Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Реферат - Автоматизация производственных процессов в мясной и молочной промышленности - файл 1.doc


Реферат - Автоматизация производственных процессов в мясной и молочной промышленности
скачать (247 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc247kb.09.12.2011 05:48скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

file1.doc

Евдокимова Г.М., Селевцов Л.И. Автоматизация производственных процессов в мясной и молочной промышленности. – М.: Колос, 2000. – 240 с.: ил. – (Учебники и учеб, пособия для студентов средних специальных учебных заведений).

УДК 658.011.56:637.1/.5(075.32) ББК 36.81-5-05:36.92/95я723

7.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СЛИВОЧНОГО МАСЛА

При производстве сливочного масла методом сбивания применяют теплообменник для пастеризации и охлаждения сливок, маслоизготовитель и резервуар для созревания сливок.

Маслоизготовитель – объект, в котором автоматически регулируется содержание влаги в масле. Ряд возмущений влияет на работу маслоизготовителя и тем самым вызывает отклонение содержания влаги в масле от требуемого значения. На содержание влаги в масле влияют также температура и продолжительность обработки сливок перед сбиванием.

Наиболее эффективными управляющими воздействиями при регулировании содержания влаги в масле являются производительность маслоизготовителя, расход воды, изменение частоты вращения била в цилиндре сбивания.

Технологический процесс производства сливочного масла методом сбивания (рис. 51) включает непрерывную подачу сливок, непрерывное сбивание, отделение пахты, обработку масляного зерна, вакуумную обработку, фасование и упаковывание.

Из емкости для созревания сливки через уравнительный бак подаются винтовым насосом в цилиндр маслоизготовителя. Образовавшееся масляное зерно с пахтой подается в первую камеру обработника, где зерно подвергается первой промывке и механической обработке шнеками. В первой камере обработника пахта отделяется от масляного зерна в бак для пахты и насосом подается для дальнейшей переработки. Окончательная промывка и дальнейшая обработка масляного зерна осуществляются во второй камере обработника. В третьей камере вакуум-насосом создается разрежение. Полученный масляный пласт продавливается через решетки с мелкими отверстиями, между которыми установлены ножи для перемешивания пласта. Выходящее из насадки маслоизготовителя масло направляется на фасование и упаковывание. Для дозирования воды в масло имеется насос-дозатор. Емкость с мешалкой предназначена для перемешивания рассола при производстве соленого масла.

Процесс сбивания обеспечивается равномерной подачей сливок винтовым насосом из уравнительного бака с поплавковым регулятором уровня 1-1. Со щита управления осуществляется управление работой маслоизготовителя.

Для контроля частоты вращения сбивателя служит комплект приборов – первичный преобразователь частоты вращения (тахогенератор) 2-1, соединенный с показывающим прибором 2-2. Для измерения силы тока, потребляемого электродвигателем при сбивании, на пульте установлен амперметр 3-1. Манометром 4-1 и манометрическим термометром 5-2 контролируют давление и температуру ледяной воды, поступающей для промывки масляного зерна в первой камере и масляного пласта во второй камере обработника. Манометрический термометр 5-2 имеет устройство для выдачи электрического сигнала при повышении температуры промывочной воды, о чем сигнализирует лампа НL5. На вакуумной линии обработки установлен вакуумметр 6-1.

Для контроля и регулирования содержания влаги в сливочном масле предназначен высокочастотный влагомер, работа которого основана на емкостном методе измерения. Комплект приборов состоит из первичного измерительного преобразователя 8-1 проточного типа, установленного на выходе масла из маслоизготовителя, блока преобразователя 8-2, показывающего и регулирующего прибора 8-3 и программного устройства 7-1, управляющего насосом-дозатором, обеспечивающим импульсное регулирование содержания влаги в сливочном масле.

Автоматическое регулирование параметров процесса сбивания существенно влияет на качество сливочного масла.



Рис. 51. Схема автоматизации выработки сливочного масла

способом сбивания
^ 7.6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СГУЩЕННОГО МОЛОКА С САХАРОМ И СУХОГО МОЛОКА

Молочные продукты сгущают в многокорпусных вакуум-выпарных установках циркуляционного и пленочного типов. Использование нескольких ступеней выпаривания обеспечивает непрерывность сгущения продукта.

Заданная производительность установок циркуляционного типа обычно поддерживается регулированием давления пара, поступающего на установку, вакуума в установке и уровня продукта в ее корпусах. Вакуум-выпарные установки работают обычно в комплекте с теплообменными аппаратами, применяемыми для предварительной пастеризации продукта.

В установке выделяют несколько основных контуров регулирования технологических параметров: концентрация сгущенного молока на выходе из установки, уровень его в корпусах, вакуум в установке, давление пара, поступающего в установку.

Выходным (регулируемым) параметром основного контура регулирования является концентрация сухих веществ в сгущенном молоке на выходе из установки. Входными (регулирующими) параметрами могут быть расход поступающего молока, давление пара на термокомпрессор, расход сгущенного продукта на выходе из установки.

Возмущающие воздействия – концентрация сухих веществ исходного молока, температура молока, поступающего в установку, коагуляция белка на греющей поверхности установки (что влияет на общий коэффициент теплопередачи установки), уровень продукта в калоризаторе и вакуум в установке. Температура молока, его уровень в калоризаторе и вакуум в установке стабилизируются отдельными системами регулирования. В качестве управляющих воздействий для данного контура могут быть расход поступающего молока, расход сгущенного молока и давление пара на термокомпрессор. При значительных возмущениях давление греющего пара в качестве управляющего воздействия выбирать нежелательно. При снижении давления уменьшается производительность установки, значительное отклонение давления греющего пара от номинального нарушает режим работы термокомпрессора.

Стабилизация уровня молока в корпусах вакуум-аппарата достигается регулированием расхода молока, поступающего на установку, или изменением расхода сгущенного молока на выходе из нее. Здесь уровень молока – выходная величина объекта регулирования, а расход молока и расход сгущенного молока – входные величины. Возмущающим воздействием является расход испаренной влаги. В качестве управляющего воздействия могут быть выбраны расход сгущенного или расход поступающего молока в зависимости от общей схемы автоматизации установки. Если управляющим воздействием выбирают расход сгущенного молока, то расход поступающего молока будет возмущающим.

Вакуум в установке регулируют, изменяя расход охлаждающей воды, поступающей на конденсатор. Входной параметр – расход охлаждающей воды, выходной – вакуум на входе вторичного пара в конденсатор или его температура (эти параметры функционально связаны). Возмущающие воздействия данного объекта регулирования – температура и давление охлаждающей воды.

Динамические свойства вакуум-выпарной установки по каналу «расход продукта – уровень продукта» в корпусе установки показывают, что рассматриваемый объект регулирования астатический и может быть аппроксимирован интегрирующим звеном.

Объем обрабатываемого молока и продолжительность его сгущения в вакуум-выпарных установках пленочного типа меньше, чем в циркуляционных. В связи с этим внешние возмущения (изменение расхода молока, давления греющего пара, степени разрежения) распространяются с большей скоростью, вызывая отклонения концентрации сгущенного молока на выходе из установки.

В пленочных вакуум-выпарных установках можно выделить три основных контура регулирования технологических параметров: концентрация сухих веществ в сгущенном молоке на выходе из установки; вакуум в установке; давление пара, поступающего в установку. С достаточной точностью объект регулирования (вакуум-выпарная установка) может быть аппроксимирован звеном чистого запаздывания и апериодическим звеном первого порядка. Динамические характеристики вакуум-выпарной установки пленочного типа показывают, что объект обладает малой инерционностью, поэтому для управления им применяют регулирующие устройства импульсного или непрерывного типа.

^ Автоматизация сгущения молока в двухкорпусной вакуум-выпарной установке непрерывного действия циркуляционного типа. Многокорпусные вакуум-выпарные установки комплектуются приборами автоматического контроля и регулирования основных технологических параметров. Приборы устанавливают на щитах управления, оснащаемых мнемосхемами с сигнализацией операций и пусковой аппаратурой. Системы автоматизации установок выполняют автоматический контроль и регулирование: концентрации сухих веществ (или плотности) сгущаемого продукта, разрежения в установке, давления греющего пара на установку и термокомпрессор и др.

Схема автоматизации сгущения молока в двухкорпусной вакуум-выпарной установке непрерывного действия циркуляционного типа показана на рис. 53.

Система автоматизации установки обеспечивает регулирование уровня продукта в промежуточном резервуаре; давления пара, подаваемого на установку; температуры пастеризации молока; концентрации сухих веществ в сгущенном продукте; уровня продукта в каждом корпусе установки; дистанционный контроль тепловых режимов работы установки, расхода молока на установку и др., а также предупреждает выбросы продукта из аппарата при пенообразовании.

Молоко из резервуара насосом 1 подается для нагрева в подогреватели 7–5. Подогреватели 4 и 5работают попеременно, их используют для нагрева молока до температуры пастеризации. При образовании пригара на поверхности подогревателя подключают другой, а загрязненный моют. Из подогревателей молоко поступает в калоризатор первого корпуса установки, где молоко вскипает и циркулирует в корпусе через пароотделитель и циркуляционную трубу.



Рис. 53. Схема автоматизации сгущения молока

в двухкорпусной вакуум-выпарной установке

непрерывного действия циркуляционного типа
Для продолжения циркуляции частично сгущенный продукт самотеком переходит в калоризатор второго корпуса. При достижении заданной концентрации сухих веществ продукт откачивается насосом 2. Вторичный пар из пароотделителя первого корпуса поступает на обогрев калоризатора второго корпуса и частично в термокомпрессор для нагрева продукта в первом корпусе. Вторичный пар из пароотделителя второго корпуса отводится через подогреватель 1 в поверхностный конденсатор. Конденсат из установки удаляется насосом 3. Для создания вакуума служит пароструйный вакуум-насос, состоящий из пускового эжектора и двухступенчатого пароэжекторного блока.

Для регулирования давления пара, подаваемого в установку, применяют комплект приборов, состоящий из преобразователя давления 1-1, подающего сигнал на вторичный самопишущий прибор 1-2. Последний соединен с ПИ-регулятором 1-3. При отклонении давления от заданного значения регулятор 1-3 через станцию управления прибора 1-2 воздействует на регулирующий клапан 1-5, установленный на паропроводе к установке. Сигнализация падения давления пара ниже заданного значения осуществляется лампой НL1 через преобразователь 1-4. Давление пара на термокомпрессор и эжектор контролируется манометрами 2-1 и 2-2.

Температуру нагрева молока, поступающего в первый корпус установки, контролирует, регистрирует и регулирует термометр сопротивления 3-1 с автоматическим электронным мостом 3-2 с пневматическим ПИ-регулятором. Регулирующий блок прибора воздействует через байпасную панель 3-3 на регулирующий клапан 3-4 подачи пара в нагреватели 4 и 5.

Расход молока, поступающего на установку, измеряется датчиком ^ 4-1, установленным на нагнетательной линии насоса 1 перед подогревателями, и индукционным расходомером 4-2. Прибор 4-3 предназначен для сигнализации отсутствия потока молока на установку. Регулирующим клапаном 5-2 по показаниям индукционного расходомера устанавливают номинальный расход молока на установку. Управление клапаном происходит от байпасной панели 5-1.

Концентрация сухих веществ «по влажности» в сгущенном молоке контролируется, регистрируется и регулируется датчиком 6-1 кондуктометрического влагомера типа АВСГ с вторичным прибором 6-2 (контролирующий, регистрирующий и регулирующий). Заданная концентрация сухих веществ достигается изменением расхода молока, поступающего на установку через клапан 6-4, смонтированный параллельно с клапаном 5-2. Клапан 6-4 должен изменять расход продукта до ± 10 % от номинального значения расхода.

Заданный уровень продукта в резервуаре поддерживается двух-электродными датчиками заполнения 7-7 и опорожнения 7-2 с кон-дуктометрическим сигнализатором 7-3, который управляет электродвигателем КМ1 насоса для подачи молока в резервуар.

Заданные уровни продукта в обоих корпусах вакуум-выпарной установки поддерживаются двухпозиционным регулятором уровня. Регулятор уровня комплектуется из датчиков 9-1 и 9-2 кондуктометрического типа, установленных соответственно в первом и втором корпусах, релейного блока 9-3, управляющего клапанами, один из которых 8-2 установлен на переливной трубе из первого корпуса во второй, другой 10-2, переключающего типа, – на нагревательной стороне насоса 2. При достижении уровня выше заданного в первом корпусе установки клапан 8-2 откроется и часть продукта перейдет во второй корпус. При превышении уровня во втором корпусе клапан 10-2 переключает поток сгущенного молока на выдачу.

В пусковой период и в случае нарушения режима сгущения в вакуум-выпарных установках происходит пенообразование, что может привести к выбросу продукта из аппарата. Для исключения таких случаев на обоих корпусах установки имеются устройства пеногашения. Устройства пеногашения состоят из кондуктометрических датчиков 11-1 и 11-2, релейного блока 11-3 и электромагнитных клапанов 11-4 и 11-5 подачи сжатого воздуха. При соприкосновении пены с датчиками открывается соответствующий электромагнитный клапан и поступающий воздух гасит пену.

Температура при работе установки контролируется многоточечным самопишущим мостом ^ 12-11с термометрами сопротивления с 12-1 по 12-10 температура кипения в первом и втором корпусах – датчиками 12-1 и 12-2, температура греющего пара в калоризаторах – 12-3 и 12-4, температура воды на выходе и входе конденсатора – 12-5 и 12-6; температура молока на входе установки – 12-7 и после подогревателя 1 – 12-8, в паровом пространстве подогревателей 4 и 5 - 12-9 и 12-10.

Предусмотрена сигнализация повышения температуры в паровом пространстве первого корпуса (в случае отложения белка на греющих поверхностях) приборами 12-1 и 14-1, работающими в комплекте с термометрами сопротивления 12-10, 12-9 и 12-3. При загрязнении белком греющей поверхности одного подогревателя клапаны 15-2, 15-3 и 16-1 переключают подачу молока и пара на другой пастеризатор.

Для управления пневматическими клапанами применяют электропневматические преобразователи 6-3, 8-1, 10-1, 15-1 и 16-1, преобразующие электрический сигнал в пневматический. Системой автоматизации с помощью электроконтактных манометров 17-1, 18-1 предусмотрена сигнализация давления в нагнетательной линии насоса подачи воды в конденсатор и насоса, откачивающего конденсат. Управление электродвигателями насосов молока и конденсата (кроме насоса подачи молока) осуществляется дистанционно кнопками с щита управления SВ2 – SВ4.

Автоматизация сгущения при производстве сгущенного молока с сахаром. Производство сгущенного молока с сахаром состоит из основного и вспомогательных этапов. Основной этап включает сгущение смеси исходного продукта с сахаром и охлаждение сгущенного продукта. На вспомогательном этапе приготовляют сахарный сироп, изготовляют металлические банки и фасуют в них продукт.

Для сгущения молочных продуктов с сахаром применяют одно-корпусные и двухкорпусные вакуум-выпарные установки циркуляционного типа с термокомпрессией вторичного пара. Сгущенный продукт охлаждают в вакуум-охладителях, производительность которых синхронизируется с производительностью вакуум-выпарной установки.

Схема автоматизации процесса сгущения молока в однокорпусных вакуум-выпарных установках (рис. 54) предусматривает: регулирование уровня заполнения вакуум-выпарной установки; регулирование температуры воды на выходе из промежуточного конденсатора; контроль температуры в промежуточном конденсаторе и в калоризаторе; контроль температуры воды на выходе из главного конденсатора; контроль вторичного пара; контроль и сигнализацию влажности сгущенного молока; автоматическое гашение пены в вакуум-выпарной установке; сигнализацию опорожнения вакуум-аппарата, сигнализацию падения давления воды на выходе из главного конденсатора.

Рис. 54. Схема автоматизации процесса сгущения молока

в однокорпусных вакуум-выпарных установках
В вакуум-выпарную установку периодического действия поступают для сгущения пастеризованное молоко при температуре 90 – 95 С и сахарный сироп. При достижении заданной концентрации сухих веществ готовый продукт выпускается из установки. Смесь молока и сиропа в калоризаторе подогревается смесью первичного и вторичного пара, поступающего из термокомпрессоров. Вакуум создается эжекторами и двумя конденсаторами – главным и промежуточным.

Уровень заполнения вакуум-аппарата регулируется комплектом приборов: кондуктометрическим датчиком ^ 1-3; релейным блоком 1-4 и регулирующим клапаном 1-5, установленным на линии поступления продукта в калоризатор. На линии поступления продукта в аппарат установлен сигнализатор опорожнения 1-2 с датчиком 1-1. При опорожнении промежуточной емкости после поступления соответствующего сигнала регулирующий клапан 1-5 закрывается, что предотвращает поступление воздуха в аппарат. Выбор режима работы регулятора уровня осуществляется ключом SА2, дистанционное управление – ключом SА1, сигнализация открытого и закрытого положений крана – лампой НL2. В аппарате для гашения пены предусмотрен пеногаситель 2-2. Датчик 2-1 пеногасителя установлен в сепараторе вакуум-выпарной установки, а исполнительный механизм 2-3 – на линии поступления воздуха в вакуум-аппарат.

Влажность продукта в процессе сгущения контролируется датчиком 5-1, установленным на трубопроводе с циркулирующим продуктом, и влагомером 5-2 Циркуляция осуществляется насосом. О работе насоса сигнализирует лампа НL6, а управляет его работой кнопка SВ2.

Лампа НL5 и звонок НА1 установлены для сигнализации достижения заданной влажности продукта. Звонок включается кнопкой SВ1. От сигнализатора опорожнения 4-2 срабатывает лампа НL4, сигнализирующая об опорожнении вакуум-аппарата. Датчик 4-1 сигнализатора 4-2 расположен на линии выхода готового продукта из вакуум-аппарата.

Заданная температура воды, выходящей из промежуточного конденсатора, регулируется термометром сопротивления ^ 3-1 с прибором 7-1, регулирующим клапаном 7-3 с исполнительным механизмом и указателем положения 7-2. Термометр сопротивления 3-1 установлен в промежуточном конденсаторе, а регулирующий клапан 7-3 – на линии поступления холодной воды в конденсатор. Ключами SА1 – SА6 выбирают режим работы и дистанционное управление.

Для контроля температуры в различных точках вакуум-выпарной установки служит автоматический мост ^ 3-5, к которому можно подсоединить различные термометры сопротивления. Термометры сопротивления контролируют температуру в промежуточном конденсаторе 3-1; воды, выходящей из главного конденсатора 3-2, вторичного пара 3-3; в вакуум-аппарате 3-4. Световая сигнализация НL7 падения давления воды в конденсаторе осуществляется контактами электроконтактного манометра 6-1.

Приборы и средства автоматизации системы смонтированы на щите, который оснащен мнемосхемой с сигнализацией работы оборудования, клапанов, уровня продукта в резервуарах и корпусах вакуум-выпарной установки и др.

^ Автоматизация сушки молока. При автоматизации сушки молока в распылительных сушильных установках необходимо обеспечить заданные влажность продукта и производительность установки. Последняя обеспечивается регулированием температуры горячего воздуха, поступающего из калорифера. 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. Изменение параметров теплоносителя – это возмущающее воздействие. Управляющие воздействия – расход сгущенного молока, теплоносителя и расход пара. 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. Управляющим воздействием выбирают входной параметр – расход сгущенного молока.

Возможны две схемы автоматического управления процессом сушки в распылительных сушильных установках: по косвенному параметру – зависимости влажности готового продукта от температуры выходящего из башни сушильного агента (горячего воздуха) и по прямому параметру – влажности сухого продукта, выходящего из сушильной башни.

Надежных и точных средств экспресс-контроля влажности сухих сыпучих продуктов промышленность не выпускает, поэтому для управления процессом используют косвенный параметр – температуру выходящего воздуха. Влажность сухого молока и температура выходящего воздуха взаимосвязаны.

С достаточной точностью сушильные установки как объекты могут быть аппроксимированы звеном чистого запаздывания и апериодическим звеном первого порядка.

Сушильные установки комплектуются приборами автоматического контроля и регулирования основных технологических параметров процесса. Приборы устанавливают на щитах управления, оснащенных мнемосхемами с сигнализацией операций процесса и пусковой аппаратурой. Схемы автоматизации распылительных сушильных установок для молочных продуктов, несмотря на конструктивные особенности, в качестве основного элемента управления содержат элементы автоматического контроля и регулирования температур входящего и выходящего воздуха. Температура выходящего воздуха в большинстве случаев регулируется изменением подачи сгущенного молока.

Схема автоматизации процесса сушки по косвенному параметру показана на рис. 55.

Подсгущенное молоко подается в приемный бак, в котором верхний и нижний уровни контролируются комплектом приборов 1-1, 1-2, НL1, 2-1, 2-2, НL2. Насос подает молоко на диск распылительного паротурбинного привода распылительной сушилки, а количество подаваемого продукта регулируется в зависимости от температуры выходящего из башни горячего воздуха комплектом приборов, в состав которого входят двойной термометр сопротивления 3-1, регулирующее устройство 3-2, электродвигательный исполнительный механизм 3-3 и два ключа: выбора режима управления SА4 и управления в операторном режиме SАЗ.

Стабилизация температуры сушильного агента – горячего воздуха, поступающего в сушильную башню и нагреваемого в паровых калориферах, осуществляется регулированием подачи греющего пара (при постоянном количестве подаваемого воздуха), выполняемым двумя комплектами приборов: 4-1, 4-2, 4-3 и 5-1, 5-2, 5-3. Температура в различных точках установки контролируется термометрами сопротивления 3-1, 4-1, 5-1, 6-1 в комплекте с автоматическим мостом 6-2. Для контроля максимально допустимого значения температуры установлен манометрический термометр 7-1 со световой НL3 и звуковой НА1 сигнализацией. Звуковой сигнал снимают кнопкой SВ1. Давление пара в паровой магистрали паротурбинного привода контролируется манометром 8-1 с сигнализацией минимального значения давления лампой НL4. Число оборотов паротурбинного привода регулируется входящим в комплект сушильной установки регулятором 9-1.



Рис. 55. Схема автоматизации процесса сушки молока

по косвенному параметру

При повышении предельно допустимой температуры сушильного агента 7-1, 7-2 предусмотрена автоматическая блокировка подачи пара в калорифер, подачи продукта в сушильную башню и подачи горячего воздуха.
^ 8.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ КОНСЕРВОВ И ФОРМА ДЛЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ

Автоматизация производства мясных консервов имеет ряд особенностей. В их числе – жесткие требования к технологическим режимам в процессе изготовления консервов, точности дозировки компонентов, качеству готовой продукции.

Технологический процесс производства консервов характеризуется дискретным характером осуществления большинства операций, что затрудняет управление процессом и его автоматизацию. Внедрение локальных систем автоматизации, промышленных роботов на монотонных и однообразных операциях, информационных систем по учету готовой продукции, автоматизированных линий для упаковывания готовой продукции будет способствовать значительному повышению производительности труда на консервных заводах.



Рис. 65. Схема автоматизации производства мясных консервов
Для производства мясных консервов в жестяной таре мясо поступает на камеры размораживания. На столе выполняют обвалку и жиловку мяса. Затем его направляют в мясорезательную машину, а потом в дозатор машины-смесителя. В камеру смешивания поступают из дозатора также жир, соль, специи. Фаршем наполняют банки и подают на весы. Затем банки поступают в вакуум-закаточную машину, после чего направляются на стерилизацию в автоклав. Выгруженные из автоклава консервные банки упаковывают в картонную тару и направляют на склад готовой продукции.

Схема автоматизации производства мясных консервов приведена на рис. 65. Схема предусматривает сигнализацию о достижении предельных уровней соли, специй, жира и мяса в дозаторах; измерение, запись и регулирование вакуума в вакуум-закаточной машине; измерение и программное регулирование температуры и давления в автоклаве; дистанционное и автоматическое управление электродвигателями оборудования.

При достижении верхнего предельного уровня соли и специй в дозаторе срабатывает датчик ^ 1-1, сигнализатор-регулятор 1-3 зажигает лампу НL1. Если этот уровень достигает нижнего датчика 1-2, то загорается лампа НL2 и автоматически отключается электродвигатель конвейера подачи смеси в смеситель. Аналогично работает сигнализатор-регулятор уровня жира в дозаторе.

Когда мясо в дозаторе достигает верхнего предельного уровня, срабатывает датчик ^ 4-1, сигнализатор-регулятор 4-2 зажигает лампу НL2 и автоматически отключает электродвигатель мясорезательной машины. Если дозатор опорожняется, датчик 3-1 включает лампу НL9, автоматически выключается электродвигатель смесителя и включается электродвигатель мясорезательной машины.

Степень разрежения в вакуум-закаточной машине измеряется и записывается прибором 5-1. Стабилизация вакуума осуществляется регулятором 5-2 в комплекте с мембранным исполнительным механизмом 5-3, установленным на линии отсоса воздуха.

Схемой автоматизации процесса стерилизации консервов в водной и паровой рабочей среде автоклава предусмотрено программное регулирование температуры и давления. Для настройки программного регулятора на определенный режим автоматического управления процессом стерилизации в водной среде в зависимости от вида консервов задаются следующими параметрами: начальной температурой воды в автоклаве tн, температурой стерилизации tст конечной температурой воды в автоклаве tк, временем нагрева воды в автоклаве н от начальной температуры до температуры стерилизации, временем охлаждения воды в автоклаве 0 от температуры стерилизации до конечной температуры охлаждения, временем стерилизации ст.

Температура в автоклаве измеряется термометром ^ 6-3 с пневматическим выходом. Давление в автоклаве контролируется мановакуумметром 7-2 с пневматическим выходом.

Программа измерения температуры во времени вырабатывается командно-программирующим устройством ^ 6-4. Регулирование температуры по программе выполняется регуляторами 6-5 и 6-6, управляющими клапанами с мембранными пневмоприводами 6-9 и 6-8, установленными на трубопроводе подачи пара и воды в автоклав. Устройство 6-З по программе командует клапаном 7-5 выпуска конденсата в дренаж.

Программа измерения давления в зависимости от температуры в автоклаве вырабатывается командно-программирующим устройством 6-7. Регулирование давления в автоклаве осуществляется регуляторами 7-3 и 7-4, управляющими клапанами с мембранными пневмоприводами 7-7, 7-6 и 7-5 на трубопроводах подачи воздуха и спуска. В линии установлено четыре автоклава.

Дистанционное управление электродвигателями оборудования осуществляется соответствующими кнопочными выключателями SВ1 SВ4. Лампы НL5-НL8, НL10, НL11, НL13HL16 сигнализируют о работе электродвигателей, а лампы НL1 – НL4 – о достижении предельных значений уровня.

В результате автоматизации производства мясных консервов повышается производительность труда и улучшается качество выпускаемой продукции.

^ 8.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ МЯСА

Автоматизация управления холодильными камерами. Для увеличения срока хранения мясопродуктов их охлаждают, замораживают и хранят при низкой температуре. Схема автоматизации комплексной холодильной обработки мясопродуктов представлена на рис. 67.

Машина централизованного контроля и регулирования контролирует и поддерживает постоянной температуру (4 °С) в камерах хранения буженины. В контур регулирования входят термопреобразователь сопротивления 1-1, установленный в камере, и электромагнитный клапан 2-1, установленный на трубопроводе подачи хладагента.


Рис. 67. Схема автоматизации холодильных камер
Машина 14-1 контролирует и поддерживает постоянной температуру (2 °С) в тоннеле для охлаждения колбас. В контур регулирования входят термопреобразователь сопротивления 3-1 и электродвигатели вентиляторов в калорифере 1-й ступени КМ1 и КМ2, а также электродвигатели вентиляторов в калорифере 2-й ступени КМЗ и КМ4. Лампы НL1 – НL4 сигнализируют о работе электродвигателей.

Сигнал «Размораживание» подается датчиками–реле температуры 4-1 и 4-2, а также сигнальным табло НL5. Машина централизованного контроля и регулирования через каждые 3 ч отключает на 15 мин соленоидные мембранные вентили 5-1 и 6-1 подачи рассола при размораживании калориферов.

Машина 14-1 контролирует и поддерживает постоянной температуру (–20 °С) в камере подморозки шпика. В контур регулирования входят термопреобразователь сопротивления 7-1, и соленоидный мембранный вентиль 10-1. Схемой предусмотрено открытие соленоидного вентиля 9-1 при работе и закрытие его при размораживании, открытие вентиля 11-1 через 20 мин после начала размораживания и закрытие его при работе, открытие вентиля 12-1 через 10 мин после начала размораживания и закрытие его при работе. При размораживании включается электрообогрев сливных труб, который через 60 мин отключается.

Машина централизованного контроля и регулирования также управляет отключением электродвигателей вентиляторов КМ5 и КМ6 при размораживании и включением при работе. Лампы НL6 и НL7 сигнализируют о работе электродвигателей. Сигналы о процессе оттайки поддаются реле температуры 13-1 и 13-2 и сигнальным табло НL8.

Местное управление электродвигателями осуществляется соответствующими кнопочными выключателями SВ1–SВ6. Для перехода на дистанционное управление служат переключатели SА1– SА6.

Регулирование температурного режима и удаление инея с приборов охлаждения в камерах с положительной температурой осуществляются автоматически в соответствии с заданной программой. Температурный режим в камерах с отрицательной температурой (за исключением камер замораживания мяса) регулируется автоматически, а иней с приборов охлаждения снимают вручную при работе в режиме «Размораживание».

Структура АСУТП холодильника определяется объемами информационных потоков и их частотными характеристиками. В камерах охлаждения, например, 22 накопительных пути, по которым поступают мясо и мясопродукты различных сортов. Общий объем недокументированной информации по камере охлаждения, необходимой диспетчеру для управления, составляет 100 кбайт. Максимально ожидаемая частота обновления информации по определению охлаждения с учетом вероятности безотказной работы отдельных элементов транспортной системы – 0,93 бит/с. Объемы и частоты недокументированной информации составили: в камерах заморозки – 950 байт и 0,95 бит/с; в камере хранения – 700 байт и 0,7 бит/с; в экспедиции – 725 байт и 0,93 бит/с; в отделении заморозки мяса и мясопродуктов в блоки – 790 байт и 0,9 бит/с (для холодильника мощностью 200 т в смену).

Сопоставляя разрешающую информационную способность человека и полученные данные по величине и частоте обновления документированной и недокументированной информации, систему управления грузооборотом холодильника выбирают двухуровневой. На первом уровне управления принимают и отпускают сырье в отделениях охлаждения, замораживания, хранения, размораживания и экспедиции. Для осуществления этих работ организуют пять операторных пунктов с технологом-оператором во главе каждого.

Операторные пункты должны быть оснащены пультами операторного управления, на которых отображается динамика технологического процесса данного отделения. Для полной координации работы всех отделений, их взаимосвязи и согласования работу технологов-операторов координирует диспетчер холодильника.

Диспетчерский пункт холодильника должен иметь мнемосхему перемещения грузопотоков от одного отделения к другому и управлять работой межотделенческих транспортных средств. Диспетчер должен иметь оперативную связь со всеми технологами-операторами холодильника и вспомогательными службами, координировать распределение материальных потоков, грузчиков холодильника и всей ремонтно-эксплуатационной службы.

Информационно-вычислительные функции системы должны включать в себя автоматизированный сбор, обработку и регистрацию первичной информации о сырье (масса, количество, категория, время и дата поступления, упитанность, вид животных, стандартность); контроль и регистрацию температуры охлаждающей среды в камерах холодильной обработки и хранения; определение размера усушки сырья после холодильной обработки с последующей ее регистрацией на цифропечатающем устройстве; сравнение с нормами и выдачу сигналов о превышении нормативных значений усушки; накопление информации по результатам взвешивания с нарастающим итогом и регистрацию на цифропечатающих устройствах; контроль за выполнением сменного (суточного) плана; визуальный контроль наличия, передвижения и размещения сырья во всех камерах холодильника с помощью световых табло и мнемосхемы; формирование итоговой ведомости о поступлении, распределении и реализации сырья, поступающего в камеру хранения.

К управляющим функциям системы относят автоматическое адресное распределение сырья в камерах холодильной обработки по сигналам от санитарно-ветеринарного поста и автоматических весов; программную выдачу сырья из камер охлаждения и замораживания по различным направлениям его использования; оптимизацию холодильной обработки мяса за счет контроля времени охлаждения и замораживания, а также контроля температуры.

Экономический эффект достигается за счет уменьшения усушки мяса.
^ 8.5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВЫХ ЖИРОВ

В производстве пищевых животных жиров (говяжьего и свиного) масса, состоящая из жира, воды и белковой ткани, разделяется в трехфазных жировых сепараторах. В результате получается растопленный говяжий или свиной жир с содержанием воды до 0,2 %. Очищенный жир поступает на линию фасования жира.

На линии фасования жира выполняются следующие технологические операции: охлаждение жира, кристаллизация, фасование в пачки и короба, розлив в бочки, взвешивание наполненных бочек.

Перемещение жира в линии механизировано, выбрана рациональная структура системы автоматического контроля, регулирования и управления. Она отвечает требованиям поточной организации производства, непрерывной машинно-аппаратурной схеме линии фасования жира.

Схемой автоматизации фасования жира (рис. 69) предусматриваются: контроль давления жира в трубопроводах после насосов; регулирование уровня продукта в уравнительном баке и эмульсии в аппарате, а также сигнализация о достижении предельного уровня продукта и эмульсии; регулирование температуры жира в цилиндре 1 переохладителя; контроль температуры жира, поступающего в автомат на фасование, а также контроль температуры жира после холодильника (этот жир поступает в цилиндр 2переохладителя); контроль и регулирование температуры жира после цилиндра 2 переохладителя; контроль и регулирование температуры воды на станции водоподогрева; автоматическое заполнение и взвешивание жира в бочке; автоматический учет заполненных бочек; регулирование уровня заполнения ресивера жидким аммиаком; сигнализация о работе насосов, автомата для фасования жира и конвейера.

С центрального щита контроля и управления осуществляется управление линией фасования жира. На этом щите компонуются контрольно-измерительные приборы, средства автоматизации, сигнальная и пусковая аппаратура.

Очищенный жир продуктовым насосом ^ 1 подается в первый цилиндр переохладителя. Давление жира в трубопроводе после насоса 1 и насоса высокого давления контролируется манометрами 1-1 и 4-1 (давление в трубопроводе поддерживается регуляторами давления 1-2, 4-2, 24-1, 26-1 и 28-1). При давлении выше допустимого насосы 1, 2, 5, 6 и 7 выключаются, при этом на центральный щит контроля и управления подается звуковой сигнал НА1. Нагрузка насосов контролируется амперметрами 1-3 и 4-3.

Уровень продукта в уравнительном баке и уровень в аппарате возврата эмульсии регулируются сигнализаторами уровня 2-2, 3-2, 13-2, 14-2, датчики которых 2-1, 3-1, 13-1 и 14-1 установлены на соответствующем оборудовании.

При достижении максимальной отметки уровня насос, подающий жир, выключается, а при отклонении уровня от заданных технологическим регламентом значений на щите управления подаются световой и звуковой сигналы (соответственно лампы НLЗ, НL4, НL14 и НL15 и электрический звонок НА).

Уровень заполнения ресивера жидким аммиаком регулируется позиционными регуляторами 20-2, 21-2 с датчиками 20-1 и 27-1 и исполнительным механизмом 22-1. При отклонении уровня от заданного значения на местный щит управления подается световой сигнал лампой HL21.






Рис. 69. Схема автоматизации линии фасования жира
Автоматическая система контроля и регулирования температуры жира, поступающего на линию фасования, обеспечивает контроль и стабильность температуры продукта при фасовании в мелкую тару (пачки) по 250 г (свиного жира 10–18 °С, говяжьего 16– 26 С, костного 18–20 °С), при фасовании в крупную тару – коробки (свиного жира 22–27 С, говяжьего 30–34 С, бараньего 29–32 °С), при фасовании в бочки (свиного жира 26–30 °С, говяжьего 26–30 °С, бараньего 26–30 °С), а также температуры воды (70 + 1,5 °С – для обогрева уравнительного бака, 50 + 1,5 С – для обогрева цилиндра 7 переохладителя и холодильника, 30+ 1С – для обогрева кристаллизатора).

Термометрами 6-1 и 10-1 контролируются температуры продукта после цилиндра 1 переохладителя и воды на выходе из холодильника.

Температура продукта в обоих цилиндрах переохладителя контролируется регуляторами 7-2 и 11-2. В контур регулирования температуры продукта в цилиндре 1 переохладителя входят датчик-реле 7-1 на трубопроводе на выходе из цилиндра 1 переохладителя, регулятор 7-2 на центральном щите управления и регулирующий клапан 7-3 на трубопроводе подачи воды температурой 50 °С в цилиндр 1 переохладителя.

Сигнальная лампа НL8 информирует об отклонении температуры продукта от заданного значения (70 °С).

В контур регулирования температуры продукта в цилиндре 2переохладителя включены датчик-реле температуры ^ 12-1 на трубопроводе на выходе из цилиндра 2 переохладителя, регулятор 12-2 на центральном щите и два регулирующих клапана – 12-3 и 12-4. Исполнительный механизм 12-3 установлен на трубопроводе подачи воды температурой 30 С, а механизм 12-4– на трубопроводе подачи аммиака.

Сигнал об отклонении температуры продукта от заданного значения после переохладителя (12–34 °С в зависимости от вида жира) подается через пневмосиловой преобразователь 12-5 лампой НL1З. В этом случае подача жира прекращается.

При отклонении температуры продукта в цилиндре ^ 1 переохладителя регулятор температуры 5-2 получает сигнал отдатчика-реле температуры 5-1, установленного на трубопроводе подачи продукта в цилиндр 1 переохладителя, и через электропневмопреобразователь 5-3 подает управляющий сигнал на регулирующий клапан 5-4, который расположен на трубопроводе подачи продукта в цилиндр 1 переохладителя.

Контроль и регулирование температуры воды на станции водо-подготовки в трех баках с температурой воды 70, 50 и 30 °С осуществляются по месту регуляторами 21-2, 23-2 и 25-2. Датчики 21-1, 23-1 и 25-1 установлены на трубопроводах на выходе нагретой воды из баков, а регулирующие пневматические клапаны 21-3, 23-3 и 25-3 – на паропроводе подачи пара в нагревательные рубашки баков.

Температура продукта, поступающего в автомат на фасование, контролируется вторичным прибором 9-2 с термопреобразователем сопротивления 9-1, смонтированным на трубопроводе подачи жира в автомат на фасование, с сигнализацией на щите местного оборудования лампами НL10 и НL11.

Процесс заполнения бочек жиром на участке розлива продукта в бочки автоматизирован. Бочки заполняются из двух трубопроводов одновременно. На автоматических весах укреплены два фотодатчика: 28-1 и 29-1. Фотодатчик 29-1 подает сигнал на реле 29-2, затем через электропневмопреобразователь 29-3 – на управляющий клапан 29-4, который прекращает подачу продукта в бочки из одного трубопровода.

Другой фотодатчик ^ 28-1 установлен против деления на шкале весов, соответствующего максимальной массе жира в бочке. При подходе стрелки весов к фотодатчику 28-1 последний подает сигнал на реле 28-2 и через электропневмопреобразователь 28-3 – на управляющий клапан 28-4, и подача жира в бочку прекращается.

Одновременно от фотодатчика ^ 28-1 поступает сигнал через пневмоэлектропреобразователь 28-3 на счетчик 27-1 и на электродвигатель конвейера для подачи очередной бочки под заливку. Счетчик учитывает количество заполненных жиром бочек.

Электродвигателями насосов, мешалок, аппаратов, автоматов и конвейера управляют с места соответствующими кнопками управления Н. О работе этих электродвигателей сигнализируют соответственно лампы НL1, НL5, НL9, НL13, НL17, НL18, НL20, НL22, НL27. Кнопку Н(SВ14) используют для опробования звукового сигнала, а кнопку Н(SВ15) – для снятия его.

В результате автоматизации линии фасования жира повышается производительность труда, улучшаются организация, координация управления и условия труда обслуживающего персонала.

^ Контрольные вопросы и задания. 1. Какие факторы затрудняют автоматизацию технологических процессов в мясной промышленности? 2. Как осуществляется автоматическое программное управление оборудованием при обработке шкур крупного рогатого скота? 3. Как происходит автоматическое регулирование температуры и влажности при термической обработке вареных колбас? 4. Какие параметры контролируются и регулируются в коптильной камере? 5. Опишите схему регулирования температуры запекания в ротационных печах. 6. Какие функции выполняет АСУТП термического отделения? 7. Расскажите об основных контурах регулирования при автоматизации производства мясных консервов. 8. Какие блокировки предусмотрены в схеме автоматизации приготовления фарша? 9. Каким образом поддерживают температурный режим в холодильных камерах? 10. Расскажите об основных контурах регулирования при автоматизации процесса размораживания.


Скачать файл (247 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru