АТК технологической линии консервирования

Работу автоматизированного конвейера обработки овощей рас­смотрим на примере технологической линии по производству плодоовощных консервов «Икра кабачковая».

Технологический процесс производства данного вида продук­ции можно разделить на две части: обработка овощей и получение полуфабриката; непосредственное приготовление продукта и его расфасовка. Обработка овощей и подготовка полуфабриката зани­мают основную часть технологического цикла. Расчетная мощность данной линии составляет 30 тыс. банок за рабочую смену.

Для производства данного вида продукции требуется разнооб­разное сырье и полуфабрикаты, в частности овощи: кабачки, мор­ковь, репчатый лук и зелень.

На стадии обработки овощей и получения полуфабриката ис­пользуются следующие технологические операции: сортировка (ово­щи); калибрование (морковь, лук репчатый); сухая очистка (мор­ковь); отмачивание (морковь); мойка (кабачки, морковь, лук, зе­лень); ополаскивание (овощи); очистка (морковь, лук, кабачки); резание (кабачки, морковь, лук, зелень); дробление (кабачки).

На основании последовательности этих операций построена карта технологического процесса, обработки овощей и получе­ния полуфабриката (рисунок 15.1).

Рисунок 15.1

Большинство операций повторяются с разными видами сырья, но поскольку они должны проходить почти одновременно, то используются три параллельные линии оборудования для подготовки трех основных компонентов: кабачков; моркови; лука и зелени. Для подготовки этих компонентов используется разное оборудование, так как операции мойки, очистки, резания и т.д. производятся для этих продуктов по-разному.

Схема системы управления технологической линией обработ­ки овощей и получения полуфабриката для производства овощ­ных консервов «Икра кабачковая» имеет двухуровневую структуру.

На верхнем уровне находится персональный компью­тер, который управляет работой автоматизированного склада по подаче овощей на технологическую линию, транспортными потоками, отображает текущую информацию о технологическом процессе, ведет журнал, а на нижнем уровне – технологический контроллер (управляет обору­дованием технологической линии, отображает текущую инфор­мацию о состоянии оборудования, осуществляет диагностирова­ние оборудования).

В технологическом процессе по производству продукции ис­пользуют оборудование для транспортирования и основного тех­нологического процесса. Часть механизмов и машин должна иметь регу­лируемые электроприводы, управляемые от блоков местного управления, другая часть – нерегулируемые, которые управляются посредством коммутационно-защитной аппаратуры.

Система управления работает следующим образом. Диспетчер в начале работы с центрального компьютера вводит задание на сме­ну, определяя вид и количество исходного сырья. Введенная ин­формация поступает на автоматизированный склад, где осуще­ствляется подготовка сырья к доставке на технологическую ли­нию. В зависимости от количества сырья задействуется необходи­мое количество внутрицехового напольного транспорта, причем его подача осуществляется по заданному временному графику. Как только первая партия подана на первую стадию производства (сра­батывает датчик веса), технологический контроллер запускает оборудование этой стадии. Далее оборудование включается в ра­боту в соответствии с технологией производства. В режиме рабоче­го функционирования информация оперативно отображается на посту диспетчера в числовом и графическом видах.

В случае возникновения аварийной ситуации или отсутствия не­обходимого сырья в ходе производственного процесса система управления подает звуковой сигнал и отключает оборудование всей технологической линии. На посту диспетчера отображается ин­формация о причинах остановки и дальнейших действиях.

15.3 Автоматизированный участок приготовления комбикормов

На рисунке 15.2 приведена технологическая структурная схема цеха комбикорма (приняты следующие условные обозначения: ЖД – пункт разгрузки железнодорожного транспорта, АВТ – пункт раз­грузки автомобильного транспорта, МКК – микокарб – консер­вирующая добавка).

Рисунок 15.2. Технологическая структурная схема цеха комбикорма

Производство комбикорма выполняется по технологической схеме с предварительным приготовлением смесей компонентов. Зерновое сырье поступает в цех комбикорма через железнодорожный и автомобильный терминалы, из элеватора и механизиро­ванных складов тарного сырья. На линии загрузки склада и бунке­ров цеха осуществляется загрузка зерновых и шротовых компо­нентов в расходные бункеры, а на линии завалки минерального сырья происходит механизированная подача соли, мела, фосфа­тов и других компонентов комбикорма. Линия дозирования пред­варительных смесей зерна совместно с линией дробления обеспе­чивает подготовку зерновых предварительных смесей; на линии дозирования минеральных смесей производятся минеральные пред­варительные смеси (кормосмеси) и белково-витаминные добавки. Весовые рычажные дозаторы типа АД-3000, 10-ДК, 5-ДК и другие обеспечивают точность дозирования до 1 %.

Технологическая схема включает в себя следующие подсисте­мы: загрузки зернового сырья, хранения зернового сырья, дози­рования предварительных смесей зерна, дозирования минераль­ного сырья, дробления зерновой смеси, дозирования готового продукта, гранулирования комбикорма, экструдирования зерно­вого сырья, ввода производственного задания.

Для комбикормового цеха характерны вертикальная компоновка оборудования и обилие транспортных путей. Суммарная протя­женность вертикальных транспортеров (норий), горизонтальных цепных транспортеров-распределителей, винтовых конвейеров (бо­лее 20) и т. п. составляет десятки километров. Сложность объекта управления характеризуется числом то­чек контроля – до 800 и более.

В качестве приводов транспортеров, конвейеров, задвижек, шнеков, поворотных кругов и дробилок применяют регулиру­емые электроприводы переменного тока с частотным регулиро­ванием скорости, а в качестве приводов грануляторов, экструдеров, аспирационных систем, опрокидывателя железнодорожного вагона – нерегулируемые приводы переменного тока.

На рисунок 15.3 представлена иерархическая структура системы управления комбикор­мового цеха по приготовлению и выдаче комбикормов.

Рисунок 15.3. Структура системы управления комбикор­мового цеха

Верхний уровень представляет собой сложную интегрированную систему управления производством и решает задачи оперативного кон­троля выполнения производственных заданий, связи с внешними системами, включая обращения к экспертным системам для по­лучения специально рассчитанных рецептур комбикормов и белково-витаминных добавок. В состав верхнего уровня входят персо­нальный компьютер руководителя производства, оборудование лаборатории текущего контроля за сохранностью сырья и каче­ством готовой продукции, а также станция для текущего плани­рования и расчета оперативных рецептов для производства. Ядром верхнего уровня системы управления является АРМ оператора автоматизированной СУ комбикормового цеха.

Операторская станция состоит из двух независимых технологических подсистем – АРМ технолога цеха и станции оперативного управления производством.

Нижний уровень управления включает в себя технологические микроконтроллеры, которые управляют механизмами технологических участков цеха комбикорма – задвижками, нориями, шне­ками, транспортерами, поворотными кругами, дозаторами дробилками, грануляторами, экструдерами и др. Так, технологический микроконтроллер КТ1 управляет подсистемой загрузки зернового сырья (опрокидыватель железнодорожного вагона, транспортеры, задвижки, приводы аспирационной системы); технологический микроконтроллер КТ2 – подсистемой дозирования предварительных смесей зерна (транспортеры, конвейеры, задвижки, поворотные круги, приводы аспирационной системы, электропневматические клапаны); технологический микроконтроллер КТ3 – подсистемой дозирования минерального сырья (транспортеры, конвейеры, задвижки, приводы аспирационной системы, электропневматические клапаны, поворотные круги); технологический микроконтроллер КТ4 – подсистемой дробления зерновой смеси (приводы дробилок, задвижки, конвейер); технологический мик­роконтроллер КТ5 – подсистемой дозирования готового продук­та (транспортеры, конвейеры, задвижки, поворотные круги, при­воды аспирационной системы); технологический микроконтрол­лер КТ6 – подсистемой гранулирования комбикорма (конвейе­ры, задвижки, приводы аспирационной системы); технологичес­кий микроконтроллер КТ7 – подсистемой экструдирования зернового сырья (приводы экструдеров, вентилятор, вертикальный транспортер, задвижки).

Аппаратура нижнего уровня выполнена в виде управляющих панелей, на которых в пыле- и влагонепроницаемых кожухах раз­мещены модули MicroPC.

Функции системы управления определяются задачами техно­логического процесса и включают в себя:

централизованный кон­троль за ходом технологического процесса, состоянием оборудо­вания, машин и механизмов;

программно-логическое управление;

логическое управление аппаратами защиты;

ава­рийное отключение оборудования цеха;

непосредственное (пря­мое) цифровое управление;

контроль и измерение технологиче­ских параметров;

косвенное измерение и вычисление технологи­ческих параметров;

контроль за состоянием оборудования;

пла­нирование технологической подготовки производства;

формиро­вание статистической и отчетной информации.

Главная панель управления предоставляет оперативному пер­соналу обобщенную информацию о состоянии всех технологиче­ских процессов цеха комбикорма и основных элементов системы управления. На главной панели размещен ряд блоков управления по числу технологических подсистем, включая энергетическое оборудование цеха комбикорма. Главная панель управления со­стоит из следующих элементов: информационная верхняя строка, содержащая идентификационные параметры видеокадра и инди­каторы состояния корпоративной сети связи, системы электро­питания и индикатор предупредительной и аварийной сигнализа­ции; восемь блоков обобщенных панелей управления – элемен­тов вызова технологических подсистем; управляющая строка, на которой расположены «горячие» кнопки прямого перехода в тре­буемый кадр: «Конфигурация АСУ», «Журнал бункеров», «Ввод рецепта», «Технологическая карта», «Рапорт»; клавиш кор­ректного выключения системы.