Автоматизація технологічного процесу виробництва твердого сиру

Abstract

Предмет дослідження: автоматизація процесу керування нагрівом молока у апараті для виготовлення твердого сиру. Об’єкт дослідження: процес виготовлення твердого сиру. Мета дослідження: отримання моделі процесу зміни температури молока у апараті для виготовлення твердого сиру. Основними методами дослідження використаними для досягнення поставленої мети були: аналіз літературних джерел, декомпозиція, планування експерименту, статистичний аналіз даних, імітаційне моделювання. За результатами аналізу технологічного процесу, структури об’єкта керування та вимог до його функціонування сформовані вимоги до апаратного забезпечення системи керування її функціонування та дослідження об’єкта керування. Згідно до технологічного процесу, діапазони зміни вимірювальних параметрів та керованих параметрів були обрані датчики та виконавчі пристрої які мають стандартні діапазони вхідних та вихідних сигналів 4÷20 мА та стандартне живлення 24 В. В якості пристрою керування обрано ПЛК VIPA 214-2ВЕ03. Також були вибрані модулі аналогового вводу та виводу, через які забезпечено підключення датчика та виконавчого пристрою.. Розроблені функціональна схема автоматизації сировиготовлювача та схема електрична принципова системи керування Використовуючи інформацію про особливості роботи вертикального сировиготовлювача та апаратних засобів системи керування було розроблено структурну схему інформаційних потоків дослідницької системи. Розглядаючи вертикальний сировиготовлювач, як об’єкт керування по контуру регулювання температури на виході гріючої «сорочки» та беручи до уваги розроблену схему інформаційних потоків дослідницької системи був запропонований план активного експерименту. Використовуючи результати ідентифікації об’єкта керування розроблено імітаційну модель вертикального сировиготовлювача в графічному середовищі Simulink ППП MATLAB. Порівняльний аналіз даних отриманих при роботі імітаційної моделі з перевірочними даними показав їх співпадіння на 87,27%, тому отримана імітаційна модель є адекватною до об’єкта керування. Подальшим напрямком розвитку роботи є використання отриманої моделі об’єкту керування для його дослідження з метою отримання нових закономірностей та розробки на їх підставі нових принципів та методів керування об’єктом які дозволять підвищити ефективність його функціонування