Розробка автоматизованої системи керування лінією виготовлення кексів на приватному підприємстві "Вікторія"

Проект системи автоматизованого керування поточною лінією у кондитерському виробництві; технічні параметри. Характеристика продукції, сировини, напівфабрикатів, обладнання. Розробка принципової схеми та алгоритму системи; розрахунок собівартості проекту.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 13.06.2013
Размер файла 4,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

На сьогоднішній день життя кожної людини важко уявити без автоматизації. Вона являється одним з основних і найбільш прогресивних напрямків технологічного розвитку сучасності, оскільки ефективно застосовується з метою досягнення зростання показників ресурсозбереження, поліпшення екології навколишнього середовища, якості та надійності продукції.

Ефектами від впровадження автоматизації являються: зниження трудомісткості виробництва та трудовитрат, збільшення змінності виробництва, стабільна швидкість роботи, покращення якості виконуваних контрольних та управлінських операцій, вирішення задачі автоматизації основного технологічного устаткування, аналізу, контролю і управління технологічними процесами на основі математичних методів і використання ЕОМ, автоматизація проектування автоматизованих процесів, можливість виконування робіт в шкідливих умовах, зменшення кількості працівників на підприємствах та на окремих робочих місцях. Тільки із здійсненням автоматизації та використанні роботизованих технологічних комплексів можна досягнути високого рівня продуктивності праці, якості продукції та отримання максимально можливого прибутку при мінімальних витратах.

В даному дипломному проекті розглядається автоматизована система керування лінією виготовлення кексів на приватному підприємстві «Вікторія».

Технологічний процес виготовлення кондитерських виробів,зокрема кексів, передбачає максимальну механізацію всіх процесів праці, враховуючи й підсобні роботи.

Передбачена широка автоматизація технічних процесів на основі автоматизованих систем, машин і механізмів, уніфікацій модулів обладнання, робототехнічних комплексів і обчислювальної техніки. Розробляються і використовуються нові електрофізичні, біотехнічні і ферментативні методи обробки продукції.

Кекси - це вироби із здобного тіста з різними поліпшувачами. Сировиною для їх виготовлення є пшеничне борошно вищого сорту, вершкове масло, маргарин, меланж, цукор-пісок, молоко тощо. На якість кексів суттєво впливає заміс і збивання тіста, формування, випікання за температури 180-200°С і охолодження, а для більшості виробів - глазурування та оздоблення поверхні.

Вологість повітря на стадіі випікання впливає на загальний вигляд кексів. Зі зниженням вологості кекси стають темнішими. За більш високої вологості повітря поверхня кексів стає блискучішою і хрумкою.

Пакують кекси у картонні коробки, пакети з целофану або полімерних плівок, а також у дерев'яні чи алюмінієві лотки із застеленим дном.

Контроль якості кексів починається з оцінки відповідності формі, стану поверхні, кольору, виду на зломі, смаку і запаху. Поверхня кексів має бути не підгорілою, а виготовлених на хімічних розпушувачах може мати тріщини і розриви, які не змінюють товарного вигляду виробів. Колір передбачений від світло-до темно-коричневого. Кекси повинні бути добре пропеченими, без закалу і слідів непромісу; добавки достатньо рівномірно розподілені у виробах.

Зберігати кекси слід за температури не вище як 18°С і відносної вологості повітря 70-75%. У цих умовах встановлені такі строки зберігання: кексів, що виготовлені на дріжджах - 2 дні, упакованих у полімерні матеріали - 12 днів; виготовлених на хімічних розпушувачах, а також без них і дріжджів - 7 днів.

Актуальність теми даного проекту полягає в тому, що на конкретному підприємстві необхідно модернізувати та автоматизувати лінію по виготовленню кексів. Обладнання ПП «Вікторія» є дещо застарілих зразків, а деякі операції (наприклад стадія глазурування) взагалі виконуються працівниками - кондитерами вручну, що значно затягує процес виготовлення продукції і гальмує розвиток підприємства.

Метою роботи є створення проекту комплексної автоматизації технологічної лінії виготовлення кексів, підбір необхідних засобів автоматизації, їх детальний опис, розрахунок їх надійності, створення структурної та принципової схем, розрахунок собівартості запропонованого проекту та порівняння затрат з аналогом. При цьому планується отримати позитивний економічний ефект від впровадження проекту та підвищити конкурентоспроможність підприємства на ринку.

1. ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

1.1 Призначення та межі застосування

Автоматизована система керування , що пропонується у дипломному проекті, призначена для створення та забезпечення оптимальних умов праці на підприємстві, автоматизації процесів по виготовленню кондитерських виробів, збільшення кількості виготовленої продукції та отримання максимально можливого прибутку.

Такі системи використовуються для автоматизації процесів збирання та пересилання інформації про об'єкт керування, її перероблення та видавання керівних дій на об'єкт керування (ДСТУ 2226-93); сукупність економіко-математичних методів, технічних засобів (ЕОМ, пристроїв відображення інформації, засобів зв'язку та інші) і організаційної структури, що забезпечують раціональне керування складними об'єктами і процесами.

АСК дає змогу розв'язувати задачі перспективного та оперативного планування виробництва, оперативного розподілу завантаження обладнання, оптимального розподілу обладнання та використання ресурсів і інше. АСК належить до класу людино-машинних систем і складається з функціональної і забезпечувальної частин.

Застосування пропонованої системи автоматизованого керування лінією виготовлення кексів передбачено у кондитерському виробництві, зокрема на ПП «Вікторія».

1.2 Умови експлуатації

Для пропонованої САК ставляться такі умови:

- Кліматичні умови: температура навколишнього середовища від мінус 30С до плюс 50°С, відносна вологість повітря до 75%.

- Механічні умови: стійка до вібрацій, до коливання високих та низьких температур.

- Інші умови: досить легка в управлінні.

- Умови живлення: 220В змінної напруги з частотою 50 Гц.

- Умови ремонту: при виході з ладу обладнання чи наявності дефектів в роботі його експлуатація забороняється. На підприємстві наявний відділ по ремонту обладнання, який вчасно виявляє та усуває всі можливі несправності. Для запобіганню поломок та зупинки при цьому виробництва щоденно проводиться первинний огляд апаратури та її складових.

1.3 Технічні параметри системи

Споживана потужність не більше 800 Вт.

Висока швидкодія системи з мінімально можливими запізненнями, що пов'язані з інструментальними , випадковими та систематичними похибками вимірювань. Основні функціональні можливості датчика DS18B20 - його температурний перетворювач. Роздільна здатність температурного перетворювача може бути змінена користувачем і складає 9, 10, 11, або 12 бітів, відповідаючи нарощенням (дискретності вимірювання температури) 0.5°C, 0.25°C, 0.125°C, і 0.0625°C, відповідно. Роздільна здатність за замовчуванням встановлена 12-біт. У початковому стані DS18B20 знаходиться в стані спокою (у неактивному стані). Щоб почати температурне вимірювання і перетворення, оператор повинен подати команду початку конвертації температури [0х44]. Після конвертації, отримані дані запам'ятовуються в 2-байтовому регістрі температури в оперативній пам'яті, і DS18B20 повертається до неактивного стану. Якщо DS18B20 включений з зовнішнім живленням, оператор може контролювати конвертування температури (після команди [0х44]) станом шини. DS18B20 формуватиме (відповідь на слот часу читання від пристрою керування) логічний «0» коли відбувається температурне перетворення. І логічну «1», коли конвертування виконано.

2. ОГЛЯД ТА АНАЛІЗ ШЛЯХІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ

2.1 Загальні відомості про ПП «Вікторія»

Приватне підприємство «Вікторія» - це сучасне підприємство, що спеціалізується на випуску борошняних кондитерських виробів. Раніше, за часів СРСР, це була велика кондитерська фабрика, яка у 90-ті рр. ХХ століття стала маленькою частиною, тобто приватним підприємством.

ПП «Вікторія» має багаторічну історію. Тут зібрано та примножено досвід багатьох десятиліть і поколінь. Після жовтневої революції 1917 року колишня «Кондитерська майстерня Смак» у невеликому містечку біля Львова була перетворена в «Першу кондитерську фабрику». Через 7 років її бісквітний цех виділився в самостійне виробництво. 30 грудня 1991 рішенням Міськвиконкому №125 від 02.02.2001 р. у процесі роздержавлення і приватизації державної власності, підприємство було перетворено у приватну власність. Це стало початком існування ПП «Вікторія».

Підприємство розміщене на 2000м2. Проектна потужність понад 1200 тонн виробів на рік.

ПП «Вікторія» виробляє та реалізує більше 20 видів печива (затяжного, цукрового та здобного), а також понад 10 видів кексів, в основному це кекси з заниженою калорійністю, що і привертає до себе увагу. Відмінною рисою продукції є висока якість, відсутність консервантів та використання лише натуральної екологічно чистої сировини.

Підприємство постійно вдосконалює і розширює асортимент продукції, що випускається, що поряд з високою якістю продукції зробила торгову марку «Вікторія» коханою і впізнаваною не лише в Україні, але і за її межами.

Головною метою підприємства є задоволення попиту споживачів і підвищення конкурентоспроможності продукції. Якість - найважливіший, незмінний засіб досягнення поставленої мети. Це підтверджується почесними дипломами і медалями, якими нагороджено підприємство на виставках.

ПП «Вікторія» має самостійний баланс, рахунки в т. ч. валютний і розрахунковий рахунки в банківських установах, товарний знак, гербову та інші печатки і штампи зі своїм найменуванням. Здійснює свою діяльність на основі господарського розрахунку, самофінансування і самоокупності.

Основним видом діяльності підприємства відповідно до Статуту є:

- Виробництво борошняних кондитерських виробів;

- Роздрібна торгівля;

- Оптова торгівля і дрібнооптова торгівля;

- Транспортування готової продукції до центрів збуту;

- Громадське харчування.

Виробнича структура підприємства включає основний виробничий бісквітний цех, а також допоміжні ділянки і транспортний відділ. Крім того, є непромислове господарство: фірмовий магазин, їдальня, житлово-сервісне господарство.

Облікова чисельність працюючих склала 564 особи, з них:

Інженерно технічний персонал ІТП - 105 чол.;

Непромисловий персонал - 13 чол.;

Виробничо промисловий персонал ППП - 446 чол.

Стратегія розвитку ПП «Вікторія» спрямована на:

- Нарощування обсягів виробництва та реалізації продукції;

- Розширення асортименту продукції, що випускається;

- Підвищення впізнаваності продукції та поліпшення її споживчих властивостей;

- Розширення матеріально-технічної бази підприємства та впровадження сучасних технологій виробництва;

- Зниження енергоємності та матеріалоємності виробництва;

- Збільшення виробничого потенціалу підприємства;

- Підвищення рентабельності виробництва і продажів;

- Збільшення конкурентоспроможності продукції як на внутрішньому ринку, так і на ринках Росії та інших країн СНД;

- Автоматизація технологічних ліній виготовлення продукції.

2.2 Характеристика продукції, сировини і напівфабрикатів

Кекси - калорійні борошняні кондитерські вироби, виготовлені з великою кількістю масла, маргарину, молока, меланжу, цукру та борошна пшеничного вищого ґатунку. Часто в рецептуру кексів включають родзинки, цукати, горіхи та інші добавки. Кекси виробляють за ГОСТ 15052-96 «Кекси. Загальні технічні умови »або за ТУ підприємства.

Борошно - це порошкоподібний продукт, який одержують при розмелюванні зерна. За якістю борошно пшеничне виробляється п'яти ґатунків: крупчастий, вищий, перший, другий ґатунки і оббивне.

Борошно вищого ґатунку одержують з м'яких складових і напівскладових сортів пшениці. Колір борошна білий або білий з кремовим відтінком. Вміст сирої клейковини не менше ніж 28%. Борошно має високі хлібопекарські властивості і широко використовується в кондитерському виробництві.

Цукор пісок - це білий, кристалічний порошок, який виробляють з цукрової тростини і цукрового буряка.

Він містить 99,7% сахарози і 0,14% вологості. У воді розчиняється повністю не має стороннього присмаку і запаху на смак солодкий. Цукор є добрий засвоюється організмом, зміцнює нервову систему, знімає втому. Проте надлишок його шкідливий (ожиріння, порушення обміну речовин, захворювання зубів).

Яйця складаються з шкаралупи 12%, білка 56%, жовтка32%. Білок складається з кількох шарів, прозорої тягучої безбарвної маси, яка при збиванні утворює піну.

Хімічний склад білка і жовтка не одинаків, у білку міститься 0,9% вуглеводів, з мінеральних речовин натрій, калій, фосфор, магній, кальцій і залізо, білок бідний на жири 0,03%. Вітаміни В, В2, В12, енергетична цінність 100 г - 107 кКал. Жовток найцінніша частина яйця, він багатий на білки 16,2%, жири 32,6%, вуглеводи, мінеральні речовини, вітаміни Д, Е., РР і групи. Жовтого кольору, жовтку надає наявність в ньому ккаротину з якого утворюється вітамін А. Жовток - це густа маса світлих і темних шарів, що чергуються між собою, зверху він вкритий оболонкою.

Масло вершкове. Високо жирний харчовий продукт, який виготовляють з вершків молока. Масло вершкове належить до продуктів харчування з високою енергетичною цінністю, його біологічну цінність визначають жиророзчинниками вітамінами А,Д,Е. З водорозчинних (В.С). Масло виготовлене з літнього молока, збагачено на вітаміни.

Маргарин - високоякісний жир, подібний до вершкового масла за смаком, кольором, ароматом, консистенцією, вмістом жирі, білків, вуглеводів. Основною складовою частиною маргарини є саломас (гідрогелізований жир). Крім того в рецептуру маргарину входить рідкі рослинні олії (соняшникова та кукурудзяна), тваринні жири яловичий, свинячий) і коров'яче молоко (натуральне або сухе) кухонна сіль, цукор, ванілін, барвники і емульгатори, лимонна кислота, ароматичні речовини. Для підвищеної біологічної цінності маргарину до нього додають вітаміни А і Е. Маргарин містить не менш ніж 82% жиру, не більш 17% води, 1% вуглеводів, 0,3% білків, t плавлення маргарину 27-33оС, засвоюється організмом 94-97%. Розрізняють маргарин: столовий, вершковий, молочний, також є з добавками шоколадно-молочні, шоколадні. Використовують для приготування бутерброднів і кондитерських виробів.

Молоко - це біологічна рідина, яка виробляється молочними залозами молочних ссавців. Воно багате різноманітними поживними речовинами. У молоці міститься майже всі жиро і водорозчинні вітаміни, більшість вітаміні надходить з кормів.

Деякі жиророзчинні вітаміні (Д, К) синтезуються в організмі тварин. У молоці виявлено 50 елементі. Мінеральних речовин, найважливіших із них кальцій і фосфор.

Особливості застосування харчових добавок у виробництві кексів

У виробництві кексів використовуються наступні харчові добавки: фарбники, ароматизатори, підсилювачі смаку та аромату, емульгатори, консерванти, антиокислювачі, волого утримуючі агенти, розпушувачі.

· Ароматизатори. Кекси без ароматизаторів можуть мати невиразний запах і присмак жиру. Ароматизатори привносять в кекси більш солодкий і приємний присмак, привабливий аромат, а також ефективно маскують присмак жиру. У кексах знаходять застосування в основному, рідкі ароматизатори, хоча допускається застосування і порошкоподібних. Популярні ванільний, кавовий, цитрусові аромати. В якості ванільних ароматизаторів використовують ванілін, етилванілін і ванільні ароматизатори. Хоча всі види ваніліну можуть бути використані для ароматизації кексів, але різні його торгові марки надають їм трохи різний профіль смаку і аромату. Дозування ваніліну в кекси від 75 до 500 г / т, дозування етилваніліну в 2-4 рази нижче. Дозування залежить не тільки від смаку і переваг споживача, а й від мети застосування: чи необхідно надати інтенсивний аромат і смак ванілі, посилити інші аромати, наприклад, в сирному кексі, або замаскувати небажані присмаки, наприклад, присмак жиру. Дозування ароматизаторів повинні відповідати рекомендаціям фірми-виробника. Точні дозування визначають за результатами дослідної виробітку. Ароматизатори вносять в тісто разом з іншими компонентами. Для збереження аромату після випічки і зниження дозування ароматизатора, особливо в кексах маленького розміру, рекомендується вносити ароматизатор в суміші з рецептурним жиром або меланжем, що виконують роль «фіксаторів аромату».

· Барвники. Барвники у виробництві кексів використовуються вкрай рідко. Для додання кексу більш жовтого кольору, якщо його не забезпечують яйцепродукти, використовують бета-каротин (Е160а) або синтетичний барвник тартразин (Е104). Орієнтовна дозування тартразину 30-50 г на тонну кексу. Водний розчин цього барвника рекомендується вносити при замісі тесту. Бета-каротин у формі 30%-го олійного розчину рекомендується спочатку розчинити в рослинному маслі: 1 частина барвника розчиняється в 20 частинах масла. Отриманий розчин в кількості 400-800 г на тонну готового виробу рекомендується вносити при замісі тесту. Дозування бета-каротину у формі 10%-го вододиспергованого порошку становить 5-15 г на тонну готового виробу. Для додання кексу коричневого кольору (за відсутності какао-порошку, недостатньому його кількості або недостатньої фарбувальної здатності) використовують карамельний (цукровий) колер (Е150). Годяться всі різновиди цього барвника. Дозування залежить від різновиду, товарної форми і бажаної інтенсивності фарбування. Зазвичай витрата Е150с1 для додання кольору "кави з молоком» становить 1-10 кг на тонну, коричневого кольору - 50-90 кг на тонну.

· Розпушувачі. Кекси можуть виготовлятися на дріжджах, на хімічних розпушувачах, без хімічних розпушувачів і дріжджів. В якості хімічних розпушувачів у кексах використовують вуглеамонійної сіль, набагато рідше соду харчову, іноді пекарські порошки. Дозування вуглеамонійної солі може становити 0,8-2,0%, соди питної - 0,4-0,9%. При заміні вуглеамонійної солі на карбонат амонію його слід брати приблизно на 30% менше.

· Емульгатори. Тісто для кексів являє собою багатофазну структуровану систему, присутність в якій емульгаторів принципово важливо, тому в рецептуру кексів в тому чи іншому вигляді обов'язково входять яйцепродукти. Їх роль посилюється в кексах, що виготовляються без розпушувачів. Якість кексів у великій мірі залежить від дисперсності жирової емульсії. Як правило, для створення тонкодисперсної емульсії рецептурних яйцепродуктів буває недостатньо, використовують емульгатор. Він «розбиває» жир на дрібні кульки, перешкоджає їх злипанню і таким чином стабілізує емульсію. Чим менше частки жиру, тим краще вони розподіляються між частинками борошна, утворюючи тонкі плівки, що перешкоджають зв'язуванню води білковими речовинами борошна. В результаті при випічці утворюється пориста структура і кекс набуває ніжну дрібнопористу структуру, крім того, зменшується міграція жиру на поверхню виробу. Сприяючи створенню тонких плівок жиру емульгатор знижує силу тертя між компонентами рецептурної суміші. Внаслідок цього підвищується пластичність тіста і знижується його прилипання на робочі органи обладнання. Використання емульгаторів лецитину (Е322), моно-та дигліцериди жирних кислот (Е471), ефірів полігліцерину і жирних кислот або їх сумішей, полісорбат (Е432-Е436), складних ефірів жирних кислот і сорбіту (Е491-Е496) аналогічно їх використання у виробництві здобного печива.

· Добавки, що збільшують терміни придатності. Відповідно до ГОСТ 15052-96 терміни зберігання кексів при температурі (18 ± 3) "С і відносній вологості повітря не більше 75% з дня виготовлення становлять:

1) 2 дні - для кексів, виготовлених на дріжджах;

2) 12 днів - для кексів, виготовлених на дріжджах в полімерній упаковці;

3) 7 днів - для кексів, виготовлених на хімічних розпушувачах, а також без хімічних розпушувачів і дріжджів.

Збільшення терміну зберігання кексів можна домогтися зміною рецептури глазуруванням поверхні, використанням харчових добавок і герметичної упаковки.

Основна проблема при зберіганні кексів - черствіння. Оскільки кекси характеризуються значенням активності води 0,6 <ат <0,9, досить реальна для них небезпека мікробного псування. Для кексів, які зберігаються довше, ніж обумовлено в Гості, не можна виключити і окислювальне псування.

Проблему черствіння вирішують добавкою емульгаторів і вологоутримуючих агентів. Емульгатори побічно виконують функцію вологоутримування. Створення і стабілізація емульсії припускають фізичне зв'язування води, тобто уповільнення її втрат. Крім того, зв'язування води призводить до зниження значення активності води. А це побічно посилює дію консервантів.

Суттєво уповільнює черствіння кексів один із спеціальних ферментних препаратів амілази, використовуваний в хлібопечінні. Кекси без упаковки, до яких доданий цей препарат в дозуванні 20-50 г на 100 кг борошна, що не черствіють 10-15 діб. Уповільнити процеси мікробного псування кексів можна за допомогою консервантів. У борошняні кондитерські вироби Міністерством охорони здоров'я дозволені сорбінова кислота (Е200) і її солі, практично використовується сорбат калію (Е202). Ці консерванти ефективні в нейтральних кондитерських виробах, схильних до мікробіологічного псування пліснявими грибами та дріжджами. Рекомендоване дозування сорбінової кислоти становить 50-100 г на 100 кг борошна; сорбата калію - 70-135 г на 100 кг борошна. Кислоту використовують у вигляді порошку, змішуючи з цукром, сорбат калію - у вигляді концентрованого розчину

Запобігти окисленню жирів в кексах з вмістом жиру понад 10% можна за допомогою антиокислювачів бутілоксіанізол (Е320) і бутіоксітолуола (Е321). Причому використовувати їх рекомендується в суміші в співвідношенні 1:1. Дозування суміші антиокислювачів 100-200 г на 1 т виробів. Якщо в істотному збільшенні термінів зберігання немає необхідності, можна обмежитися застосуванням синергиста антиокислювачів ЕДТА (Е385). Антиокислювачі слід вносити, попередньо розчинивши в рослинному маслі, а потім в жирі, що йде на заміс тіста.

Пакують кекси у картонні коробки, пакети з целофану або полімерних плівок, а також у дерев'яні чи алюмінієві лотки із застеленим дном.

2.3 Опис існуючого технологічного процесу

Технологічний процес виробництва кексів складається з наступних основних стадій:

1) підготовка сировини до виробництва: зберігання, темперування, змішування, просіювання сипких або фільтрування рідких видів сировини; подрібнення і плавлення твердих жирів; приготування розчинів харчових добавок: солі, хімічних розпушувачів ;

Підготовка сировини до виробництва за вимогами відповідно діючого збірника "Технологічні інструкції по підготовці сировини та напівфабрикатів до виробництва, по виробництву борошняних кондитерських виробів" (Київ, 1996 р). "Інструкції по запобіганню попадання сторонніх предметів у готову продукцію" з дотриманням санітарних правил та норм.

Затарена сировина, перед подачею на виробництво, надходить у підготовче приміщення до початку ведення технологічного процесу, де її розтарюють, після попередньої очистки тари від забруднення. Після відкриття тари, сировину пересипають, або перекладають у цехову тару.

Борошно просіюють через сита з розмірами вічок не більше 2,5 мм, пропускають через магніти, вантажопідйомність яких не менше 8-ми кг на 1 кг магнітів. Цукор-пісок просіюють через сита з вічками розміром не більше 3 мм і пропускають через магнітні уловлювачі для очищення від металевих і феромагнітних домішок (при потребі).

Сіль кухонну просіюють через металеве сито з розмірами вічок не більше 3,5 мм або розчиняють у воді і проціджують через сито з розміром вічок не більше 0,5 мм або через тканину.

Вуглеамонійну сіль подрібнюють до порошкоподібного стану на спеціальній машині або вручну у ступці і перед використанням просіюють або у розчиненому вигляді проціджують крізь сито з розмірами вічок 1,5-2,0мм. Розчинення здійснюють у холодній воді.

Яйця курячі поміщають в сітчасте відро і обробляють дезінфікуючими розчинами: замочують протягом 5-10 хвилин в 2% розчині питної соди, потім 5 хвилин - в 2% розчині хлорного вапна або 0,5% розчині хлораміну і споліскують проточною водою. Підготовлені яйця розбивають і проціджують крізь сито з вічками, розміром не більше 3 мм.

Родзинки перебирають, видаляючи гілочки, плодоніжки та сторонні домішки і промивають у мийних машинах або на решетах проточною водою і підсушують у сушильній камері або шляхом природнього сушіння у виробничому приміщенні до початкової вологості. Маргарин розрізають на шматки і ретельно оглядають. Цукрову пудру просіюють через сита №43. ТІ У 01753776-147:2005"

2) приготування тіста;

У місильній машині збивають маргарин з цукром протягом 10-15 хв. Де збитої маси додають яйця поступово протягом 10 хв. порціями, потім додають розрихлювач, родзинки, в останню чергу - борошно, перемішують 2-3 хв. де отримання однорідної маси. Загальна тривалість замішування - 25-30 хв. Готове тісто повинно бути рівномірно перемішаним.

3) формування;

Готове тісто ділять на окремі шматки, з урахуванням втрат на упікання та усихання на підприємстві, кладуть у змащені форми і направляють на випікання.

4) випічка;

Тривалість випікання 20-25 хв. при температурі 180-200°С.

5) глазурування та прикрашання;

Випечені кекси охолоджують, наносять глазур, посипають цукровою пудрою і направляють на пакування.

6) упаковка, маркування, транспортування і зберігання.

На рис. 2.1-2.2 приведено відповідно технологічний алгоритм та апаратно-технологічна схема виробництва кексів на ПП «Вікторія».

2.4 Опис процесу який пропонується автоматизувати

Покупці солодощів дедалі більше віддають перевагу глазурованим виробам. При оформленні кондитерської продукції глазурування тортів, тістечок, печива, вафель надає їм завершеності та дає змогу збагатити смакову палітру. Окрім того, що вироби набувають привабливого вигляду та смаку, процес глазурування також забезпечує їх від висихання чи зволоження завдяки створенню повітронепроникної оболонки.

Рис. 2.1 Технологічний алгоритм отримання кексів

Рис. 2.2 Апаратурно-технологічна схема виробництва кондитерських виробів

1 - розвантажувальний рукав; 2 - бункер для борошна, 3 - пристрій для підйому мішків; 4 - пристрій для підйому борошна: 5 - компресор для аерації; 6,8 - компресор для подачі борошна; 7 - живильник, 9 - автоборошномір; 10 - відцентрове сито (просівач); 11 - дозатор-температор води; 12 - електричний бройлер; 13 - поворотний шнек; 14 - компресор пневмосистеми управління; 15 - тістомісильна машина; 16 - тістоділильна машина; 17 - тістоокруглююча машина; 18 - шафа попередньої розстойки; 19 - формуюча машина; 20 - шафа остаточної розстойки; 21 - ротаційна електропіч; 22 - Ділильно - округляюча машина; 22 - формуюча машина для кексів; 24 - контейнер з комплектом профільних перфорованих листів; 25 - контейнер для продукції ; 26 - двохпозиційний перемикач; 27 - парозволожувач

Найбільшою продуктивністю при високій якості вирізняються технологічні лінії для нанесення глазурі. Фахівцями були розроблені комплекси машин для нанесення глазурі на кондитерські вироби та цукерки, які дають змогу облаштувати готову технологічну лінію. В разі необхідності кожну установку можна використовувати самостійно, полегшуючи виробництво на ділянках окремих технологічних операцій.

Використання глазурі у кондитерському виробництві, на перший погляд, здається простою процедурою: глазур розплавляють на водяній бані, а потім покривають нею виріб. Однак у самому процесі є низка тонких нюансів, пильне та чітке виконання яких дає змогу уникнути багатьох дефектів покриття.

Процес глазурування поділяють на три стадії: приготування та підготовка глазурі, безпосереднє глазурування та охолодження глазурованих виробів.

Для подачі глазурі пропонується темперувальна установка ГТМ-150, яка дає змогу в автоматичному режимі виконати основні технологічні операції з підготування глазурі. Шоколадна глазур перед використанням потребує особливої підготовки, яка є складним процесом та називається темперуванням.

Після завантаження шоколадної глазурі у бак темперувальної машини вмикають нагрівальні елементи, які доводять температуру теплоносія сорочки - бака до заданої величини. Циркуляційний насос примусово прокачує теплоносій всередині сорочки, створюючи по внутрішній поверхні бака рівномірну температуру. Лопатки мішалки, завдяки «плаваючій» конструкції та підібраним кутам атаки своєї поверхні, з внормованим зусиллям притискаються до стінок бака та дна. При цьому забезпечують перемішування темперованої маси не лише у центрі бака, а й на дні та по краях.

Контроль температури шоколадної маси постійно здійснюється через вісь перемішу вальної установки, а показники відображаються на панелі керування. Крім того, електронні установки одночасно вимірюють температуру теплоносія у декількох точках, підтримуючи її на заданому рівні.

Після того, як шоколадна маса досягла верхньої межі температури, її необхідно швидко охолодити, інтенсивно перемішуючи. Надалі це інтенсивне охолодження дасть змогу запобігти виділенню кристалів жиру та цукру на поверхні глазурованого виробу, тобто «посивінню» шоколаду. Для інтенсивного охолодження в темперувальну машину ГТМ-150 вмонтовано холодильний агрегат з власною автоматизованою системою керування, яка інтегрована в загальну схему керування. Після закінчення процесу охолодження машина автоматично переходить на чергувальний режим роботи, процес підтримання заданої температури можна виставляти на тривалий час. Перед виданням шоколадної маси вмикається підігрів шарового крана, що забезпечує вільне зливання готової продукції. Підготовану таким способом шоколадну масу переносять у глазурувальну машину.

У глазурувальній машині ГМ 220 встановлюються підігрівальні ємності. Ця машина дає змогу глазурувати заготовки або з трьох боків без дна виробу, або з трьох боків без верху виробу, або саме дно з частковим захопленням боків, а також повністю із усіх боків. Для автоматичного підтримування температури розтопленої шоколадної маси на необхідному рівні глазурувальна машина обладнана самостійним нагрівальним приладом. Два підігрівальних ящики, у яких можна зберігати необхідний запас відтемперованої шоколадної маси, дають змогу збільшити час роботи машини без перерв.

Для економії шоколадної сировини за допомогою видалення залишків продукту зверху та з боків заготовок, а також для надання зовнішній поверхні виробу красивої неоднорідної структури глазурувальні машини обладнані потужними повітродувками. Спеціальне регулювання дає змогу змінити кут обдування заготовок та плавне регулювання інтенсивності обдування підігрітим повітрям. Два потужних теплових випромінювача нагрівають зовнішню поверхню шоколадної маси у ванні машини та безпосередньо на поверхні виробів перед обдуванням.

Випромінювач разом із повітродувками дає змогу нанести на виріб тонкий глазурувальний шар без проблем, незалежно від сировини. Залишки шоколадної маси із дна заготовок виділяють за допомогою скребкових валиків, а наявний у конструкції згладжувальний валик остаточно вирівнює поверхню дна. Електронні регулятори, за допомогою яких можна підібрати оптимальну швидкість руху сітчастого транспортера, величину подавання шоколадної глазурі, змінити інтенсивність здування залишків шоколадної маси та необхідну температуру у широкому діапазоні, дають змогу отримати оптимальну економічність по сировині при відмінній якості отриманої продукції.

Два підігрітих ящики, а також наявність режимів «день-ніч» роблять реальними (при потребі) тривалі перерви у роботі. Це особливо актуально на дрібносерійному виробництві та великій номенклатурі продукції, яку виготовляють.

Додаткове декорування виробів здійснити за допомогою різноманітних установок для нанесення рисунків, які закріплені на виході вироба з машини. Ці установки дають змогу подавати шоколад як на усі вироби, так і на частину з них. Прості установки видають струмінь шоколадної маси різної форми, а більш складні переміщують положення точок видачі відповідно до виробів за допомогою вмонтованого електродвигуна.

Після проходження глазурувальної машини покриті шоколадом вироби потрапляють в охолоджувальний тунель.

Швидкість стрічки конвеєра охолоджувального тунелю регулюють безступінчасто, що дає змогу синхронізувати її зі швидкістю руху сітчастого конвеєра глазурувальної машини, а також у деяких межах змінювати час охолодження. У зв'язку з тим, що стрічка конвеєра має довжину до 10 метрів, охолоджувальний тунель обладнаний приладом, який за допомогою пневматичної системи автоматично унеможливити зсув стрічки з барабанів. Для вироблення необхідного тиску повітря охолоджувальний тунель обладнаний вмонтованим компресором.

Потужна холодильна станція, змонтована в охолоджувальному тунелі, дає змогу не лише отримати повітря з робочою температурою до 3-5°С, але, що важливо, видалити з повітря вологу.

В охолоджувальному тунелі застосовано найбільш прогресивну схему компонування холодильної станції. Вона встановлена в середині охолоджувального тунелю, що дає змогу вентилятору видавати охолоджене повітря в обидва боки від повітроохолоджувача. Тим самим при незмінній довжині конвеєра вдвічі зменшується шлях повітря. У стільки ж разів збільшується частота його проходження через охолоджувач і, відповідно, через охолоджувальну продукцію, розташовану на стрічці конвеєра. Потужний осьовий вентилятор діаметром близько 0,5 м, який проганяє повітря через охолоджувач, забирає потік повітря всередині тунелю, тобто у місці, яке найбільш віддалене від відкритих торців тунелю. Відтак, здійснюється мінімальний підсос навколишнього повітря в канали тунелю, що особливо актуально літом, а також у регіонах з гарячим кліматом.

2.5 Характеристика обладнання

2.5.1 Ротаційна піч MIWE Roll-in

У ротаційних хлібопекарських печах обігрів пекарної камери забезпечує гаряче повітря, що подається вентилятором. Пекарна камера печі розрахована на завантаження одного або декількох стелажних візків, які можуть розташовуватися або на платформі, або підвішуватися на гачок. Протягом всього процесу випічки, візок здійснює обертальні рухи (ротацію).

Даний виробник пропонує піч із вбудованим парогенератором, який забезпечує подачу пари в пекарну камеру під час випічки. Цей процес необхідний для глянцування поверхні виробів. Печі оснащені електромеханічною або електронною панеллю управління. Технічні характеристики ротаційної печі наведені в табл. 2.1, зовнішній вигляд на рис. 2.3.

Таблиця 2.1

Технічні характеристики

Площа випічки,м2

10

Розмір листів, мм

600х800

Вагонок у камері

1

Габаритні розміри

- Глибина, мм

- Ширина, мм

- Висота, мм

1410

1550

2670

Мін. Висота приміщення, мм

2850

Потужність двигуна, кВт

2,6

Середня витрата

- Дизель, л/год

- Газ, м3/год

5

6

Маса, кг

1600

2.5.2 Тістоділильна машина Werner&Pfleiderer Parta U (Німеччина)

Тістоділитель призначений для ділення тіста на заготовки рівної маси (рис. 2.4).

Рис. 2.3 Зображення ротаційної печі

Характеристики:

· продуктивність до 2400 шт./год;

· матеріал - нержавіюча сталь.

Рис. 2.4 Тістоділильна машина

2.5.3 Тістоокруглююча машина автоматична Fortuna A3 (Німеччина)

Характеристики:

· кількість поділів - 30;

· вага заготовок 32 - 70 г;

· висота 1350 мм;

· ширина 580 мм;

· глибина 580 мм;

· потужність 0.74 кВт.

Зовнішній вигляд тістоокруглюючої машини зображено на рис. 2.5.

Рис. 2.5 Тістоокруглююча машина

2.5.4 Тістомісильна машина "Прима-300"

"Прима-300" - двошвидкісна автоматична тістомісильна машина зі спіральним місильним органом, центральним відсікачем, підкатною циліндричною товстостінною діжею з нержавіючої сталі ємністю 300 літрів(рис.2.6). Призначена для інтенсивного замісу широкого асортименту пшеничного, житнього і змішаних видів тіста для хліба, хлібобулочних і кондитерських виробів, у тому числі бездріжджового і дріжджового тіста. Максимальне завантаження по кожній рецептурі визначається дослідним шляхом(табл. 2.2).

Таблиця 2.2

Технічні характеристики тістомісу «Прима-300»

Обсяг використовуваної діжі, л

300

Максимальна маса тіста, кг / заміс

200

Мінімальна маса тіста, кг / заміс

5

Номінальна споживана потужність, кВт

17.6

Номінальна напруга, В 3NPE

~380

Габаритні розміри, мм

1805x1260x1343

Маса, кг, не більше (без діжі Д-300)

1280

Маса діжі Д-300, кг, не більше

250

"Прима-300" може експлуатуватися в 1-3 змінному режимі в умовах промислового виробництва кондитерських виробів. Інтенсивний заміс на "Прима-300" принципово покращує якість випікання продукції, збільшується обсяг виробів, м'якуш стає більш еластичною, пористість рівномірною і дрібною, кірка більш інтенсивно забарвленою, сповільнюється черствіння.

Автоматична система керування на базі промислового контролера SIMATIC S7-200 та сенсорним РК-SIEMENS забезпечує:

· створення, зберігання, використання, корегування до 100 10-крокових програм замісів

· роботу в автоматичному режимі

· тестування та діагностику працездатності вузлів і агрегатів машини

· моніторинг аварійних ситуацій з автоматичним переходом машини у безпечний стан

· автоматичне ведення архівів: замісів, аварійних подій з діагностикою несправностей, обліку часу напрацювання машини

· контроль навантаження на приводи робочих органів машини під час роботи

· вимірювання та індикацію температури тіста, підключення до технологічного комп'ютера (опціонально).

Елементи конструкції, що забезпечують надійну роботу і зручність експлуатації "Прима-300":

· дві швидкості обертання місильного органу, реверсивний обертання діжі на малій швидкості

· гідравлічний привід підйому - опускання траверси і фіксації діжі, вузли та агрегати гідравлічної системи - від кращих європейських виробників

· привід обертання діжі забезпечує плавний пуск двигуна приводу обертання і виключає пошкодження механізму приводу в разі удару шестерень зубчастої передачі "зуб на зуб" переміщенням провідної шестерні в зачеплення після фіксації діжі в робочому положенні

· патрубки на кришці діжі для завантаження сипучих і рідких компонентів в автоматичному і ручному режимах, оглядове скло для візуального контролю процесу замісу.

Рис. 2.6 Тістомісильна машина

2.5.5 Вертикальна пакувальна машина AV 100S

На рис. 2.7 зображено зовнішній вигляд вертикальної пакувальної машини.

Рис. 2.7 Вертикальна пакувальна машина AV 100S

Призначена для вертикальної упаковки в пакети типу "подушка" або з плоским дном овочів, фруктів, різаних, сипких, штучних продуктів, хлібобулочних та кондитерських виробів, пельменів, макаронів, грибів, горіхів, сиру та цукерок. Пакувальна машина AV 100S виконана з нержавіючої сталі (табл. 2.3). Продуктивність машини може досягати 100 упаковок за хв. і залежить від виду продукту, пакувального матеріалу і розміру самої упаковки. Машина обладнана для користувача інтерфейсом з пультом управління на корпусі машини, що дозволяє задавати різні види програм, режимів розливу. AV 100S комбінується з будь-якою системою зважування.

Таблиця 2.3

Технічні характеристики пакувального обладнання

Потужність

до 100 упак/хв

Ширина плівки (max)

700 мм

Ширина пакета (max)

600 мм

Довжина пакета (max)

600 мм

Споживана потужність

4,5 кВт

Витрата стисненого повітря

210 л / хв

2.5.6 Глазурувальна машина

Глазурувальна машина ГМ 220 (рис. 2.8) призначена для декорування кондитерських виробів шоколадною глазур'ю різної товщини і різними способами: знизу, зверху і з боків, з усіх боків. Камера глазурування закрита полікарбонатними панелями.

Глазурувальна машина ГМ 220 має такі технічні характеристики:

ь Ширина сітки, мм -250;

ь Напруга, В (однофазне) - 220;

ь Споживча потужність, кВт - 1,5;

ь Накопичувальний резервуар, л - 20;

ь Габаритні розміри, мм - 1080 Ч 600 Ч 1290;

ь Вага, кг - 90.

Глазурувальна машина ГМ 220 має такі особливості:

- Глазирувальна машина повністю виконана з нержавіючої сталі, марки AISI 304;

- Накопичувальний резервуар з електронним терморегулятором для підтримки постійної температури;

- Знімний транспортерний стіл (сітка з нержавіючої сталі), оснащений: вібруючим пристроєм для рівномірного розподілу шоколаду, вихідним роликом для зняття «хвостів»;

- Воронка забезпечує двохвеєрне падіння шоколаду;

- Пристрій дозволяє глазурувати продукт тільки знизу або з усіх боків;

- Система камерного підігріву - нагрівальна лампа в закритій робочій камері;

- Обдув з регулятором потужності і з регульованою висотою обдування.

Рис. 2.8. Глазурувальна машина ГМ 220

2.5.7 Парозволожувач Condair CP3

Парозволожувачі призначені для прямого зволоження повітря в приміщеннях (за допомогою вентагрегату) або канального зволоження (за допомогою паророзподільні трубки), використовуючи системи вентиляції та кондиціонування. Принцип роботи Condair CP3 заснований на нагріванні води за допомогою електродів. Залежно від паропродуктивності система включає в себе від одного до максимум 4 базових блоків. Системи, що складаються більш ніж з двох блоків, об'єднуються між собою Link-up системою і працюють в режимі Головний / Ведений.

Зволожувачі Сondair CP3 призначені для роботи на звичайній водопровідній воді або частково пом'якшеній воді (водопровідна вода, жорсткість якої знижена приблизно на 1/3 від початкового значення). Зволожувачі Сondair CP3 (рис. 2.9) комплектуються в стандартному варіанті очищається паровим циліндром для води з провідністю від 125 до 1250 мС см. Для води з більш низькою провідністю необхідно замовляти спеціальний циліндр.

Рис. 2.9. Парозволожувач Condair CP3

2.5.8 Живильник шлюзовий роторний М-122

Рис. 2.10 Живильник

Живильник шлюзовий роторний (рис.2.10) складається з живильника і приводу, змонтованих на загальній станині. Живильник складається з корпусу, двох торцевих кришок, лопатевого ротора, що обертається в 2-х радіально-сферичних підшипниках і світлопрозорого патрубка. Привід живильника складається з двигуна, черв'ячного редуктора, двох триступінчастих шківів, з'єднаних клиновим ременем, ланцюгової передачі, огорожі та плити, на якій змонтований привід живильника.

При роботі борошно з бункера надходить у відсіки обертового ротора, який переносить її в нижню частину живильника. Вступник під тиском через вхідний патрубок повітря змішується з борошном і захоплює її через вихідний патрубок у мукопроводів. Продуктивність живильника (табл.2.4) змінюється за допомогою установки змінної зірочки і перекидання ременя на відповідні канавки триступінчастих шківів. Експлуатаційна продуктивність повинна відповідати даним таблиці.

Таблиця 2.4

Продуктивність живильника

Частота обертання ротора

1 об/хв.

0,116

0,182

0,265

0,399

0,496

0,7

Експлуатаційна продуктивність

т/год

1,5

2,25

2,8

4,0

5,0

7,0

2.5.9 Борошнопросіювач BAGMASZ (Польща)

Технічні характеристики:

ь продуктивність до 2500 кг/год;

ь швидкість 960 об./хв;

ь потужність 1.1 кВт;

ь висота 1340 мм;

ь ширина 700 мм;

ь довжина 1120 мм;

ь вага 135 кг

Рис. 2.11 Борошнопросіювач BAGMASZ

2.5.10 Тунель для охолодження

Технічні характеристики:

ь Температура 0..+15°С;

ь Швидкість руху плівки 0,5-3 м/хв.;

ь Ширина плівки 400 мм;

ь Довжина робочої зони тунеля 4000 мм;

ь Номінальна потужність 3,5 кВт;

ь Холодоагент фреон R-22;

ь Напруга ~380 В

ь Габаритні розміри 5100*750*1350 мм.

Охолоджуючий тунель призначений для швидкого охолодження глазурі (шоколаду) на кондитерських виробах після глазурування (декорування). Охолоджуючий тунель виконаний на основі промислових автоматичних агрегатів, що дозволяють вести роботу цілодобово без зупинки на розморожування випарників. Підвищена потужність холодильного компресора 5700ккал / ч., і випарників, дозволяє за 4-5 хвилини вийти на технологічний режим роботи. Потужна система циркуляції повітря, всередині робочої 4-х метрової зони тунелю, дозволяє досягти продуктивності 6-8-й метрових тунелів.

Охолоджуючий тунель має дві охолоджуючі секції. Охолодження виробів здійснюється примусовою, двобічної циркуляцією холодного повітря. Система охолодження має знижену вологість, що дозволяє отримати оптимальну кристалізацію глазурі (шоколаду).

Рис. 2.12 Охолоджуючий тунель

3. РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ БЛОК-СХЕМИ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ

3.1 Аналіз об'єкта керування

Для того, щоб продукція відповідала встановленим вимогам, процес підготовки до випікання (норми дозування, очищення, температура компонентів) та, власне, саме випікання, охолодження, глазурування і пакування чи фасування проходили по строго встановлених режимах. Так як технологічний процес виготовлення кексів неперервний, на якість виробництва кінцевого продукту основним чином впливає надійність роботи автоматизованої системи.

Таким чином контрольовані величини можна організувати наступним чином (рис. 3.1):

Рис. 3.1 Блок - схема зв'язків між величинами процесу

Всі стадії виготовлення кексів можна звести до якості вихідного продукту кожної окремо взятої стадії, ціни на готовий виріб та попит споживачів та конкурентоспроможність підприємства на ринку. Тому якість готової продукції основним чином залежить від дотримання технологічних параметрів на кожній стадії виготовлення. Основними збурюючими факторами в даному випадку будуть температура та вологість в приміщенні.

3.2 Структурна блок-схема системи керування

При розробці структурної схеми (рис. 3.2) та виборі об'єкта автоматизації зверталась увага на покращення технологічного процесу після впровадження ряду технічних засобів автоматизації. Метою впровадження ТЗА є зменшення ручної роботи на підприємстві, зменшення кількості вихідного браку, пов'язаного з людським фактором, збільшення обсягу продукції, що випускається, шляхом скорочення часу простою обладнання.

Для атоматизації лінії підібрано ряд датчиків та виконавчий механізм, що відповідають вимогам безпеки та задовільняють належні умови функціонування. Таким чином забезпечується висока точність і надійність роботи обладнання.

Виконавчі механізми також управляються за уніфікованим сигналом контролера через перетворювачі.

Великою перевагою розроблюваної системи являється наявність індикації, та клавіатури, за допомогою яких система стає гнучконалагоджуємою.

Рис. 3.2 Структурна блок - схема системи керування

Представлена блок - схема системи керування реалізована на таких елементах:

ь Д1,Д2 - датчики рівня;

ь Д3 - датчик температури;

ь АЦП АД 7892;

ь МК КМ1816ВЕ51;

ь Засоби індикації та клавіатура;

ь Регулятор;

ь КАС - тимчасова затримка сигналів;

ь Сервопривід Futaba S3003.

3.3 Вибір типів датчиків та виконавчих механізмів

3.3.1 Датчик температури DS 18 B 20

DS18B20 цифровий термометр з програмованим дозволом, від 9 до 12-bit, яке може зберігатися в EEPROM пам'яті приладу. DS18B20 обмінюється даними по 1-Wire шині і при цьому може бути як єдиним пристроєм на лінії так і працювати в групі. Всі процеси на шині управляються центральним мікропроцесором.

Діапазон вимірювань від -55°C до +125°C і точністю 0.5°C в діапазоні від -10°C до +85°C. DS18B20 може живитися напругою лінії даних ("parasite power"), за відсутності зовнішнього джерела напруги. Кожен DS18B20 має унікальний 64-бітний послідовний код, який дозволяє, з'єднуватися з безліччю датчиків DS18B20 встановлених на одній шині. Такий принцип дозволяє використовувати один мікропроцесор, щоб контролювати безліч датчиків, розподілених за великим ділянці. Перевагою з цієї особливості даного пристрою, включають системи контролю температури в будівлях, і устаткуванні чи машинах, а так само контроль і управління температурними процесами.

3.3.2 Датчик рівня LS8-F

Магнітний поплавковий рівнемір конструктивно складається з вимірювального стрижня і поплавка. При зміні вертикального положення поплавця уздовж чутливого стрижня в результаті підйому або спаду рівня рідини змінюється вихідний опір датчика, так як вихідний сигнал аналогового рівнеміра прямо пропорційний рівню рідини. В якості чутливого елемента в датчиках використовуються магніточутливі геркони в герметичних пластикових корпусах.

Характеристики:

· Матеріал: ABS;

· Номінальна потужність: 10 Вт;

· Струм спрацьовування: 0.5 А;

· Макс. допустимий струм: 1.5 А;

· Напруга спрацьовування: 200 В;

· Робоча температура: -30 ... 125 ° C;

· Опір контактів: 0-180 Ом

3.3.3 Виконавчий механізм

В якості виконавчого механізму виступає сервопривод, який буде керувати заслінкою.

Сервопривод (рис. 3.3) -- це пристрій в системах автоматичного регулювання або дистанційного керування, що за рахунок енергії допоміжного джерела здійснює механічне переміщення регулюючого органу відповідно до отримуваних від системи керування сигналів. Тобто, міняється положення регулюючого органу (важеля, кнопки, перемикача) -- потік матеріалу або енергії, що поступає на об'єкт дії, міняється і в результаті виконується дія на робочі машини або механізми, змінюється стан робочого об'єкта.

Якщо говорити технічною мовою, то сервопривод працює від імпульсів змінної тривалості, які отримує через сигнальний дріт. Коли тривалість імпульсів становить близько 1,5 мілісекунди, то сервопривод перебуває в нейтральному положенні (тобто у нього однаковий потенціалом обертання в обидва напрями). Кут повороту сервоприводу залежить від тривалості імпульсу. Чим триваліший імпульс, тим швидше працює двигун. Коли сервопривод виконує команду переміщатися, то яка-небудь зовнішня сила, що при цьому спробує його спинити буде відчувати сильний спротив -- це і є та максимальна сила, яку витримуватиме сервопривод. Проте сервопривод не постійно підтримує вказане положення -- для цього йому необхідні імпульси, яких він чекає протягом 20 мс. Що стосується тривалості імпульсу, то якщо вона менше 1,5 мілісекунд -- сервопривод повертає вал на декілька градусів проти годинникової стрілки і намагається зафіксувати положення. Якщо ж вона більше, то навпаки -- за годинниковою стрілкою. У середньому для роботи сервоприводу необхідний діапазон тривалості імпульсу від 1 мс до 2 мс. Крім того, важливий параметр, що характеризує сервопривод -- це швидкість обертання (той час, за яке сервопривод переходить з одного положення в інше)

Головні частини сервоприводу -- це його двигун, елементи керування і передача. Крім того, в ньому є також дрібніші периферійні пристрої -- блокування, сигналізація, система включення/виключення, елементи зворотного зв'язку. Як правило, сервоприводи можуть працювати, на відміну від систем сельсин/давач -- сельсин/приймач, тільки від зовнішніх джерел енергії, оскільки потужності внутрішніх джерел енергії недостатньо для ефективного функціонування сервоприводу (дуже вже енергоємну роботу йому доводиться виконувати).

Сервоприводи діляться на декілька видів (залежно від джерела енергії) -- механічні, гідравлічні і електричні. Електричні сервоприводи є найсучаснішими. Часто в них використовуються синхронні двигуни. Їхній обертовий момент і швидкість регулюються спеціальними сервоперетворювачами.


Подобные документы

  • Модернізація системи керування технологічною лінією виробництва карамелі з фруктовою начинкою на базі ТОВ ТД "Луцьккондитер". Характеристика продукції і сировини. Розрахунок річного фонду заробітної плати. Оцінка економічної ефективності автоматизації.

    дипломная работа [3,9 M], добавлен 03.09.2013

  • Програмно-технічний комплекс для реалізації автоматизованої системи керування процесом виготовлення напівфабрикату. Побудова розрахункової перехідної функції об'єкта керування. Аналіз існуючих сучасних систем керування переробкою молочних продуктів.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 22.08.2013

  • Вибір системи регулювання температури в тунельній печі при випаленні керамічної цегли. Технічні засоби автоматизації, послідовність розрахунку електричних, гідравлічних і пневматичних виконавчих пристроїв. Розрахунок автоматизованої системи управління.

    курсовая работа [961,3 K], добавлен 03.02.2010

  • Структурний синтез як перехід від формалізованого алгоритму керування. Розробка технологічної установки схеми керування. Схема керування асинхронним двигуном з коротко замкнутим ротором і двома статорними обмотками. Механічні характеристики двигуна.

    курсовая работа [74,2 K], добавлен 22.12.2010

  • Класифікація насосних станцій водопостачання. Вимоги до електроприводу та вибору двигуна. Розробка схеми керування та взаємодії електроприводу насоса з електроприводом засувки. Конфігурування перетворювача частоти для реалізації поставленої задачі.

    дипломная работа [980,5 K], добавлен 03.09.2013

  • Конструкція, кінематика, технічні характеристики екскаватора ЕКГ–10I. Обґрунтування і вибір системи електропривода, розрахунок її потужності. Розрахунок регуляторів аналогової системи керування. Моделювання динамічних режимів роботи привода на ЕОМ.

    дипломная работа [5,6 M], добавлен 18.06.2015

  • Службове призначення і конструктивна характеристика насоса, технічні вимоги та методи виготовлення його деталей. Розробка та обґрунтування принципу дії пристрою та його розрахункової схеми. Проектування цеху і системи керування технологічним процесом.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 14.02.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.