|
Kurs loyiha
Mavzu: “ Metil spirt va suv aralshmasini distillatsiya jarayonini avtomatlashtirish va boshqarish”.
Kirish
Avtomatlashtirish - fan va texnologiyaning bevosita inson ishtirokisiz ishlaydigan ishlab chiqarish jarayonlarini boshqarish vositalari va tizimlarini qurish nazariyasi va tamoyillarini o'z ichiga olgan sohasi. Avtomatlashtirish avtomatlashtirishning asosidir. Avtomatlashtirish - bu mashina ishlab chiqarishning rivojlanish bosqichi bo'lib, odamlarni ishlab chiqarish jarayonlarini boshqarish funktsiyalarini bevosita bajarishdan ozod qilish va bu funktsiyalarni texnik qurilmalarga o'tkazish bilan tavsiflanadi. Avtomatlashtirish ilmiy-texnikaviy taraqqiyotning harakatlantiruvchi kuchlaridan biri bo‘lib, ishlab chiqarishning rivojlanishiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi, yangi yuqori intensiv texnologik jarayonlarni yaratish imkonini beradi va yanada ilg‘or mexanizatsiyalashgan va avtomatlashtirilgan texnologik asbob-uskunalarni ishlab chiqishni rag‘batlantiradi.
Ishlab chiqarish jarayonini boshqarish deganda biz unga optimal yoki belgilangan ish rejimini ta'minlaydigan shunday ta'sirni tushunamiz. Boshqariladigan ishlab chiqarish jarayoni boshqaruv ob'ekti deb ataladi. Nazorat qilish va unda bevosita ishtirok etadigan ishlab chiqarish xodimlari uchun ishlatiladigan texnik qurilmalar majmuasi ob'ekt bilan birgalikda boshqaruv tizimini tashkil qiladi. Boshqarish jarayoni boshqaruv tizimi tomonidan bajariladigan quyidagi asosiy funktsiyalardan iborat:
nazorat obyekti sifatida ishlab chiqarish jarayonining holati to‘g‘risida o‘lchov ma’lumotlarini olish;
olingan ma'lumotlarni qayta ishlash va boshqaruv maqsadlariga erishish uchun ob'ektga zarur ta'sir qilish to'g'risida qarorlar qabul qilish;
qabul qilingan qarorni amalga oshirish, ya'ni ishlab chiqarish jarayoniga bevosita ta'sir qilish, masalan, qayta ishlash uchun xom ashyo etkazib berishni ko'paytirish yoki kamaytirish.
1. Texnologik jarayonning tavsifi
.1 Spirtli ichimliklar ishlab chiqarishni avtomatlashtirish tizimi
spirtli ichimliklarni o'lchashni avtomatlashtirish regulyatori
Biotexnologik jarayonning tipik namunasi spirt ishlab chiqarish bo'lib, u uchta asosiy qismdan iborat: don kabi kraxmalli xom ashyolardan ozuqa muhitini (wort) tayyorlash; xamirturush hosil qilish va xamirturush bilan achitqi fermentatsiyasi; spirtni kultura suyuqligidan (mash) mash rektifikatsiya qilish orqali ajratish. Sarimsoq bosh ishlab chiqarish maydonchalarida tayyorlanadi, u erda don tozalanadi va maydalanadi, suv bilan aralashtiriladi, partiya hosil qiladi, uni solod fermentlari yoki mikrobiologik sintez natijasida olingan ferment preparatlari ta'sirida issiqlik bilan ishlov berish (qaynatish) va shakarlamadan o'tkaziladi. .
Donni qayta ishlash va partiyalarni tayyorlash uchastkalarini avtomatlashtirish sxemasida ombordan don I va elevator II konveyerlar tizimi orqali III qabul qiluvchi bunkerga yuboriladi, undan tozalash uchun IV separatorga, so‘ngra oraliq bunker orqali o‘tadi. Ishlab chiqarishga kiritilgan donning umumiy miqdorini nazorat qilishni ta'minlovchi V dan porsiya shkalasi. Keyin don oqimi VII konveyer va elevator VIII orqali IX saqlash bunkasiga yo‘naltiriladi, undan maydalash moslamasiga X kiradi. Maydalangan don XI pishirgichning aralashtirish kamerasiga beriladi, u yerda suv bilan aralashtiriladi. bir hil massaga - partiyaga. Aralash kamerasidan partiya pishirgichdan oldingi kameraga kiradi, u erda o'tkir ikkilamchi bug 'bilan isitiladi.
Donni qayta ishlash maydoni. Bu sohadagi asosiy vazifalar donni ombordan ma’lum bir yo‘nalish bo‘yicha qayta ishlashgacha tashishni ta’minlaydigan mashina va mexanizmlar tizimini masofadan boshqarish, blokirovkalash va signalizatsiya qilishdan iborat. Buning uchun avtomatik boshqaruv, signalizatsiya va blokirovkalash tizimi qo'llaniladi, uning elektr sxemasi tezlik relesidan (1-1-4-1) va elektr zanjiri lift va konveyerlarning elektr motorlarining aylanish tezligini o'lchash uchun signallarni oladi. membrana darajasi sensorlaridan qutilardagi don darajasi (5-1 - 7-1).
Qayta ishlash uchun ombordan olingan don miqdorini avtomatik tarzda qayd etish kontaktli datchik 8-1 tomonidan ta'minlanadi, u porsiya shkalasining har bir plumb qismi bilan elektr impulsini hosil qiladi va panelga o'rnatilgan elektr impuls hisoblagichi 8-2. Bosh qismlarining mahsuldorligi (yuklanishi) don oqimi o'lchagichi 9-1, pnevmatik konvertorli ikkilamchi ro'yxatga olish moslamasi 9-2, ikkinchi darajali pnevmatik moslama 9-3 PI boshqaruvchisi bo'lgan don oqimi ASR tomonidan o'rnatiladi. 9-4 va qo'zg'atuvchi 9-5, bu pnevmatik membran aktuatorli nazorat valfi (eshik) dan foydalanadi. To'plamni tayyorlash bosqichi. Ushbu bosqichda asosiy nazorat vazifasi kraxmalning ma'lum konsentratsiyasini olishdan iborat bo'lib, u oldindan pishirgich-mikserga kiradigan don va suv sarfining ASR nisbatini ta'minlaydi. Suv oqimi pnevmatik chiqishga ega rotametr 10-1 bilan o'lchanadi, undan signal ikkilamchi qurilma 10-2 ga, so'ngra sozlanishi o'zgaruvchi sifatida 10-3 nisbat regulyatoriga yuboriladi. Ikkilamchi qurilma 9-2 pnevmatik konvertoridan don oqimiga mutanosib pnevmatik signal vazifa sifatida nisbat regulyatoriga beriladi. Nisbatan regulyatorning chiqishidan buyruq signali suv ta'minoti boshqaruv klapanining 10-4 aktuatoriga beriladi.
Avtomatlashtirish sxemasi aralashtirish kamerasi va oldindan isitish kamerasidagi haroratni, shuningdek, oldindan isitish kamerasidagi massa darajasini nazorat qilishni ta'minlaydi. Ikkala haroratli ASR sensorlardan iborat - pnevmatik chiqishi 11-1 va 12-1 bo'lgan manometrik termometrlar, 11-3 va 12-3 PI regulyatorlari bo'lgan ikkilamchi qurilmalar 11-2 va 12-2 va sovuq suv ta'minotidagi 11-4 nazorat klapanlari. mikserga chiziq va 12-4 bug 'berish liniyasida oldindan qozonga. Qaynatilgan massa darajasini o'lchash uchun ikkinchi darajali qurilma 13-2 bilan to'ldirilgan sensor 13-1 dan foydalaning.
Guruch. 10.10. Qaynatish qismini avtomatlashtirish diagrammasi
Qaynatish joyi. Qaynatish qismini avtomatlashtirish sxemasida (10.10-rasm) pishirishdan oldin mikserdan olingan partiya pistonli nasos I orqali II kontakt boshiga, u erda jonli bug 'bilan isitiladi, keyin esa pishirish ustunining III pishirish ustuniga etkazib beriladi. birinchi bosqich, bu erda jonli bug 'beriladi. Keyin qaynatilgan massa ikkinchi bosqichning IV pishirish ustunlaridan ketma-ket o'tadi va V ajratgichga kiradi, undan bug 'ajraladi. Ushbu bo'limda asosiy nazorat vazifalari qaynashning harorat rejimini barqarorlashtirish, shuningdek, shakarlash bo'limining ehtiyoji bilan belgilanadigan ma'lum mahsuldorlikni (yukni) saqlashdir.
Harorat rejimini barqarorlashtirish kontakt boshining chiqishidagi massa haroratining ACP va bir xil turdagi bo'lgan birinchi pishirish ustunidagi haroratning ACP bilan ta'minlanadi. Harorat datchiklari pnevmatik chiqishi bilan 2-1 va 3-1 manometrik termometrlar bo'lib, ulardan signal 2-3 va 3-3 PI regulyatorlari bilan 2-2 va 3-2 ikkinchi darajali qurilmalarga, so'ngra 2 nazorat klapanlariga beriladi. -4 va 3 -4, mos keladigan apparatga bug 'beruvchi quvur liniyasiga o'rnatiladi. Bo'limning mahsuldorligi ajratuvchi 5-dagi ACP darajasi bilan tartibga solinadigan partiya iste'moli bilan belgilanadi. Qaynatilgan massaning shakarlash bo'limi tomonidan iste'moli o'zgarganda, masalan, u ko'payganda, separatordagi daraja pasayadi. 5-1 darajali sensordan pnevmatik signal PI regulyatori 5-3 bo'lgan ikkilamchi qurilma 5-2 ga, so'ngra 5-4 nazorat klapaniga yuboriladi, bu esa partiyaning oqim tezligini oshiradi va uni mos keladigan darajaga keltiradi. qaynatilgan massaning oqim tezligi.
Partiya oqimini avtomatik boshqarish 1-1 -1-2 induksion oqim o'lchagich yordamida amalga oshiriladi. Ikkinchi bosqichning oxirgi pivo kolonkasidagi daraja ASR tomonidan barqarorlashtiriladi, u 4-1 darajali o'lchagichdan, 4-3 regulyatorli ikkilamchi qurilma 4-2 va massa oqimi chizig'ida 4-4 nazorat klapanidan iborat. ajratgichga. Bug ' kollektoridagi bosimni barqarorlashtirish uchun sensor 6-1, ikkinchi darajali qurilma 6-2 PI regulyatori 6-3 va nazorat valfi 6-4 dan iborat ASR ishlatiladi. Saxarifikatsiya bo'limi. Shakarlanish bo'limida (10.11-rasm) qaynatilgan massa II vakuumli bug'latgichda sovutiladi va III saxarifikatsiya qiluvchiga kiradi, bu erda IV kollektsiyadan ferment eritmasi dozalanadi. Enzimatik gidroliz natijasida kraxmal shakarlanadi va kraxmalli xom ashyoning qaynatilgan massasi xamirturush hosil qilish va fermentatsiya qilish uchun ozuqa muhitiga aylanadi - V issiqlik almashtirgichda sovutilgandan so'ng, VI kollektsiyaga yig'iladi.
Guruch. 10.11. Saxarifikatsiya bo'limini avtomatlashtirish sxemasi
Ushbu bo'limda asosiy nazorat vazifalari shakarlashtirgichdagi reaktsiya massasining harorati va undagi ferment kontsentratsiyasini barqarorlashtirishga to'g'ri keladigan ma'lum shakarlanish rejimini saqlashdir. Haroratni tartibga solish uchun ikki pallali (kaskad) ASR qo'llaniladi: vakuum bug'latgichning chiqishidagi massa harorati 1-1 manometrik termometr bilan o'lchanadi, uning chiqishidan pnevmatik signal yuboriladi. ikkilamchi qurilma 1-2 regulyator bilan 1-3 va undan keyin nazorat valfi 1-4 ga, suv oqimini barometrik kondensatorga o'zgartiradi 1. Saxarifikatordagi massaning harorati qarshilik termal konvertor 2-1 bilan o'lchanadi, bu o'rnatilgan pnevmatik PI tekshirgichi bilan 2-2 elektron ko'prikka ulangan. Ushbu kontrollerning chiqish signali 2-3 boshqaruv paneli orqali 1-3 boshqaruvchisiga havola sifatida beriladi. Ikki pallali ACP dan foydalanish shakarlashtirgichdagi haroratni nazorat qilish sifatini yaxshilaydi.
Reaksiya massasida fermentning kontsentratsiyasini saqlab turish uchun sut va ferment o'z ichiga olgan eritmaning iste'moli nisbati ASR qo'llaniladi. Ushbu ASR tarkibiga ferment o'z ichiga olgan eritma uchun 3-1 va 3-2 induksion oqim o'lchagichlari va wort uchun 4-1 va 4-2 kiradi; elektr-pnevmatik konvertorlar 3-3 va 4-3; ikkilamchi qurilma 3-4 va nisbat regulyatori 3-5, uning chiqish signali fermenti bo'lgan eritmani shakarlashtirgichga etkazib beradigan quvur liniyasiga o'rnatilgan 3-6 nazorat klapaniga yuboriladi.
o'rnatilgan PI boshqaruvchisi 6-2 bo'lgan elektron ko'prik va 6-3 o'rnatilgan nazorat klapanidan iborat. issiqlik almashtirgichga sovuq suv ta'minoti quvuri.
Saqlash moslamasidagi massa darajasini tartibga solish uchun sensori 5-1 joy o'lchash moslamasi bo'lgan ASR ishlatiladi. Uning chiqish pnevmatik signali 5-3 regulyatorli ikkilamchi qurilma 5-2 ga beriladi, u qaynatilgan massani vakuum bug'latgichga etkazib beradigan quvur liniyasiga o'rnatilgan 5-4 nazorat klapaniga ta'sir qiladi. Tuzilishi bo'yicha o'xshash ASR, VI kollektorida wort darajasini saqlab turish uchun ishlatiladi. Ushbu tizimda regulyator shakarlashtirgichdan issiqlik almashtirgichgacha bo'lgan wort ta'minot liniyasiga o'rnatilgan 7-4 valfda ishlaydi.
Fermentatsiya bosqichi. Alkogol ishlab chiqarishning asosiy bosqichi, bunda maqsadli mahsulot hosil bo'ladi, fermentatsiya hisoblanadi. Eng keng tarqalgan uzluksiz fermentatsiya usuli bo'lib, u ketma-ket ulangan fermentlar (fermentatorlar) batareyasida amalga oshiriladi. Jarayonni boshlashdan oldin IV* urug 'fermentatorlarida yetishtirilgan Saccharomyces urug'lik xamirturush kulturasi asosiy fermentator I ga kiritiladi (10.12-rasm) va shakarlangan shingil oqimi beriladi. Bosh fermentatorni to'ldirgandan so'ng, ortiqcha kultura suyuqligi to'lib toshgan truba orqali ikkinchi fermentator II ga oqib o'tadi va hokazo, barcha akkumulyator qurilmalari to'ldirilgunga qadar. Oxirgi fermentator III dan mash rektifikatsiya bo'limiga spirtning hajm ulushi 8-9% bo'lgan kulturali suyuqlik (mash) beriladi. Urug'lik fermentatorlari IV va dastlabki uchta asosiy fermentatsiya apparatlarida mikrobiologik jarayonlar ayniqsa intensiv ravishda sodir bo'ladi va sezilarli issiqlik hosil bo'lishi bilan birga keladi, shuning uchun ular issiqlik almashinuvchilari bilan jihozlangan va suv bilan sovutiladi.
Xamirturush hosil qilish va fermentatsiya bosqichlarida avtomatlashtirishning asosiy vazifasi urug'lik va bosh fermentatsiya fermentatorlarida optimal haroratni saqlashdir. Tartibga solish ob'ektlari sifatida ular katta inertiya va sezilarli kechikishga ega. Har bir qurilmadagi harorat 1-1, 1-2, 1-3 qarshilik termal konvertorlari bilan o'lchanadi, ular sozlash bloki va o'rni (1-4 - 1-) bilan to'liq ko'p nuqtali boshqaruv elektron ko'prigiga ulangan. 6). 1-7* elektr-pnevmatik konvertorlar orqali chiqish signallari 1-8 - 1-10 nazorat klapanlari orqali mos keladigan fermentatorlarga sovutish suvi etkazib berishni nazorat qiladi.
Guruch. 10.12. Xamirturush hosil qilish va fermentatsiya bo'limi uchun avtomatlashtirish diagrammasi
Tizim ishlayotganda, ko'prikning kommutatsiya moslamasi navbat bilan harorat sensorlaridan birini uning o'lchash pallasiga va mos keladigan fermentatorda o'rnatilgan harorat qiymati o'rnatilgan belgilangan nuqtalardan birini regulyatorga ulaydi. Agar harorat belgilangan qiymatdan farq qilsa, pozitsiyani boshqarish moslamasi elektr signalini ishlab chiqaradi, uni pnevmatik buyruq signaliga aylantiradi va ushbu fermentatorning issiqlik almashinuvchisiga sovutish suvi etkazib berishni ochadi yoki o'chiradi.
Madaniy suyuqlikning infektsiyasini oldini olish uchun fermentatorlar vaqti-vaqti bilan jonli bug 'bilan sterilizatsiya qilinadi. Sterilizatsiya paytida qurilmadagi harorat 1-4 ko'prikning yuqori o'lchov chegarasidan sezilarli darajada oshib ketadi, bu uning ishlashiga salbiy ta'sir qiladi. Qurilmaning "shkaladan tashqariga chiqishi" ni oldini olish uchun sterilizatsiya paytida qo'shimcha elektr qarshiligi bilan termal konvertorlarni chetlab o'tish mumkin bo'lishi kerak.
Fermentatorlarda toshib ketish yorug'lik va ovozli signalizatsiya elektr pallasiga kiritilgan 2-1 - 5-1 elektron darajadagi ko'rsatkichlar bilan oldini oladi. Fermentatsiya jarayonida gazlar chiqariladi, ular asosan CO2, shuningdek, spirtli bug'larni o'z ichiga oladi. Egzoz gazlari suv bilan sug'oriladigan spirtli tuzoq V ga yuboriladi. Spirtli ichimliklar bug'lari suvda eriydi, hosil bo'lgan suv-spirtli aralashma distillash moslamasiga beriladi va CO karbonat angidrid ustaxonasiga qayta ishlash uchun yuboriladi.
Avtomatlashtirish sxemasi spirtli tuzoqqa kiradigan suv oqimini tartibga solishni ta'minlaydi. Oqim rotametr 6-1 bilan o'lchanadi, uning pnevmatik chiqish signali suv ta'minoti klapanini 6-4 boshqaradigan 6-3-gachasi PI tekshirgichli ikkinchi darajali qurilma 6-2 ga beriladi.
Fermentatsiya bo'limida xavfsiz ish sharoitlarini ta'minlash uchun ishlab chiqarish xonasi havosida CO2 kontsentratsiyasini avtomatik nazorat qilish va tartibga solish ta'minlanadi. Havo namunasi 7-4, 7-5 regulyatorlari bo'lgan ikkilamchi qurilmani ham o'z ichiga olgan gaz analizatorining 7-3 qabul qiluvchisi orqali doimiy ravishda so'riladi. Xonadagi CCb kontsentratsiyasi ruxsat etilgan maksimal darajadan oshib ketgan bo'lsa, u holda ventilyator haydovchisining VI elektr motori, shuningdek, yorug'lik va ovoz signalizatsiyasi (7-4) yoqiladi.
Spirtli ichimliklarni madaniyat suyuqligidan (mash) ajratish va uni aralashmalardan tozalash bosqichi. Ushbu bosqich yakuniy bosqich bo'lib, distillash qurilmalarida (BRU) amalga oshiriladi. BRU texnologik sxemalarining bir nechta variantlari mavjud, ammo ularni avtomatlashtirish tamoyillari o'xshashdir, shuning uchun uch ustunli bilvosita ishlaydigan o'rnatish misol sifatida ko'rib chiqiladi (10.13-rasm).
Fermentatsiya bo'linmasidan olingan pyure I issiqlik almashtirgichga beriladi, u erda spirt va suv bug'lari bilan isitiladi, so'ngra mash ustunining VI yuqori qismiga kiradi va plitalardan pastga oqadi. Suv va spirtning bug'lari suyuqlik oqimiga qarab ko'tariladi , ular ustunning qozoniga etkazib beriladigan isitish bug'ining issiqligi tufayli hosil bo'ladi. Issiqlik va massa almashinuvi natijasida bug 'oqimidagi spirt kontsentratsiyasi oshadi va suyuqlikda kamayadi. Spirtli ichimliklarni distillangan pyurega siljish deyiladi. U ustunning pastki qismidan chiqariladi va alkogol ishlab chiqarishning asosiy chiqindilari bo'lib, to'g'ridan-to'g'ri chorva uchun ozuqa sifatida yoki ozuqa xamirturushlarini ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi. Spirtli ichimliklar bug'lari va unga hamroh bo'lgan aralashmalar ustunning yuqori qismidan chiqib, issiqlik almashtirgich Ida mash oqimi bilan sovutiladi va nihoyat, sovutish suvi bilan ta'minlangan II reflyuks kondensatorida kondensatsiyalanadi. Xom spirtni tozalash VII epuratsiya ustunida amalga oshiriladi, bu erda qayta oqim kondensatori II dan xom spirt kondensati distillash uchun beriladi. Ustun bug 'bilan isitiladi, u qozonga beriladi.
Guruch. 10.13. Uch ustunli bilvosita o'rnatishni avtomatlashtirish diagrammasi
Epuratsiya ustunidagi harorat rejimi bu erda aralashmaning yuqori qaynaydigan komponenti bo'lgan spirtni va yuqori qismida to'plangan juda uchuvchan aralashmalarni (efirlar, aldegidlar, metanol va boshqalar) ajratish uchun mo'ljallangan. ustun III va undan efir-aldegid fraksiyasi (EAF) shaklida chiqing).
Konsentratsiyasi 20-30% (epureat) bo'lgan tozalangan spirt epuratsiya kolonnasining pastki qismidan chiqariladi va oxirgi tozalash va konsentratsiyalash uchun VIII rektifikatsiya ustuniga beriladi. Ushbu ustunda uchuvchi komponent spirt, asosiy yuqori qaynaydigan komponent suvdir, shuning uchun spirtning konsentratsiyasi ustun balandligi bilan ortadi. Bu ustun, boshqa ikkitasi kabi, qozonga etkazib beriladigan jim bug 'bilan isitiladi.
Kolonkaning yuqori qismidagi 10-15 ta plastinadan 96% konsentratsiyali rektifikatsiya qilingan spirt olinadi va V issiqlik almashtirgichdan o'tadi va u erda suv bilan sovutiladi. Spirtli ichimliklar bug'lari yuqori teshikdan chiqadi va qayta oqim kondensatorida kondensatsiyadan so'ng, IV kolonkaga qayta oqim sifatida qaytadi. Fusel moylari ustunning pastki qismidan olinadi va spirt qoldiqlari bo'lgan suv undan ham pastroq chiqariladi.
Yong'inni bartaraf etish bo'limi portlovchi xonadir, shuning uchun unga faqat portlashdan himoyalangan qurilmalar va avtomatlashtirish uskunalarini o'rnatishga ruxsat beriladi. BRU avtomatlashtirish tizimi asosan GSP ning pnevmatik tarmog'idan qurilmalar, shu jumladan pnevmatik haydovchi diagrammasi bo'lgan ikkilamchi qurilmalardan foydalanadi. BRU yuki induksion oqim o'lchagich (1-1, 1-2), elektr-pnevmatik konvertor 1-3, ikkilamchi qurilma 1-4 dan iborat tizim tomonidan tartibga solinadigan mash oqim tezligi bilan belgilanadi. PI regulyatori 1-5 va nazorat valfi 1-6 bilan.
BRU ustunlarining har qandayining ish rejimini belgilaydigan muhim texnologik parametr uning pastki qismining bosimi bo'lib, u qozonga isitish bug'ining oqimiga bog'liq. BRU avtomatlashtirish pallasida bosimni tartibga solish uchun shunga o'xshash tizim qo'llaniladi, u 2-1,5-1,8-1 bosim sensori, ikkilamchi qurilmalar 2-2, 5-2, 8-2, P-regulyatori 8-3 dan iborat. yoki PI regulyatorlari 2-3, 5-3 va nazorat klapanlari 2-4, 5-4,8-4 mos keladigan ustunning qozoniga bug 'berish quvurlarida.
Har bir ustundagi jarayonning holatini tavsiflovchi asosiy parametr apparatning chiqishidagi asosiy texnologik oqimdagi tuz mahsulotining (spirtli ichimliklar) kontsentratsiyasidir. Ushbu parametrni avtomatik o'lchash uchun ketma-ket sensorlar yo'qligi sababli uni to'g'ridan-to'g'ri tartibga solish mumkin emas. Biroq, ustundagi doimiy bosimda, konsentratsiyani bilvosita nazorat qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan nazorat plitasidagi suyuqlikning kontsentratsiyasi va qaynash nuqtasi o'rtasida aniq bog'liqlik mavjud.
Brazhnaya ustunida nazorat plitasidagi harorat ikki pallali (kaskad) ACP tomonidan tartibga solinadi. Harorat manometrik termometr 3-1 bilan o'lchanadi, uning chiqishidan pnevmatik signal PI kontrolleri 3-3 dan ikkilamchi qurilma 3-2 ga beriladi. Ushbu regulyatordan signal ustunning pastki qismidagi 2-3 bosim regulyatoriga vazifa sifatida yuboriladi. Tizimning ishlashi paytida, agar biron sababga ko'ra ustunning yuqori qismidagi alkogol kontsentratsiyasi o'zgarsa, masalan, pasaysa, nazorat plitasidagi harorat pasayadi, belgilanganidan kamroq bo'ladi. Regulyator 3-3 regulyator 2-3 uchun belgilangan bosim qiymatini oshiradi, bu ustunning pastki qismidagi joriy bosim qiymatidan kattaroq bo'ladi. Natijada, qozonga bug 'oqimi kuchayadi va qaynash jarayoni kuchayadi, shuningdek, ustundagi barcha issiqlik va massa uzatish jarayonlari, oxir-oqibat, kerakli ish rejimini tiklashga olib keladi.
Tuzilishi bo'yicha o'xshash (6-1, 6-2, 6-3) ASR elyusiya ustunidagi texnologik rejimni barqarorlashtirish uchun ishlatiladi. Farqi shundaki, bu ACPda ustunning pastki qismidagi harorat tartibga solinadi, u erdan maqsadli mahsulot (eppurat) olinadi. Distillash ustunidan olingan spirtning konsentratsiyasini tartibga solish sifatiga ayniqsa yuqori talablar qo'yiladi, chunki u ishlab chiqarishning yakuniy mahsulotidir. Shu maqsadda, nazorat plitasida haroratni to'g'rilash bilan rektifikatsiya qilingan spirtni iste'mol qilishni tartibga soluvchi ikki devirli (kaskad) ASR qo'llaniladi. Oqim sensori rotametr 9-1 bo'lib, uning pnevmatik chiqish signali P-regulyatori 9-3 bo'lgan ikkilamchi qurilma 9-2 ga, keyin esa 9-4 nazorat klapaniga beriladi.
Nazorat plitasidagi harorat manometrik termometr 10-1 bilan o'lchanadi, undan pnevmatik signal ikkinchi darajali qurilmaga 10-2 PI kontrolleri 10-3 bilan yuboriladi. Ushbu regulyatorning chiqishidan signal regulyator 9-4 ga havola sifatida beriladi.
BRU avtomatlashtirish sxemasi barcha ustunlarning qayta oqim kondensatoriga etkazib beriladigan sovutish suvi oqim tezligini tartibga solishni ta'minlaydi. Bunday holda, mash ustunining deflegmatoriga suv oqimi isitiladigan chiqadigan suvning harorati barqarorligini ta'minlaydi (4-1-4-4). Epuratsiya va rektifikatsiya ustunlarida ustunning yuqori qismida bir xil turdagi bosimni nazorat qilish tizimlari qo'llaniladi, ular 7-1 va 11-1 datchiklardan, 7-2 va 11-2 PI regulyatorlari bilan ikkilamchi qurilmalardan iborat 7- 3 va 11-3 va 7- 4 va 11-4 vanalar, mos keladigan ustunning qayta oqim kondensatoriga sovutish suvi etkazib berishni tartibga soluvchi.
Distillash tizimining asosiy texnologik parametrlarini barqarorlashtirish bilan bir qatorda, BRU avtomatlashtirish tizimi to'g'ridan-to'g'ri ishlaydigan regulyator 13 yordamida kollektordagi bug 'bosimini, shuningdek issiqlik almashtirgichdan keyin rektifikatsiya qilingan spirtning haroratini tartibga solishni ta'minlaydi. V (12-1-12-4). BRU dan olingan spirtning hajmini, shuningdek, undagi sof spirtning miqdorini o'lchash va qayd etish nazorat snaryadlari deb ataladigan maxsus qurilma yordamida amalga oshiriladi.
2. Texnik avtomatlashtirish uskunalari
.1 O'lchov asboblari va ularning xarakteristikalari
O'lchash, ya'ni fizik miqdorning qiymatini eksperimental ravishda topish maxsus qurilmalar - o'lchash asboblari yordamida amalga oshiriladi. O'lchov vositalarining asosiy turlari o'lchov o'tkazgichlari va o'lchash asboblari.
O'lchov o'tkazgichlari (datchiklari) uzatish, qayta ishlash va saqlash uchun qulay bo'lgan, ammo kuzatuvchi tomonidan to'g'ridan-to'g'ri idrok etish uchun mos bo'lmagan o'lchash ma'lumotlarining signalini qabul qilish uchun mo'ljallangan; kuzatuvchi tomonidan to'g'ridan-to'g'ri idrok etishi mumkin bo'lgan shaklda o'lchov ma'lumotlari signalini qabul qilish uchun o'lchash asboblari.
.2 O'lchov vositalarining xatolari
O'lchov vositalaridan faqat metrologik xossalari ma'lum bo'lgandagina muvaffaqiyatli qo'llanilishi mumkin. O'lchov vositalarining o'ziga xos metrologik xarakteristikasi ularning xatosidir. Asbob ko'rsatkichi Xn va o'lchangan x kattalikning haqiqiy (yoki haqiqiy) qiymati o'rtasidagi farq ∆X o'lchov asboblarining mutlaq xatosi deb ataladi:
∆X=Xn-X.(1.1)
O'lchov moslamasining mutlaq xatosining u o'lchagan qiymatning haqiqiy qiymatiga nisbati nisbiy xato deb ataladi va o'lchangan qiymatning kasrlari yoki foizlarida ifodalanadi. Nisbiy xatolik o'lchov vositasining aniqligining xususiyatlaridan biri sifatida ishlatiladi . Mutlaq xatoning qiymatiga teng va ishorada qarama-qarshi qiymatga tuzatish deyiladi:
=X-Xn.(1.2)
Ko'pgina texnik o'lchov vositalarining aniqligining metrologik xarakteristikasi asosiy va qo'shimcha xatolar chegaralari hisoblanadi. Asosiy xato - bu GOSTlar yoki o'lchash asboblari uchun boshqa texnik shartlar bilan belgilanadigan normal sharoitlarda ishlatiladigan o'lchash vositalarining xatosi.
Qo'shimcha xato - bu o'lchov vositasining haqiqiy qiymatlari normal (me'yoriy) qiymatlardan chetga chiqqanda yoki normal qiymat oralig'idan oshib ketganda, unga sharoitlarning ta'siri natijasida yuzaga keladigan xato.
O'lchov vositalarining umumiy metrologik tavsifi bo'lgan aniqlik sinfi ruxsat etilgan asosiy va qo'shimcha xatolar chegaralari bilan belgilanadi. Maxsus aniqlik sinflari o'lchov vositalarining ayrim turlari uchun standartlarda belgilanadi. Aniqlik sinfini ko'rsatadigan raqam qanchalik kichik bo'lsa, ruxsat etilgan xatolar chegaralari shunchalik kichik bo'ladi.
Har qanday o'lchov asbobi va uning har bir elementi, agar ularning chiqish (X tashqari ) va kirish (x in ) kattaliklari turli ish rejimlarida barqaror bog'liqliklar bilan o'zaro bog'langan bo'lsa, o'z vazifalarini bajarishi mumkin. O'lchash asboblarining ikkita asosiy ish rejimi mavjud - statik (statsionar holat) va dinamik (nostabil). Kirish miqdorini chiqish miqdoriga aylantirishning ikkala rejimi mos ravishda statik va dinamik xarakteristikalar bilan belgilanadi. O'lchov vositalari va ularning elementlarining statik va dinamik xususiyatlarini bilish , xatolarni tavsiflovchi ko'rsatkichlar bilan bir qatorda, haqiqiy o'lchovlarda ham, ayniqsa ularni avtomatik tartibga solish va boshqarish tizimlarida sensorlar sifatida ishlatishda katta ahamiyatga ega.
O'lchov vositasining statik xarakteristikasi - barqaror ish rejimlarida chiqish va kirish miqdorlari o'rtasidagi funktsional munosabatlar, ya'ni.
out=f(Xin) (1.3)
O'lchov vositasi va uning elementlarining dinamik xarakteristikasi transformatsiyaning dinamik sharoitida, ya'ni vaqtinchalik rejimlarda, barcha o'lchovlarga xos bo'lgan har xil turdagi va turlarning inertial xususiyatlari tufayli statik bog'liqliklar buzilganida, ularning chiqish va kirish miqdorlari o'rtasidagi funktsional bog'liqlikdir. asboblar (harakatlanuvchi massalar, qismlarning inertsiyasi, issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqalar).
Sanoat qurilmalarining davlat tizimi xalq xo'jaligining turli tarmoqlari, shu jumladan agrosanoat kompleksi tarmoqlari uchun texnologik jarayonlarni avtomatik monitoring qilish, tartibga solish va boshqarish tizimlarini texnik vositalar bilan ta'minlash muammosini iqtisodiy jihatdan eng maqbul hal qilish uchun qo'llaniladi. Qurilmalarni quvvatlantirish va signallarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan energiya turiga ko'ra, GSP quyidagi tarmoqlarga bo'linadi: elektr, pnevmatik, gidravlik, shuningdek, yordamchi energiya manbalarisiz ishlaydigan asboblar va qurilmalar tarmog'i. O'lchov ma'lumotlari signallarini birlashtirish (tegishli standartlar bilan belgilanadi) axborotni uzatish va almashishni, boshqaruv qurilmalari o'rtasida masofaviy aloqani, o'lchov natijalarini ma'lumot olish vositalaridan monitoring va nazorat qilish qurilmalariga, shuningdek boshqaruv signallarini avtomatik tizimlardagi aktuatorlarga uzatishni ta'minlaydi . har qanday murakkablik. Elektr signallaridan eng keng tarqalgani to'g'ridan-to'g'ri oqim va kuchlanishning unifikatsiyalangan signallari (0-5 mA; 0-20 mA, 0-10 mV; -10...0...+10 V va boshqalar). Pnevmatik aloqa signallari (0,02-0,1 MPa) avtomatlashtirilgan jarayonlarning inertsiyasiga qo'shimcha talablar bo'lmagan va ishlab chiqarishning yong'in va portlash xavfini hisobga olish zarur bo'lgan sanoat tarmoqlarida juda keng qo'llanilishini topdi. Shlangi signallar 0,2-0,8 MPa ishchi suyuqlik bosimi bilan tavsiflanadi.
GSP asboblari va qurilmalarining birinchi guruhiga birlamchi o'lchov o'tkazgichlari (datchiklari), o'lchash asboblari va qurilmalari kiradi, ular birlashtirilgan signalni ishlab chiqaruvchi standartlashtiruvchi qurilmalar bilan birgalikda o'lchov ma'lumotlarini olish uchun asboblar guruhini tashkil qiladi. Boshqariladigan va o'lchanadigan parametrlarning xilma-xilligi, shuningdek, o'lchash moslamalarining ko'p sonli dizaynlari tufayli ushbu guruhdagi uskunalar assortimenti eng ko'p.
Ikkinchi guruhga turli xil signal va kod o'zgartirgichlar, o'lchash sxemalari kommutatorlari, kodlovchilar va dekoderlar, mos keladigan qurilmalar, shuningdek masofadan uzatish, telemetrlash, telesignalizatsiya va teleboshqaruv qurilmalari kiradi.
GSPning markaziy qismi deb ataladigan qurilmalarning uchinchi guruhiga o'lchov ma'lumotlarini rasmiy va mazmunli qayta ishlash va boshqaruv harakatlarini shakllantirish uchun mo'ljallangan texnik vositalar kiradi: signal analizatorlari, funktsional va operatsion konvertorlar, mantiqiy qurilmalar, saqlash moslamalari, avtomatik boshqaruvchilar, barcha turdagi sozlangan nuqta kontrollerlari, shuningdek, boshqaruv kompyuterlari va qurilmalari, shu jumladan mikroprotsessorlar, mikro va minikompyuterlar va boshqalar. Funktsionallik nuqtai nazaridan ushbu qurilmalar guruhi eng murakkab hisoblanadi, chunki ular barcha avtomatik tartibga solish va boshqarish algoritmlarini amalga oshiradilar: korxonalarni yoki hatto butun sanoatni boshqarishni avtomatlashtirish uchun eng oddiy barqarorlashtirish vazifalari. To'rtinchi guruh qurilmalari (aktuatorlar) elektr, pnevmatik, gidravlik yoki estrodiol aktuatorlar, quvvat kuchaytirgichlar, pozitsionerlar va ular uchun ba'zi yordamchi qurilmalar, shuningdek, ayrim hollarda asosiy texnologik uskunalarning ajralmas qismi bo'lishi mumkin bo'lgan turli xil tartibga soluvchi organlardir. .
GSP tizimining keyingi rivojlanishi GSP ning individual funktsional guruhlariga kiritilgan texnik vositalar asosida yaratilgan va o'ziga xos xususiyatlarga muvofiq mustaqil foydalanish uchun mo'ljallangan agregat komplekslar (AC) hisoblanadi.
3. Axborot vositalarining holati parametrlarini o'lchash uchun o'lchash transduserlari va asboblari
Ushbu guruhning o'lchov o'tkazgichlari va asboblari turli xil texnologik muhitlar (qattiq, suyuq, gazsimon) holatini tavsiflovchi harorat, bosim, oqim, daraja va boshqalar kabi fizik kattaliklar haqida o'lchash ma'lumotlarini olish uchun mo'ljallangan. birliklar va ularning alohida elementlari, qismlari va agregatlari.
Ushbu parametrlarni o'lchash va ularning qiymatlari va o'zgarishlari haqida ma'lumot berish har qanday texnologik jarayonlarning barcha bosqichlarida mutlaqo zarurdir. Har xil o'lchash usullari va o'lchov natijalarini olish usullaridan foydalanishga asoslangan tegishli texnik o'lchash vositalaridan foydalangan holda bunday ma'lumotlarni olinmasdan hech qanday texnologik jarayonni qo'lda yoki avtomatik ravishda boshqarish mumkin emas.
.1 Haroratni o'lchash
Harorat ko'plab oziq-ovqat texnologiyasi jarayonlarini tavsiflovchi eng muhim parametrlardan biridir. Haroratni o'lchash uchun termometr deb ataladigan juda ko'p o'lchov asboblari qo'llaniladi.
Kengaytirish termometrlari. Kengayish termometrlarining harakati moddaning o'ziga xos hajmining u joylashtirilgan o'lchangan muhit haroratiga bog'liqligidan foydalanishga asoslangan.
Suyuq termometrlar. Suyuq kengayish termometrlari bilan haroratni o'lchash termometr qobig'ining materiali va uning tarkibidagi suyuqlikning hajmli kengayish koeffitsientlari farqiga asoslanadi . Termometrlarning qobig'i kengayish koeffitsienti past bo'lgan maxsus termometrik turdagi shishalardan tayyorlanadi. Shisha termometrlarning o'lchov chegaralari -200 dan +750 "C gacha.
.2 Avtomatik tartibga solish
Avtomatik regulyatorlar, aktuatorlar va tartibga soluvchi organlar.
Har qanday avtomatik boshqaruv tizimi (ASR) boshqaruv ob'ekti (OR), o'lchash moslamasi (MD), avtomatik boshqaruvchi (AR), aktuator (AM) va tartibga soluvchi organ (RO) to'plamidan iborat.
Avtomatik regulyator - bu ma'lum bir boshqaruv algoritmiga (qonuniga) muvofiq o'lchash moslamasidan signalni aylantirish va uni boshqariladigan ob'ektda tartibga soluvchi organ orqali ishlaydigan aktuatorni boshqarish uchun zarur bo'lgan qiymatlarga oshirish uchun mo'ljallangan qurilma.
Ta'sir qilish uslubiga ko'ra, ARlar to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita (bilvosita) ta'sir regulyatorlariga bo'linadi. To'g'ridan-to'g'ri ishlaydigan regulyatorlarda ularning ishlashi uchun energiya avtomatlashtirish ob'ektining o'zidan olinadi. Bilvosita ishlaydigan regulyatorlarda energiya ularning elementlariga tashqi manbadan etkazib beriladi, bu regulyatorlarni harakatlantirishda etarlicha katta dinamik kuchlarni ishlab chiqishga imkon beradi va ob'ektni, avtomatik regulyatorni va aktuatorni hududiy ajratish imkoniyatini beradi. regulyator. Bundan tashqari, bilvosita ishlaydigan regulyatorlar yuqori tezlik va aniqlikka ega.
Avtomatik regulyatorning blok diagrammasi.
Ta'minlanadigan energiya turiga ko'ra regulyatorlar elektr, pnevmatik, gidravlik va estrodiollarga bo'linadi. Regulyatorlarning asosiy xususiyatlaridan biri tartibga solish qonunidir. Zamonaviy bilvosita ta'sir qiluvchi regulyatorlar - bu bir nechta strukturaviy elementlardan tashkil topgan qurilmalar bo'lib, ularning asosiylari ko'p bosqichli kuchaytirgichlar, qo'shimchalar, modulyatorlar, ko'paytirgichlar va boshqa birliklar bo'lib, ular tartibga solish ta'sirini shakllantirishni belgilaydigan sxemalar qurilishini ta'minlaydi. nazorat qilish algoritmi.
Elektr avtomatik regulyatorlari (avtomatik boshqaruv bloklari), ularning blok diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 4.1, ACP elektr aktuatoriga etkazib beriladigan chiqish signalini yaratish uchun mo'ljallangan.
Avtomatik regulyator 1-kirish sxemasidan iborat bo'lib, unga o'lchash transduserlaridan signallar beriladi. Keyinchalik, konvertatsiya qilingan signallar qo'shimcha qurilma 2 ga o'tadi, unga 5-teskari aloqa tugunidan hosil bo'lgan signal ham etkazib beriladi.Tekshiruv signali va o'lchov o'tkazgichdan signal o'rtasidagi farq yig'indisi kuchaytirgich 3 ga, so'ngra 4-tugunga beriladi. uning yordami bilan tartibga solish qonuniga muvofiq boshqaruv signali ishlab chiqariladi. Sozlamalar 1-kirish sxemasi tugunlari orqali ma'lum bir avtomatlashtirish ob'ektining ACP ni o'rnatishda kontrollerga kiritiladi.
3.3 Aktuatorlar
Elektr dvigatel aktuatori: a - umumiy ko'rinish, b - elektr sxemasi
ASR ning ajralmas qismi bo'lgan aktuatorlar (AM) regulyatordan olingan buyruqqa muvofiq tartibga soluvchi organni (RO) harakatlantirish uchun mo'ljallangan. Qo'lda (masofadan) boshqarishga o'tishda IMga buyruq tegishli qo'lda boshqarish vositalaridan foydalangan holda inson operatori tomonidan beriladi. IMda ishlatiladigan energiya turiga qarab ular elektr, pnevmatik va gidravliklarga bo'linadi.
Elektr MI. Avtomatlashtirishda asosan elektromagnit va elektr motorli elektr IMlar qo'llaniladi. Elektromagnit IMlarning asosiy birligi to'g'ridan-to'g'ri yoki o'zgaruvchan tokning turli shakl va dizayndagi elektromagniti bo'lib, oqim nazorat o'rashidan o'tganda uning ishlashini ta'minlaydi.
Elektr dvigatellari MI eng keng tarqalgan. Chiqish ishchi bo'g'inining harakatlanish xususiyatiga ko'ra , ular bir burilishlilarga bo'linadi, bunda chiqish mili dumaloq yoy bo'ylab (360 ° gacha) harakat qiladi; ko'p burilishli, bunda chiqish mili aylanadi (360 ° dan ortiq) va chiziqli, bunda chiqish rishtasi (rod) translyatsion harakat qiladi. IM elektr motori (4.3-rasm) elektromagnit tormozi 4 bo'lgan elektr dvigateldan 3, cheklov kalitlari bo'lgan blokdan 5, chervyak tishli 2 va boshqaruv korpusi bilan ulash uchun mo'ljallangan reduktorning chiqish milidan 1 iborat. Elektr dvigatelini bir yo'nalishda yoki boshqa aylanishda ishga tushirish avtomatik regulyator o'rni 1RB yoki 2RB kontaktlarini yoqish orqali ta'minlanadi. Bunday holda, oqim qaytariladigan magnit starterning B yoki H o'rashlari orqali oqadi va uning VO yoki NO asosiy kontaktlari yoqiladi, buning yordamida elektr motori tarmoqqa ulanadi. Blok kontaktlari B1 va H1 regulyator kontaktlarini chetlab o'tish uchun ishlatiladi. Vites qutisining chiqish mili o'zining ekstremal holatiga yetganda elektr motorini o'chirish uchun LO yoki LZ mos keladigan signal lampalaridan birini yoqish paytida KVO va KVZ chegara kalitlari mo'ljallangan. K.C tugmasi elektr motorini favqulodda to'xtatish uchun xizmat qiladi.
Pnevmatik MI. Pnevmatik regulyatorlar bilan ishlash uchun mo'ljallangan va ikkita modifikatsiyada mavjud: membrana va piston. Membranali aktuator (4.4-rasm) quyidagi asosiy elementlardan iborat: korpus 1 (ikki gardishdan iborat), membrana 2, qaytaruvchi buloq 3 va novda 4. Prujinali gayka 5 bo'lgan gilza prujina tomonidan ishlab chiqilgan kuchni tartibga solish uchun xizmat qiladi. .
Pnevmatik regulyatordan membrana ustki tekislikka bosim o'tkazilganda, membrana 2 pastga egiladi va shu bilan regulyator bilan bo'g'imlangan novda 4 harakatlanadi. Supra-membrana bo'shlig'ida bosim bo'lmaganda tayoqning qarshi kuchi va asl holatiga qaytishi bahor 3 yordamida amalga oshiriladi.
Piston IMlarida sozlash kuchi piston bo'shliqlaridagi ishchi muhitning bosimi bilan hosil bo'ladi.
Guruch. 3.4. Diafragma aktuatori
Gidravlik IM. Ular bosim ostida ishlaydigan suyuqlik energiyasidan foydalanadilar. Agar tartibga soluvchi organni ko'chirish uchun muhim harakatlar talab etilsa, bu mexanizmlar ASRda qo'llaniladi.
.4 Nazorat qiluvchi organlar
Nazorat qiluvchi organlar (RO) tartibga solish ob'ektiga moddiy yoki energiya oqimlari oqimini o'zgartirish uchun mo'ljallangan. Tartibga soluvchi organlar gaz kelebeği, hajm va tezlikka bo'linadi.
Gaz kelebeği RO. Ushbu mexanizmlar gidravlik qarshiligi o'zgaruvchan bo'lgan drossel qurilmadan o'tayotganda oqimning jonli kesimining tezligi va maydonini o'zgartirish orqali muhitning oqim tezligining o'zgarishini ta'minlaydi. Ular asosan quvur liniyalari orqali tashiladigan suyuqliklar, gaz va bug'larning oqim tezligini o'zgartirish uchun ishlatiladi. O'chirish RO'larining asosiy turlari - bu nazorat klapanlari, amortizatorlar va qopqoqlar.
Guruch. 3.5. Yagona o'rindiqli boshqaruv valfi
Shaklda. 3.5 da bitta o'rindiqli boshqaruv klapanining diagrammasi ko'rsatilgan bo'lib, u o'rindiq 1 bo'lgan korpus 7, klapan 3 bo'lgan novda 4, o'chirish (profil) yuzasiga 2, shuningdek, moy muhri 6 bilan jihozlangan. bosim gardish 5. Vana sig'imi o'qi vana o'rindig'i o'tish bo'ylab vana 3 harakatlantirilishi bilan o'zgartiriladi.
Darvoza klapanlari yoki klapanlari quvur liniyasining o'qiga perpendikulyar harakatlanadigan va uning oqim maydonini o'zgartiradigan to'rtburchaklar yoki shaklli plastinka. Damperlar quvur liniyasida boshqariladigan oqimga joylashtirilgan pichoqlar shaklida ishlab chiqariladi. O'rta oqimning jonli kesimini o'zgartirish amortizator pichoqlarini MI dan burish orqali amalga oshiriladi.
Volumetrik RO. Ular hajmli dozalash nasoslari, shuningdek, ularning harakati davomida suyuqlik, gaz yoki quyma mahsulotlarning ma'lum hajmlarini o'lchaydigan yoki kesadigan hajmli (kamerali) oziqlantiruvchi qurilmalardir.
Yuqori tezlikdagi RO. Asosan ommaviy materiallar va mahsulotlarni dozalash uchun ishlatiladi, ular disk yoki kamar oziqlantiruvchi bo'lib, ularda oqim tezligi kamar tezligini yoki oziqlantiruvchining aylanish plitasini yoki elektr haydovchining aylanish tezligini o'zgartirish orqali boshqariladi .
4. Avtomatik boshqaruv tizimlari
.1 Avtomatik boshqaruv tizimlarining tuzilishi, ularning tasnifi va ularga qo'yiladigan talablar
Oziq-ovqat sanoatining texnologik jarayonlari (TP) avtomatlashtirish ob'ektlari deb ataladigan tegishli qurilmalarda, maydonlarda, mashinalarda amalga oshiriladi. Bu dinamik tizimlar bo'lib, ularning harakati vaqt o'tishi bilan bir qator xarakterli texnologik miqdorlarning joriy qiymatlari - harorat, oqim, daraja va turli xil sifat ko'rsatkichlari bilan belgilanadi. Sifatli mahsulotlarni olish sharti bu qiymatlarni ma'lum, nominal deb ataladigan, belgilangan qiymatlarda saqlashdir.
Bir qator tashqi sabablarga ko'ra (xom ashyo sifati va iste'moli, issiqlik va sovutgich parametrlarining o'zgarishi va boshqalar) yoki apparatning o'zida sodir bo'lgan hodisalar (sirtlardan issiqlik o'tkazish shartlarining o'zgarishi va boshqalar) tufayli. belgilangan qiymatlar belgilangan qiymatlardan chetga chiqishi mumkin, bu esa jarayonning buzilishiga olib keladi. TPning borishini buzadigan bu ta'sirlarning barchasi buzilishlar deb ataladi. Shuning uchun jarayonni boshqarish kerak. Boshqarish - ob'ektga maqsadli ta'sir qilish, uning ishlashning maqbul yoki belgilangan rejimini ta'minlaydi. Optimal boshqarish bilan, boshqariladigan miqdorning qiymati yoki uni o'zgartirish dasturi oldindan belgilanmaydi, lekin tegishli optimallashtirish muammosini hal qilish natijasida aniqlanadi. Shu bilan birga, ob'ekt va optimal boshqarish tizimining samaradorligi texnologik yoki iqtisodiy xarakterga ega bo'lishi mumkin bo'lgan optimallik mezonining (ko'rsatkichi) qiymati bilan miqdoriy jihatdan baholanadi (o'rnatish unumdorligi, mahsulot tannarxi va boshqalar).
ob'ektga boshqaruv harakatlarini qo'llash orqali uning normal ishlashini ta'minlash uchun ob'ektning chiqish qiymatlarini belgilangan doimiy yoki o'zgaruvchan qiymatlar yaqinida saqlash. Ob'ektning chiqish qiymatlarini kerakli qiymatlarga yaqin saqlash avtomatik boshqaruv tizimi deb ataladigan dinamik tizimning bir qismi bo'lgan avtomatik boshqaruvchi tomonidan amalga oshiriladi.
Guruch. 4.1. Issiqlik almashtirgichdagi haroratni nazorat qilish tizimi (a) va uning blok diagrammasi (b)
ASR ning asosiy elementi (4.1-rasm) boshqaruv ob'ekti (OR) - texnologik apparat, mashina bo'lib, unda ob'ektning chiqish qiymati deb ham ataladigan boshqariladigan y o'zgaruvchining talab qilinadigan qiymati saqlanadi.; Bizning misolimizda OP issiqlik almashtirgich bo'lib, boshqariladigan o'zgaruvchi - issiqlik almashtirgichdan chiqadigan mahsulotning harorati. Harorat buzilishlar ta'sirida o'rnatilgandan farq qilishi mumkin z , masalan, isitish bug'ining bosimining o'zgarishi, issiqlik almashtirgichga etkazib beriladigan mahsulotning dastlabki harorati va oqimining o'zgarishi.
Ob'ektdagi jarayonning borishini baholash uchun ma'lum bir daqiqada boshqariladigan o'zgaruvchining joriy qiymati haqida signal hosil qiluvchi IU o'lchash moslamasiga ega bo'lish kerak. Ushbu signal AR avtomatik regulyatoriga yuboriladi, u boshqariladigan o'zgaruvchining joriy qiymatini o'rnatilgan qiymat bilan taqqoslaydi , bu xotiraning asosiy qurilmasi tomonidan ishlab chiqariladi. Agar ushbu qiymatlar o'rtasida farq bo'lsa (y - y s ), AR regulyatori boshqariladigan o'zgaruvchining sozlamadan og'ish belgisi va qiymatiga bog'liq bo'lgan xp boshqaruv signalini hosil qiladi. Boshqarish signali x p IM aktuator tomonidan tartibga soluvchi organ RO harakatiga aylantiriladi, bu ob'ektning tartibga soluvchi (kirish) miqdori x qiymatini bevosita o'zgartiradi. Shunday qilib, tartibga solish ta'siri amalga oshiriladi: bizning holatlarimizda, haroratning belgilangan qiymatdan og'ishini bartaraf etish uchun issiqlik almashtirgichga isitish bug'ini etkazib berish o'zgartiriladi.
"Kirish" va "chiqish" miqdorlari tushunchalarining an'anaviyligini va ularning jarayondagi kirish va chiqish oqimlaridan farqini ta'kidlash kerak. Bizning misolimizda bug 'ta'minoti va mahsulot harorati texnologik ma'noda issiqlik almashtirgichning kirish va chiqishi emas (issiqlik almashtirgichning kirish va chiqishidagi mahsulot oqimi),
Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda bir necha mezonlarga ko'ra tasniflanishi mumkin bo'lgan turli xil ASRlar qo'llaniladi.Tartibga solish printsipiga ko'ra, ASRlar og'ish, buzilish va kombinatsiyalangan holda ishlaydiganlarga bo'linadi. Eng ko'p qo'llaniladigan ASRlar bir sxemali deb ataladi va boshqariladigan y o'zgaruvchining belgilangan qiymatdan y og'ishida ishlaydi ( 4.2-rasm, a). Ularda og'ish (y- yz ) paydo bo'lganda, regulyator nazorat qilinadigan miqdorni belgilangan qiymatga etkazish uchun ob'ektga tartibga soluvchi ta'sir ko'rsatadi. Bunday ASRlarda tartibsizliklar soni, turi va joylashuvidan qat'i nazar, tartibga solish harakatlari amalga oshiriladi. Og'ish ASRlari yopiq, regulyator salbiy teskari aloqa printsipi bo'yicha yoqiladi, ya'ni o'zgartirilayotgan signal boshqariladigan ob'ektning chiqishidan uning kirishiga uzatiladi. yzd = 0 ni qabul qilaylik , u holda boshqariladigan qiymat y( t ) belgilangan qiymatdan chetlanish sifatida qaraladi.
4.2 -rasm , b), AR regulyatori asosiy buzilishning joriy qiymati haqida ma'lumot oladi z 1 . U o'zgarganda va z 1zd nominal qiymatiga to'g'ri kelmasa , regulyator tartibga soluvchi ta'sir hosil qiladi x rv , ob'ektga yo'naltirilgan. Bunday ASRlarda bezovta qiluvchi ta'sir ob'ektning chiqishida og'ish paydo bo'lishidan oldin ham qoplanishi mumkin. Odatda, bunday ASRlar asosiy buzilish, masalan, ob'ektning yuki asosida quriladi. Yuk - ob'ektdagi texnologik jarayon davomida iste'mol qilinadigan energiya yoki moddalar miqdori. Bunday ASR ning boshqaruv zanjiri boshqariladigan y miqdorining joriy qiymati haqida signallarni qabul qilmaydi, shuning uchun ASR boshqa buzilishlar natijasida uning o'zgarishlariga javob bermaydi. ASRlar buzilish tufayli ochiq.
Kombinatsiyalangan ACSda (4.2-rasm, s) og'ish va buzilish bilan tartibga solish tamoyillari birgalikda qo'llaniladi. Natijada, tartibga solishning yuqori sifatini olish mumkin.
Guruch. 4.2. Og'ish (a), buzilish (b) va kombinatsiyalangan (c) bo'yicha ASR ning strukturaviy diagrammasi
Boshqariladigan o'zgaruvchining o'rnatilgan qiymatining o'zgarishi xarakteriga ko'ra, ASR avtomatik stabilizatsiya tizimlariga bo'linadi, ularda belgilangan qiymat doimiy ravishda o'rnatiladi; boshqariladigan o'zgaruvchining belgilangan qiymati oldindan belgilangan qonun-dasturga muvofiq vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan dasturiy boshqaruv tizimlari; belgilangan qiymat tashqi mustaqil texnologik miqdorning funktsiyasi bo'lgan kuzatuv tizimlari. Kuzatuv tizimlarining bir turi - bu ikki miqdorning nisbatlarini, masalan, ikkita mahsulotning narxini tartibga solish tizimlari .
5. Qalqonlar va konsollar
Avtomatlashtirish tizimlarining kommutatorlari va konsollari asboblar, signalizatsiya qurilmalari, boshqaruv uskunalari, avtomatik tartibga solish, himoya qilish, blokirovka qilish va ular orasidagi aloqa liniyalarini joylashtirish uchun mo'ljallangan. Qalqon va konsollar ishlab chiqarish yoki maxsus kommutator xonalarida - boshqaruv xonalarida o'rnatiladi.
Panellar va konsollarning asosiy turlari quyidagi belgilarga ega: ShchSh-ZD orqa eshikli shkaf paneli; orqa eshikli shkaf paneli, ikki tomondan ochiq, ShchSh-ZD-O2; orqa eshikli shkaf paneli, o'ng tomoni ochiq, ShShSh-ZD-OP; ShchSh-3 uch qismli shkaf paneli; uch qismli shkaf paneli, ikki tomondan ochiq, ShchSh-3-02; ShchShM kichik o'lchamli shkaf paneli; ShchPK ramkali panelli taxta; ramkali panelli taxta, o'ng tomonda yopiq, ShchPK-ZP; ShchPK-2 ikki qismli ramkali panelli taxta; masofadan boshqarish pulti P; masofadan boshqarish pulti o'ng P-P; PNP eğimli asboblar konsoli bilan masofadan boshqarish.
Shkaf va panelli taxtalar ikkita modifikatsiyada ishlab chiqariladi, bir qismdagi old panellar soni bilan farqlanadi. Ijro taxtalari I har bir bo'limda ikkita old panel, II ijro etuvchi taxtalar - uchta. CA TP kommutatorlarini loyihalashda birinchi navbatda II versiyadagi kommutatorlardan foydalanish tavsiya etiladi. Ushbu dizayndagi fasad panellari minimal o'lchamlari va avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish jarayonidan foydalanish tufayli ishlab chiqarish uchun eng texnologik hisoblanadi.
Avtomatlashtirish tizimlarini loyihalashda quyidagilardan foydalanish tavsiya etiladi: sanoat binolarida, orqa eshiklari bo'lgan bitta va ko'p qismli shkaf panellari, shuningdek, kichik o'lchamli; kommutator xonalarida maxsus sharoitlarda uskunalarni o'rnatish uchun bir xil qalqonlar qo'llaniladi (masalan, ochiq oqim qismlari bo'lgan uskunani o'rnatishda); boshqaruv xonalarida va operator xonalarida ramkali panelli taxtalar mavjud; kommutator va ishlab chiqarish xonalarida boshqaruv va signalizatsiya uskunalarini joylashtirish uchun asboblar sifatida konsollardan foydalaniladi . Kommutatorlarning fasad panellarida qurilmalar va jihozlarni joylashtirish tegishli yo'riqnoma materiallarining tavsiyalariga muvofiq amalga oshiriladi. Plitalar old qismining I maydoni (5.12-rasm) dekorativ bo'lib, qurilmalarni o'rnatish uchun mo'ljallanmagan. II va IV maydonlar yozib olish va yozish asboblarini, shuningdek boshqaruv elementlarini joylashtirish uchun mo'ljallangan.
III maydonga joylashtirish tavsiya etiladi . Texnologik jarayonni boshqarish va boshqarish funktsiyalarining aniqligi uchun ba'zi hollarda texnologik jarayonning mnemonik diagrammasi an'anaviy belgilar yordamida panellarga qo'llaniladi.
Standart ramkalardagi asboblar va jihozlar ostida tushuntirish yozuvlari keltirilgan. Elektr va pnevmatik uskunalar, elektr va quvurlarni o'rnatish uchun mahsulotlar kichik o'lchamli panellarning panellari va eshiklarining ichki tekisliklariga joylashtiriladi.
Guruch. 6.12. Paneldagi qurilmalarni joylashtirishga misol: a - II versiya; b - I versiya
Kommutatorlar va boshqaruv panellari uchun asosiy texnik hujjat umumiy ko'rinish chizmasi hisoblanadi. Unda oldingi ko'rinish, ichki tekisliklarning ko'rinishi, yozuvlar jadvali va komponentlar ro'yxati mavjud.
Xulosa
Ushbu funktsiyalarni avtomatlashtirish uchun boshqaruv tizimlarida qo'llaniladigan texnik qurilmalar texnik avtomatlashtirish qurilmalari deb ataladi. Boshqarish ob'ektining holati to'g'risida ma'lumot olish uchun mo'ljallangan vositalar o'lchov asboblari deb ataladi.
Oziq-ovqat sanoatida ko'pincha quyidagi texnologik parametrlarning qiymatlarini o'lchash kerak: harorat, bosim (vakuum) va asboblar va mashinalarda ishlaydigan muhit darajasi; gazsimon, suyuq va quyma materiallarning oqim tezligi, shuningdek, xom ashyo, oraliq mahsulotlar va tayyor mahsulotlarning tarkibi va sifat ko'rsatkichlari.
Operatorning boshqaruvda ishtirok etish darajasiga qarab, quyidagi tizimlar ajratiladi:
qo'lda masofadan boshqarish pulti, bunda o'lchov ma'lumotlarini qayta ishlash, zarur boshqaruv harakatlarini aniqlash va ularni amalga oshirish (masofadan boshqarishning texnik vositalaridan foydalangan holda) funktsiyalari shaxs tomonidan amalga oshiriladi;
avtomatlashtirilgan, bunda shaxs boshqaruv tizimi funksiyalarining faqat bir qismini bajaradi;
avtomatik, bunda boshqaruv jarayoni bevosita inson ishtirokisiz sodir bo‘ladi.
Avtomatik tizimlar orasida eng keng tarqalgani avtomatik boshqaruv tizimlari bo'lib, ular tartibga solish ob'ekti sifatida ishlab chiqarish jarayonining holatini tavsiflovchi texnologik parametrlarning belgilangan qiymatlarini saqlab qolish uchun mo'ljallangan.
Boshqarish EHMlari ko‘rinishidagi avtomatlashtirishning yangi texnik vositalarining paydo bo‘lishi bilan ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish amaliyotiga boshqaruv tizimlarining printsipial jihatdan yangi turi – jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimlari (APCS) kirib keldi. Oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishda avtomatlashtirishning keng joriy etilishi texnologik jarayonlar samaradorligini oshirish va qayta ishlash uchun etkazib beriladigan xom ashyoning tabiiy xususiyatlarini to'liq saqlashni ta'minlash imkonini beradi.
Adabiyotlar ro'yxati
1. Oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarishni avtomatlashtirish va avtomatlashtirish. MM. Blagoveshchenskaya, N.O. Voronina, A.V. Kazakov, I.K. Petrov, E.A. Prokofyev, E.M. Rakovskaya: Agropromizdat, 2011-239 p. - (Oliy o‘quv yurtlari talabalari uchun darslik va o‘quv qo‘llanmalar).
. Oziq-ovqat sanoatida raqamli boshqaruv tizimlari. A.E. Krasnov, L.A. Zlobin, D.L. Zlobin. Oliy o'quv yurtlari uchun darslik 2009.
. Blagoveshchenskaya M.M., Zlobin L.A. Jarayonlarni boshqarish tizimlarining axborot texnologiyasi. - M.: Oliy maktab, 201 0.-768s.
|
