Автоматизація виготовлення пива

Тиск сиропу на виході із змійовика варильної колонки 6 контролюється контуром контролю тиску. Він вимірюється первинним приладом 7-1, що  формує сигнал, який передається перетворювачем 7-2 на реєструючий прилад 7-3. Він керує магнітним пускачем 7-4 який приводить у дію кран, що створює опір потоку рухомої рецептурної суміші.

Тиск гріючої пари у варильній колонці 6 контролюється контуром контролю тиску. Він вимірюється первинним приладом 8-1, що  формує сигнал, який передається перетворювачем 8-2 на реєструючий прилад 8-3. Він керує магнітним пускачем 8-4 який приводить у дію вбудований нагрівач колонки.

Температура сиропу на виході із змійовика контролюється контуром контролю температури. Вона вимірюється  первинним приладом 9-1, що  формує сигнал, який передається перетворювачем 9-2 на реєструючий прилад 9-3. Він керує магнітним пускачем 8-4 який приводить у дію вбудований нагрівач колонки.

 

РОЗДІЛ 4. ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ АВТОМАТИЗАЦІЇ

 

4.1 Датчик вологості і температури повітря KRС3/5-ME

В охолоджуючій шафі потрібно постійно вимірювати температуру і вологість охолоджуючого повітря.

Рисунок 4.3 – датчик вологості і температури повітря KRС3/5-ME

Датчики вологості і  температури KRС3/5-ME мають міцний литий алюмінієвий корпус із сталевою або алюмінієвою трубкою і призначені для вимірювання відносної вологості і температури повітря та інших неагресивних газів в температурному діапазоні до 200 °С.

Таблиця 4.3

Технічна характеристика датчика вологості і температури повітря KRС3/5-ME

Напруга живлення	12-30 VDC
Діапазон виміру вологості	0…100% rh
Діапазон виміру температури	-25...+125 °С
Вихідний сигнал	2 x 4...20mA
Температура навколишнього повітря на корпусі	-40 ... +80 °С
Точність виміру	±2%

Виробник: MELA Sensortechnik GmbH, Німеччина.

Вологочутливі елементи MELA працюють за ємнісним принципом. Вологозалежний конденсатор складається з системи шарів, що включає в себе основу - керамічний субстрат, систему електродів, шар золота, який проникний для водяної пари і вологочутливий полімер. Місткість цього конденсатора є міра відносної вологості навколишнього середовища.

Переваги таких вологочутливі  елементів:

• практично лінійна зміна характеристик.
• відмінна динаміка.
• гігростабільність.
• можливість використання всередині всього спектру вологості.

Області застосування датчиків вологості KRС3/5-ME: кліматичні камери, сушильні камери, процеси сушіння деревини, сушіння дерева, сушіння зерна, теплиці, поліграфічні підприємства, холодильні та морозильні камери, розстоєчні шафи, варильні шафи.

Ціна: 395.07 EUR

 

4.2 Датчик вологості і температури HMT 330

Для виміру температури  і вологості карамелевого сиропу в вакуум-камері 21, вологості рецептурної суміші в начинювальному вакуум – апараті 13, вологості і температури суміші у змішувачі 4 необхідний датчик температури і вологості, здатний працювати при високій ( до 130 °С) температурі.

Рисунок 4.4 – датчик вологості і температури HMT 330

Датчик є оптимальним вибором для промислових вимірювань температури і 
вологості з високими вимогами до точності.

Переваги датчика HMT 330:

• Вимірювання вологості в повному діапазоні 0...100%
• Витримує температури до 180 °C
• Витримує тиск до 100 бар
• Міцний металевий корпус, ступінь захисту IP 65
• Виняткова точність і стабільність

Таблиця 4.4

Технічна характеристика датчика вологості і температури HMT 330

Діапазон виміру вологості	0...100%
Діапазон виміру температури	-70 ... +180°C
Сенсор температури	Pt 100 (DIN EN 60 751)
Вихідний сигнал	2 x 4...20mA
Точність вологості при 20°C	±0,2°C
Точність температури при 20°C	±1% (0 ... 90%);
Стандарти	NIST, EN 61 326-1:1997

Виробник: Vaisala, Фінляндія.

Ціна: 937.75 EUR. Вартість комплекту з 4 датчиків: 3751.0 EUR.

 

 

4.3 Датчики тиску

Для вимірювання тиску сиропу на виході із змійовика колонки 6, тиску гріючої пари у варильній колонці 6, По цим параметрам підходить описаний вище датчик VEGABAR 17. Вартість комплекту з 2 датчиків: 1434 EUR.

 

4.4 Датчики температури

Для вимірювання температури патоки, води, інвертного сиропу, температури сиропу на виході із змійовика колонки 6. Датчики вітчизняного та російського виробництва є дешевшими за їх зарубіжні аналоги, а оскільки особливих вимог до виміру температури немає, то обмежимося продукцією фірми "ЭЛЕМЕР".

Рисунок 4.6 - Датчики температури ТП 2088/1 і ТП 2088Л

Таблиця 4.6

Технічна характеристика датчиків температури ТП 2088/1 і ТП 2088Л

Параметри	ТП 2088/1	ТП 2088Л
Діапазон виміру	-40...+850 ºС	-40...+600 ºС
Умовний тиск Р	6,3 МПа	6,3 МПа
Клас допуску	1, 2	1, 2
Кількість робочих спаїв	1	1
Чутливий елемент	Імпортний термоелектричний дріт (D = 0,7 мм) в керамічних бусах	Імпортний термоелектричний дріт (D = 0,7 мм) в керамічних бусах
Точність	±1 ºС	±1 ºС
Показник теплової інерції	7 с	10 с
Ступінь захисту від пилу і вологи (ГОСТ 14254-96)	IP65	IP65
Середній строк служби	6 років	6 років
Ціна	11.55 EUR	7.46 EUR

Проаналізувавши дані із таблиці можна зробити висновок, що датчики відрізняються лише ціною, верхньою границею температури та показником теплової інерції (незначно). Оскільки максимальна температура, що вимірюється 125…130 °С, а теплова інерційність не є критичним показником для даної технологічної схеми, зупинимося на датчику ТП 2088Л

Вартість комплекту  з 2 датчиків складає 15 EUR.

 

ВИСНОВОК

 

В даному курсовому проекті  було розроблено систему автоматизованого контролювання лінії виробництва карамелі. Виробництво включає в себе стадії підготовки сировини до виробництва, приготування карамелевого сиропу (дозування цукру-піску, патоки, води, інвертного сиропу, змішування компонентів та зварювання рецептурної суміші), приготування начинок (дозування, зварювання компонентів, темперування суміші), приготування карамелевої маси шляхом уварювання карамелевого сиропу, обробку карамелевої маси: охолоджування, темперування, насичення маси бульбашками повітря, формування карамелі (утворення батона, калібрування, штампування карамелі), охолодження карамелі (попереднє на вузькому конвеєрі, остаточне у охолоджуючій шафі), завертування карамелі в обгортку, фасування в пакети і обандеролювання.

Були встановлені усі  необхідні датчики як по місцю  так і на щиті, а також підібрані необхідні датчики відповідно до параметрів, що регулюються та вимог стандартів харчової промисловості.

 

 

СПИСОК  ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

 

1. Тензометрические измерительные преобразователи веса и силы с активным выходом/Хакимьянов М.И., Ковшов В.Д. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005.- С.: 142-145.
2. Теория систем автоматического управления/Бесекерский В.А. 2003.
3. Проектирование систем контроля и управления технологическими процессами. - Тамбов: Изд-во TГТУ, 2005.
4. http://www.melasensor.ru
5. http://www.vega.com
6. http://www.bdsensors.ua
7. http://www.guarda.ru
8. http://www.ao-tera.com.ua
9. http://www.kck.ua
10. http://www.td-automatika.ru
11. http://www.elemer.ru

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ДОДАТКИ

 

Таблиця 1

Специфікація засобів  автоматизації

№	Номер позиції на ФСА	Технічні параметри	Місце розташування	Назва і коротка характеристика	Кількість
1	1-1 2-1 3-1 9-1	Температура	по місцю	ТП 2088Л Діапазон виміру: -40...+600 Точність: ±1 ºС Середній строк служби: 6 років Умовний тиск Р: 6,3 МПа	4
2	5-1 6-1	Вологість і температура	по місцю	HMT 330 Діапазон виміру вологості: 0...100% Діапазон виміру температури:   -70 ... +180°C Вихідний сигнал: 2 x 4...20mA Точність вологості при 20°C: ±0,2°C Точність температури при 20°C: ±1% (0 ... 90%);	2
3	7-1 8-1	Тиск	по місцю	VEGABAR17 Діапазон виміру тиску:   -1…+1000 bar Робоча температура:  -40…+150 °C Сенсор тиску: П’єзорезистивний Вихідний сигнал: 4…20 mA Напруга живлення: 10...30 VDC Точність виміру: <0,5%	2