході з охолоджувального конвеєра

°С

62

11

Температура карамелі на виході з охолоджувальної шафи

°С

35

1.6. Вимоги до системи автоматизації

Можливість автоматизації кондитерського виробництва дозволяє значно знизити собівартість і скоротити кількість зайнятого персоналу. Якщо ще кілька років тому назад попит на устаткування з підвищеним ступенем автоматизації складав менш половини від усіх промислових ліній, що встановлювалися, і розробки комп’ютерного і програмного забезпечення були на рівні досвідчених зразків, то в даний час бурхливий розвиток інформатики гарантує максимальну надійність комп’ютерних систем. До систем автоматизації керування виготовленням карамелі з фруктовою начинкою висуваються наступні вимоги:

— автоматичне керування всім процесом;

— автоматичне керування електродвигунами й іншими пристроями;

— підтримка інтерактивного режиму при відображенні аварійних сигналів і допомога при пошуку несправності за допомогою зручного графічного інтерфейсу і пояснень;

— відображення на екрані дисплея графіків зміни різних параметрів у режимі реального часу і запис у пам’ять всіх змін у часі для наступного аналізу;

— керування програмами техобслуговування на різні терміни;

2. АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ЯК ОБ'ЄКТА КЕРУВАНННЯ

Виготовлення якісної продукції залежить від ряду чинників. Зокрема, як уже було зазначено раніше, головним є точне дозування усіх компонентів і змішування їх при заданій температурі. В даному випадку вимагається дотримання усіх цих норм, а також інших технологічних параметрів, як на етапі приготування фруктової начинки так і карамельної маси. Тому раціонально буде відобразити схему параметрів для кожного з них окремо. Також потрібно пам’ятати, що чітке навіть дотримання усіх стадій процесу не може гарантувати якісного продукту, оскільки важливим чинником є якість сировини, що впливає на смакові властивості цукерок.

Рис. 2.1 Схема параметрів приготування фруктової начинки

Вхідні параметри: Q — кількість інгредієнтів; - температура цукрового сиропу; - температура патоки; - температура уварювання фруктової начинки; Вихідні параметри: Z — однорідність фруктової начинки; J — органолептичні властивості; Збурюючі фактори: X — якість сировини; Y — зношення сіток, лопатей у протиральній машині

Рис. 2.2 Схема параметрів уварювання карамельної маси

Вхідні параметри: Q — кількість інгредієнтів; - температура інвертного сиропу; - температура патоки; - температура води; - температура уварювання карамельного сиропу; - температура уварювання карамельної маси; Вихідні параметри: Z — однорідність карамелі; J — органолептичні властивості; X — рівень зворотної кристалізації цукру; Збурюючі фактори: X — якість сировини; Y — засмічення сітки просіювача

3. ОбҐрунтування вибору функціональної схеми

Для проведення автоматизації лінії вибрано давачі та виконавчі механізми, які задовольняють вимоги безпеки, та відповідають необхідним умовам функціонування. Аналогові датчики температури, витрати, рівня і розрідження, які розміщені на протяжності лінії, виробляють уніфіковані сигнали 4−20мА, які далі надходять на контролери. Завдяки цьому забезпечується висока точність і надійність роботи обладнання. Виконавчі механізми теж керуються уніфікованими сигналами контролерів.

Для автоматичного регулювання і контролю підібрані мікропроцесорні пристрої серії ADAM4000 фірми-виробника Advantech. Вони відзначаються достатньою надійністю, великою точністю, малим споживанням електроенергії та досить гнучким налаштуванням, відповідно до поставлених задач. Контролери ADAM4000 в порівнянні з іншими контролерами аналогічного типу є дешевшими і легкими у програмуванні, але водночас мають вбудований інтерфейс RS-485 з підтримкою технології ModBus, що дозволяє здійснювати керування технологічним процесом зі SCADA-системи.

Відповідно до функціональної схеми підібрано контролери так, щоб було якомога менше незадіяних входів чи виходів, виключаючи цим самим додаткові капіталовкладення.

Пюре починає перекачуватися з діжки 1 в збірник 2, за це відповідає датчик рівня 1−1, який відслідковує рівень пюре в ньому. При падінні рівня нижче допустимого, посилається сигнал на запуск мотора 1−4, який приводить в дію насос, для перекачки необхідної кількості пюре до танка-збірника 2, одночасно спрацьовує мотор 1−6, який включає змішувач в цьому збірнику. Якщо датчик рівня 2−1 зафіксує нестачу пюре в змішувачі 5, спрацьовує мотор 2−4, який запускає насос для перекачки в нього пюре, та мотор 2−6, який включає сам змішувач. При цьому спрацьовує мотор 2−10, який безпосередньо приводить в дію шнек шпарильника, для транспортування пюре по ньому. В цей же час подається сигнал на відкриття вентиля 2−8, який подає пару для обробки пюре, і на запуск мотора 2−12, що забезпечує роботу насоса для перекачки пюре в шпарильник із танка-збірника 2. Датчик рівня 3−1 відслідковує рівень протертого пюре у змішувачі 7, якщо він опуститься нижче заданого запускається мотор 3−4, для включення насоса, який перекачує пюре до нього, і мотор 3−6 для початку його змішування. Мотор 3−8 включає протиральну машину 6, а мотор 3−10 забезпечує роботу насоса, який перекачує пюре до неї, з змішувача 5.

У змішувач 10 надходять, уже раніше протерте, пюре, цукровий сироп і патока — компоненти для фруктової суміші. Коли датчик рівня 8−1 зафіксує наявність фруктової маси нижчу за задану, в проміжній ємності 13, включається мотор 8−8, який приводить в дію змішувач 10. Запускається мотор 4−4, який приводить в дію насос, що перекачує протерте пюре. Його кількість фіксується датчиком витрати 4−1. Водночас до змішувача 10 надходить патока і цукровий сироп, їх дозування забезпечують датчики витрати 6−1 та 7−1. Задана температура патоки і води підтримується завдяки датчику температури 5−1. Відповідно до його показів визначається керуючий сигнал на відкриття вентиля 5−4, який регулює подачу пари для підігріву. Готова фруктова суміш перекачується у змієвиково-варильний котел 11, в якому температура підтримується на заданому рівні шляхом подачі пари. Задану температуру відслідковує датчик температури 26−1, відповідно до чиїх показів визначається ступінь відкриття вентиля 26−4. Мотор 8−4 приводить в дію насос, який перекачує уварену фруктову масу із змієвиково-варильного котла 11 до проміжної ємності 13.

За належним рівнем фруктової начинки, в темперуючій машині 16, слідкує датчик рівні 11−1. При його зниженні подається сигнал на мотор 11−4, який відповідно приводить в дію насос, що перекачує уварену фруктову масу до темперуючої машини 16. Одночасно включається мотор 11−6, який запускає змішувач фруктової начинки. Дозування кислоти та есенції здійснюється засобами датчиків витрати 9−1 і 10−1. Температуру в темперуючій машині 16 відслідковує датчик температури 12−1, відповідно до показів якого змінюється подача пари засобами вентиля 12−4.

Цукор пісок проходить через просіювач 17, і за допомогою ковшового елеватора 18 засипається в бункер проміжний 19. Рівень цукру в бункері проміжному 19 визначається датчиком рівня 13−1. В залежності від його показів подаються керуючі сигнали на мотори 13−4 і 13−6, які запускають просіювач 17 та ковшовий елеватор 18. Включаються мотори 19−10 і 19−12, які запускають шнек 20 та змішувач 21, коли датчик рівня 19−1 зафіксує відсутність потрібного рівня увареного сиропу, у проміжному збірнику 28. Цукор пісок дозується в необхідній кількості на стрічковий конвейєр, далі через шнек 20 надходить в змішувач 21. Дозування цукру підтримується за допомогою датчика витрати 14−1. Одночасно в змішувач 21 дозуються інертний сироп патока і вода. Витрата яких також контролюється датчиками витрати 16−1, 17−1 та 18−1 відповідно. За вірною температурою цих компонентів слідкує датчик температури 15−1. Базуючись на його показах, подається сигнал на вентиль 15−4, який контролює подачу пари, для обігріву. Далі включається мотор 19−8, який запускає насос, що перекачує готову суміш у змієвий котел 25, на уварювання. Температура уварювання контролюється подачею пари через вентиль 20−4, сигнал на який подається відповідно до показів датчика температури 20−1. Уварений сироп перекачується насосом, який приводить в дію мотор 19−6, через фільтр стаканчастий 26, в змієвиковий збірник-охолоджувач 27. Звідки насосом, який запустив мотор 19−4, перекачується в проміжний збірник 28.

Мотор 23−6 запускає насос, який перекачує уварений сироп до варильного-апарату 30, з виносною вакуум камерою 31. Понижений тиск забезпечує насос розрідження 29, який включається мотором 21−4, і що працює відповідно до показів вакуометра 21−1. Значення температури, в вакуум-варильному апараті, визначається датчиком температури 22−1, і в залежності від нього проводиться зміна стану вентиля 22−4. Мотор 23−10 запускає машину охолоджувальну 32, в приймальну лійку якої надходить уварена карамельна маса. Водночас на карамельну стрічку подаються рецептурні добавки дозаторами 33. Охолоджена карамельна маса надходить на проминальний пристрій безперервної дії 34, який приводиться в дію мотором 23−12. Обкатувальна машина 36 запускається мотором 23−14, а рівень начинки у наповнювачі 35, контролюється датчиком рівня 23−1, і при необхідності доповнюється насосом, якого приводить в дію мотор 23−4. Готовий джгут надходить в калібрувальну машину 37, яка працює завдяки мотору 23−16, і далі у штампувальну 38, яку запускає мотор 23−18.

Готовий ланцюжок карамелі, з перемичками, конвеєром 39, що працює від мотора 23−20, надходить до живильного вібролотка 40. Паралельно охолоджуючись, завдяки циркулюючому над ним холодоагенту. Температуру відслідковує датчик температури 24−1, за значеннями якого працює вентиль 24−4. Після вібролотка карамель надходить до охолоджувальної шафи 41, яка працює завдяки мотору 23−24, а температура в ній контролюється датчиком температури 25−1 та вентилем 25−4. Охолоджену карамель відвідний вібролоток 42, що приводиться в дію мотором 23−26, подає на конвеєр розподільний 43, і далі на машини для загортання 44, які працюють від мотора 23−28.

4. ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ТЗА

4.1. Вибір датчиків

4.1.1. Датчик температури

Для вимірювання температури у змішувачах компонентів, котлах і охолоджувальних шафах використаємо термопару К типу ТСМУ 0104 (рис. 4. 1).

Рис. 4.1. Термопара ТСМУ 0104

Таблиця 4.1 Технічні характеристики термопари ТСМУ 0104

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Похибка вимірювання

0,25%

3

Діапазон вимірювання температур

0…+150°С

4

Робоча температура навколишнього середовища

від -25° до +80°С

6

Напруга живлення

від 12 до 36 В (при номінальному значені 24±0,48В)

7

Споживана потужність

5,8 Вт

7

Час установки робочого режиму

не більше 15 хвилин

8

Вихідний сигнал (аналоговий)

4−20мА

Даний термоперетворювач призначений для перетворення значення температури різних, середовищ, в уніфікований струмовий вихідний сигнал 4−20мА.

Термоперетворювачі можуть використовуватись в теплоенергетиці, хімічній, харчовій та інших галузях промисловості.

Одною з конструктивних особливостей даного приладу є те що в склад термоперетворювача ТСМУ 0104 входить компенсатор температури «холодного спаю», а також має вмонтований в клемну головку первинного перетворювача вимірювальний перетворювач (ІП-0104).

Ресурс напрацювання до відмови становить 15 000 годин.

4.1.2 Датчик рівня

Для отримання інформації про наповнення ємностей проміжних, а також рівня у змішувачах будемо використовувати рівнемір УЛМ-31А2 (рис. 4.2.).

Рис. 4.2 Рівнемір УЛМ-31А2

Рівнемір УЛМ-31А2 створений як максимально простий і недорогий універсальний засіб вимірювання рівня, що підходить для використання на технологічних резервуарах з різними рідкими і сипучими, в тому числі і з агресивними, продуктами.

Радарний рівнемір УЛМ-31А2 призначений для високоточного безконтактного вимірювання рівня рідких продуктів і сипучих матеріалів в резервуарах. Рівнемір УЛМ-31А2 застосовується для вимірювання рідких продуктів таких як нафта, бензин, дизельне пальне, мазут, кислота, луг, бітум, пиво, масло, спирт (харчовий), метанол, вода і т.д., і вимірювання рівня різних сипучих матеріалів.

Таблиця 4.2 Технічні характеристики рівнеміра УЛМ-31А2

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Максимальна абсолютна похибка

±10мм

2

Ширина вимірювального променя

22°

3

Діапазон вимірювання рівня

0,1ч5м

4

Робоча температура навколишнього середовища

від -40° до +50°С

5

Температура контрольованого продукту

необмежена

6

Напруга живлення

24 В постійного струму

7

Споживана потужність

6,6 Вт

8

Аналоговий вихід

4−20мА

Рівнемір УЛМ-11 оптимізований для побудови систем комерційного обліку і для вирішення задач по вимірюванню рівня, які потребують максимально можливої точності і чутливості.

Точність вимірювання і конструктивні особливості дозволяють, на основі даних приладів, легко і швидко будувати розгалуження системи вимірювання рівня для резервуарних парків будь якої конфігурації і будь-якої степені складності, а також легко інтегрувати рівнеміри УЛМ-31А2 в уже існуючі вимірювальні комплекси.

Універсальність рівнеміра УЛМ-31А2 обумовлена використанням для вимірювання рівня продукту максимально можливою, на сьогоднішній день частотою електромагнітного сигналу. Вона складає 94ГГц.

Застосування такої частоти дозволяє досягти унікальних характеристик. При зовнішньому діаметрі антени датчика рівня рівнеміра УЛМ-11 всього 90 мм, ширина вимірювального промення складає 22°, максимальна абсолютна похибка ±10мм не залежить від температури навколишнього середовища, а найкраща інструментальна похибка досягає ±0,05 мм.

Робоча температура навколишнього середовища у місці встановлення датчика рівня знаходиться в межах від -40° до +50°С, при цьому ніяких додаткових утеплювачів не потрібно. Нормальне функціонування рівнеміра при досить низьких температурах забезпечується внутрішньою, автономною системою підігріву, яка підтримує необхідну робочу температуру всередині датчика рівня.

В датчиках рівня рівнеміра УЛМ-31А2 застосований захисний принцип розміщення антени — антена повністю знаходиться всередині корпуса датчика та ізольована від зовнішнього середовища фторопластовою лінзою спеціальної випуклої форми. Форма лінзи сприяє стіканню вологи з її поверхні, а температура на зовнішній поверхні захисної лінзи завжди вища температури навколишнього середовища (роса завжди випадає на більш холодних поверхнях). Такий комплекс мір гарантує не випадання роси на антені і відсутність забруднень які можуть вплинути на точність і стабільність вимірювання рівня.

4.1.3 Витратомір

Для контролю витрати патоки, води, інвертного сиропу та цукрового сиропів використовуємо ультразвуковий витратомір для різноманітних середовищ ВЗЛЕТ УРСВ-510Ц (рис. 4.3.).

Рис. 4.3. Витратомір ВЗЛЕТ УРСВ-510Ц

Прилад загальнопромислового призначення з широким діапазоном контрольованих середовищ, призначений для технологічних і комерційних вимірів, контролю та обліку об'ємної витрати, кількості рідини і насиченої водяної пари, повітря і газу.

Таблиця 4.3 Технічні характеристики витратоміра ВЗЛЕТ УРСВ-510Ц

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Похибка вимірювання

0,75%

2

Діапазон вимірювання витрати (л/хв)

0,4−4

3

Діаметр трубопроводу

10−50 мм

4

Діапазон робочого тиску (МПа)

0−1,2

5

Максимальний тиск (МПа)

1,5

6

Робоча температура навколишнього середовища

від 0° до +90°С

7

Напруга живлення

від 12 до 24 В (при номінальному значені 18±0,48В)

8

Споживана потужність

7,3 Вт

9

Стійкість до вібрації

10

Вихідний сигнал (аналоговий)

4−20мА

У пристроях даного типу використовується властивість звукових хвиль змінювати швидкість свого поширення в рухомому середовищі. Якщо встановити джерело (A) і приймач (B) ультразвуку зі зміщенням, то про швидкість потоку можна судити по зміні швидкості поширення звукової хвилі вздовж відрізка AB.

Для вимірювання витрати не потрібно порушення цілісності трубопроводу, витратомір не вносить додаткового гідравлічного опору і є справді енергозберігаючим засобом вимірювання. Прилад випускається у варіантах: стаціонарному та портативному для аудиту витрат, що включає візуальний контроль за гідравлікою в трубі. Надчутливі датчики витратоміра дозволяють вимірювати витрати в трубопроводах з відкладеннями, і в трубопроводах гумованих зсередини.

Для контролю витрати цукру-піску використаємо витратомір сипучих речовин SolidFlow фірми SWR engineering (рис. 4.4.).

Рис. 4.4. Витратомір SolidFlow

Витратомір SolidFlow — прилад, спеціально розроблений для вимірювання витрати сипучих речовин, що транспортуються по металевих трубопроводах. Прилад використовує у своїй роботі останні досягнення мікрохвильових технологій і використовується тільки в металевих трубопроводах.

Таблиця 4.4 Технічні характеристики витратоміра SolidFlow

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Похибка вимірювання

± 2 … 5%

2

Діапазон вимірювання витрати (л/хв)

0,4−4

3

Діаметр трубопроводу

20−40 мм

4

Категорія захисту

IP65; ATEX: кат. 2 G и ½ D

5

Сигнал перевищення порогового значення

Реле, макс. 250 VAC, 1A

6

Робоча температура навколишнього середовища

-20… +80 °C

7

Напруга живлення

від 12 до 24 В

8

Споживана потужність

20 Вт

9

Стійкість до вібрації

10

Вихідний сигнал (аналоговий)

4−20мА

Вимірювальне поле утворюється при спеціальній взаємодії мікрохвиль зі стінками трубопроводу. Електромагнітна енергія розсіюється частками матеріалу і приймається сенсором. Потім цей сигнал обробляється за частотою і амплітудою. Сенсор працює в режимі лічильника, який підраховує кількість рухомих частинок в одиницю часу.

4.1.4 Вакуометр

Вимірювання розрідженості (вакууму) у вакуум камері будемо проводити використовуючи перетворювач тиску САПФИР-22(М)-ДВ (рис. 4. 5). Перетворювачі САПФИР-22(М)-ДВ призначені для перетворення вукуууметричного тиску рідких та газоподібних середовищ в уніфікований струмовий сигнал, в тому числі в умовах АЕС.

Дані перетворювачі призначені для роботи в системах автоматичного контролю, регулювання і управління технологічними процесами і забезпечують безперервне перетворення вимірюваного параметра.

Рис. 4.5. Перетворювач тиску САПФИР-22(М)-ДВ

Таблиця 4. 5

Технічні характеристики перетворювача тиску САПФИР-22(М)-ДВ

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Похибка вимірювання

0,25%

2

Вихідні сигнали

0…5; 4…20мА

3

Живлення: 0 … 5мА

4 … 20 мА

15 … 42 В

36 В

4

Виконання по вибухозахищеності

1ExsdllBT4/H2

1ExdllBT4/H2

5

Відносна вологість повітря при температурі 35°С

95%

6

Ступінь захисту

ІР54

7

Вібростійкість

L3

8

Вихідний сигнал (аналоговий)

4−20мА

4.2. Вибір виконавчих механізмів і регулюючих органів

4.2.1. Вибір насосів

Для транспортування рідких сиропів у проміжні збірники, а також подальше перекачування до змішувачів по трубопроводах використовуються лопатеві насоси серії Grundfos UPA 15−90 (рис. 4.6.).

Рис. 4.6 Насос серії Grundfos UPA 15−90

UPA 15−90 представляє собою компактний насос у чавунному корпусі з внутрішнім антикорозійним покриттям. Електродвигун з «мокрим» ротором відокремлений від статора захисною гільзою з неіржавіючої сталі. За допомогою перемикача на клемної коробки насоса задається потрібний режим роботи.

Таблиця 4.6 Технічні характеристики насоса Grundfos UPA 15−90

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Подача до

2

Напір до

12 м

3

Температура речовини

від

4

Максимальний тиск (МПа)

1,5

5

Робоча температура навколишнього середовища

від 0° до +90°С

6

Робочий тиск

10 бар

7

Споживана потужність

1,1 кВт

Особливості:

— Довговічні керамічні підшипники;

— Нержавіюча гільза без додаткових ущільнень;

— Низький рівень споживаної електроенергії;

— Низький рівень шуму;

— Широкий робочий діапазон.

Для перекачування кашеподібної фруктової суміші високої в’язкості використовуються гвинтові насоси виробника Bellin. Гвинтовий насос, гідравлічна машина, робочим органом якої є гвинт: служить для подачі рідини, у тому числі з підвищеною в’язкістю. Він є різновидом роторних насосів, називається також черв’ячним. У корпусі є ведучий і один або два ведені гвинти. При обертанні гвинтів місця їх зачеплення переміщаються уздовж осі -- замкнутий між витками об'єм рідини витісняється. Рідині передається головним чином потенційна енергія, завдяки чому в ній значно зростає тиск.

Одним з таких насосів є насос Bellin типу LT (рис. 4. 7).

«Ексцентрикові гвинтові насоси» — це насоси, двома основними частинами яких є «ротор"(гвинт з круглою різьбою), який не симетрично відносно центру обертається всередині нерухомої гумової частини, «статора» (вулканізована гума в сталевому циліндрі), — переміщуючи рідину по різноманітних порожнинах вздовж осі насосу.

Рис. 4.7 Насос Bellin типу LT

В ексцентрикових гвинтових насосів Bellin є багато переваг над іншими типами насосів, що дозволяє використовувати їх в широкому діапазоні:

— низька швидкість і відповідно більш тривалий термін використання (200−500 об. /хв. в порівнянні з 1400−2800 об/хв відцентрових насосів)

— може застосовуватись для перекачування абразивних та в’язких речовин

— рівномірний потік з мінімальною пульсацією та деформацією

— висока міцність на старання

— мінімальне техобслуговування

— малошумний

— пропускна здатність до 260 м3/год

— тиск до 30 бар

— пряма залежність пропускної здатності від швидкості дає можливість використовувати насоси Bellin для дозування.

4.2.2 Вибір клапанів

Для регулювання витрати подрібнених цукру-піску, патоки, води та інвертного сиропу встановлюємо регулюючі електромагнітні клапани Burkert тип 2712(рис. 4.8.).

Рис. 4.8 Регулюючий електромагнітний клапан Burkert тип 2712

Регулюючий клапан 2712 створений у першу чергу для тих застосувань, де важлива точність регулювання. 2712 складається з нержавіючого клапана та регулюючого пневматичного приводу.

Електромагнітні вентилі в системі автоматичного регулювання являються релейними органами для дистанційного керування і регулювання. Клапани встановлюються на трубопроводах і залежно від виконання (нормально-закриті або нормально відкриті) відкривають або перекривають потік робочого середовища при вступі на котушку клапана напруги живлення.

На трубопроводі електромагнітні клапани Burkert можуть встановлюватися в будь-якому положенні (рух робочого середовища повинен збігатися із зазначеною на корпусі стрілкою). Найбільш поширений варіант установки — котушкою догори. Електромагнітні клапани Burkert — це прості і надійні механізми, невибагливі в роботі.

автоматизація фруктовий сировина карамель

Таблиця 4.7 Технічні характеристики регулюючого електропневматичного клапан Burkert типу 2712

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Діаметер трубопроводів

8−100мм

2

Тиск в трубопроводах

0−11 бар

3

Температура регульованого середовища

-10…+180°С

4

Матеріал корпусу

Кована латунь

5

Клас захисту

IP44

6

Приєднання

Фланцеве DIN EN1092−1 DIN2634 R Різьбове, зварне ISO4200 DIN 11 850

Кожен клапан може мати змінні сідла з пониженням від 3 до 5 діаметрів. параболічне сідло дозволяє забезпечувати надійну регулюючу характеристику. Ущільнення клапана може бути в 2 варіантах: з тефлону для більш щільного закриття та нержавіючої сталі. На клапана може бути встановлений позиціонер 1067/8635 або 8630, що дозволяє йому працювати у якості регулятора положення (простий варіант) або регулятора процесу з (ПІД-регулюванням) для регулювання тиску, витрати, температури і т.д.

4.2.3 Вибір вентилів

Для регулювання подачі пари до дозаторів і змішувачів, та фреону до охолоджуючих шаф встановлюємо регулюючі електромагнітні вентилі DFCM- RVA10 (рис. 4.9.).

Рис. 4.9 Регулюючий електромагнітний вентиль DFCM- RVA10

Таблиця 4.8 Технічні характеристики регулюючого електромагнітного клапан DFCM- RVA10

№ п/п.

Назва параметра

Значення

1

Напруга живлення

30 В

2

Діаметер трубопроводів

10−50мм

3

Тиск в трубопроводах

0−16 бар

4

Температура регульованого середовища

-10…+94°С

5

Час закриття

4−5 с

6

Час відкриття

9−11 с

Електромагнітні вентилі застосовується на трубопроводах для води, повітря, пари в якості запірного пристрою з дистанційним електричним керуванням. Серія RVA10 включає вентильні приводи з помірним значенням зусилля і аналоговим сигналом управління 0−10 або 2−10 В постійного струму. Вентиль електромагнітний DFCM- RVA10 складається з: корпусу, запірного пристрою, золотника, фільтрувальної шайби, мембрани, тарілки, електромагнітного приводу, якоря, ручного дублера. Щоб зняти головку вентиля, немає необхідності відкривати захисну конструкцію систему, що значно спрощує його експлуатацію. Клапанні приводи з аналоговим сигналом управління мають автоматичне підстроювання довжини ходу, і оснащені зовнішньої рукояткою для встановлення клапана в центральну позицію вручну.

4.2.4 Вибір реле

Оскільки електроклапани і мотори неможливо безпосередньо на пряму підключити до контролерного модуля, оскільки він може вийти з ладу, використаємо реле TR4N (рис. 4. 10).

Рис. 4. 10 Реле TR4N

Таблиця 4.9 Технічні характеристики реле TR4N

№ п/п

Назва параметра

Значення

1

Кількість і тип контактів

2NO

2

Максимальна наруга контактів

AC/DC 400V/400V

3

Мінімальна комутована напруга

10V

4

Номінальний струм навантаження

AC1 25A/380V AC

AC3 15A/380V AC

5

Мінімальний комутований струм

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой