Курсовая работа (т): Мікропроцесорна система управління технологічним процесом на м’ясокомбінаті

Мікропроцесорна система управління технологічним процесом на м’ясокомбінаті

СПИСОК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

АД - асинхронний двигун

АЦП - аналого-цифровий перетворювач

ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач

МП - мікропроцесор

МПАС - мікропроцесорна автоматична система

ППП - підсилювально-перетворювальний пристрій

ДПС - двигун постійного струму

САУ - система автоматичного управління

ТГ - тахогенератор

МПСАУ - мікропроцесорна система автоматичного управління

ПЛК - програмує мий логічний контролер

ПІ - пропорційно-інтегрувальний

ЗМІСТ

Вступ

. Характеристика виробничого процесу м’ясокомбініта

1.1 Поняття технологічного процесу

.2 Характеристика устаткування підприємств м’ясної промисловості

1.3 Функціональна схема електроприводу куттера

. Модель мікропроцесорної системи управління технологічним процесом на м’ясокомбінаті

2.1 Функціональна схема мікропроцесорної САУ

2.2 Розробка структурної схеми мікропроцесорної САУ

.3 Розробка математичної моделі мікропроцесорної САУ

.4 Розробка алгоритму функціонування мікропроцесорної САУ

. Математичне моделювання процесу функціонування мікропроцесорної системи управління

Висновки

Список використаної літератури

ВСТУП

У розвитку агропромислового комплексу України особливе місце надається стабілізації і подальшому розвитку саме м’ясної промисловості. Підприємства м’ясної промисловості являють собою багатопрофільні виробництва, ефективність роботи яких визначається рівнем оснащеності технологічним обладнанням, станом розвитку технології та якістю виробленої продукції. Беручи до уваги світовий досвід, планується вивести Україну на якісно новий рівень, що передбачає підвищення якості та відновлення обсягів продукції, не менш важливим є значно збільшити асортимент і глибину переробки сировини. Для здійснення поставлених планів, необхідним є будування високоефективних підприємств, вдосконалення технологічних процесів виробництва продукції, здійснення технічного переобладнання діючих м’ясопереробних підприємств.

І звичайно, для виконання цих задач неможливо обійтися без проектування, основним завданням якого є складання проектів будівництва нових підприємств, підвищення якості продукції, зменшення витрат на її виробництво і звичайно реконструкції або технічного переоснащення діючих підприємств з метою збільшення випуску продукції.

Цю мету можливо здійснити за рахунок впровадження в проекти найновіших досягнень науки і техніки, використання прогресивних технологічних рішень.

Більша частина загального обсягу виробництва м’ясопродуктів реалізується у вигляді ковбасних виробів. Ефективність ковбасного виробництва залежить як від технології виробів так і від технічного оснащення виробництва.

Автоматизація технологічних процесів є одним з вирішальних чинників поліпшення якості продукції, підвищення продуктивності і поліпшення умов праці. Всі існуючі промислові об'єкти, що будуються, в тій або іншій мірі оснащуються засобами автоматизації.

При створенні сучасних автоматизованих систем управління спостерігається світова інтеграція і уніфікація технічних рішень. Основна вимога сучасних систем автоматичного управління - це відкритість системи, коли для неї визначені і описані використовувані формати даних і процедурний інтерфейс, що дозволяє підключити до неї зовнішні незалежно розроблені пристрої і прилади.

Стандартизація є основою для поточної тенденції розвитку програмних і технічних засобів автоматизації. Вона охоплює з кожним роком все більше число властивостей і характеристик засобів, способів їх побудови, умов їх роботи. Вона створює і сприяє успішній реалізації відкритості програмних і технічних засобів різних фірм один до одного шляхом уніфікації їх інтерфейсів. Разом з уніфікованими інтерфейсами, наявність також в окремих засобів автоматизації модульного виконання дозволяє виробляти збірку конкретних систем з індивідуальними властивостями з набору відкритих (переважно стандартизованих) модулів. Розвиток цієї тенденції на різні класи програмних і технічних засобів автоматизації, разом із загальними тенденціями стандартизації і відкритості, дозволяє збирати з готових модулів різних виробників більш значні частини необхідних систем автоматизації. Даний напрям розвитку засобів автоматизації робить системи управління все більш гнучкими, легко перебудовуваними і розширюваними в міру необхідності.

Тема даного курсового проекту: “Мікропроцесорна система управління технологічним процесом на м’ясокомбінаті”. Сучасні мікропроцесорні системи управління проектуються на основі модульного принципу побудови, що передбачає виконання всіх модулів системи як функціонально закінчених елементів. При цьому необхідно забезпечити функціональну, електричну і механічну сумісність модулів в системі.

Використання мікропроцесорів в системах автоматичного управління дозволяє підняти на якісно новий рівень такі важливі характеристики, як відмовостійкість та живучисть. Використання мікропроцесорів в системах управління потребує розв’язання цілого ряду задач, специфіка яких обумовлена як управлінням в реальному часі, так і цифровим характером інформації, яка обробляється. У зв’язку з цим актуальними є проблеми вибору структури системи, яка забезпечить задану топологію, продуктивність та відмовостійкість, а також розробки високоефективних алгоритмів обробки даних, збереження даних та вироблення сигналів управління, які задовольняють заданим критеріям якості функціонування системи управління.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРОБНИЧОГО ПРОЦЕСУ М’ЯСОКОМБІНІТА

1.1 Поняття технологічного процесу

Технологічний процес складає основу будь-якого виробничого процесу, є важливою його частиною, пов'язаною з переробкою сировини і перетворенням її в готову продукцію.

Технологічний процес включає в себе ряд стадій (стадія по грецькі “ступень”). Підсумкова швидкість процесу залежить від швидкості кожної стадії. В свою чергу стадії розподіляються на операції.

Операція - це закінчена частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці і характеризується сталістю предмета праці, засобів праці і характером дії на предмет праці.

Практично будь-який конкретний технологічний процес можна розглядати як частину більш складного процесу і сукупність менш складних технологічних процесів. У відповідності з цим технологічна операція може служити елементарним технологічним процесом. Елементарний технологічний процес - це найпростіший процес, подальше спрощення якого призводить до втрат характерних ознак технологічного процесу.

Робочий хід - це закінчена частина операції, безпосередньо пов'язана із зміною форми, розмірів, структури, властивостей, стану чи положення в просторі предмета праці. Робочий хід - це головна частина технологічного процесу. Всі інші його частини по відношенню до робочого ходу є допоміжними.

В будь-якому виробничому процесі мають місце затрати живої і матеріалізованої праці. Удосконалення кожного технологічного процесу здійснюється при підвищенні ефективності використання минулої праці і зниженні затрат живої праці. Для характеристики технологічного процесу необхідно знати співвідношення живої й матеріалізованої праці в даному процесі.

Доцільність цих параметрів пояснюється ще і тим, що вони пов’язані з такою основоположною характеристикою як продуктивність праці.

Одним із відносних показників співвідношення живої і матеріалізованої праці в конкретному технологічному процесі є технологічна озброєність, що представляє собою долю технологічних фондів, які приходяться на одного працюючого в даному технологічному процесі.

Технологічні фонди - це річні затрати минулої праці в технологічному процесі. Вони визначаються як сума річних амортизаційних відрахувань від вартості обладнання, зайнятого у технологічному процесі і всіх річних технологічних затрат в цьому процесі, за виключенням затрат на предмет праці.

В основу класифікації технологічних процесів покладені різні признаки, такі як: вид впливу на сировину і характер її якісних змін, спосіб організації, кратність обробки сировини і т.ін.

По характеру якісних змін сировини технологічні процеси підрозділяються на фізичні, механічні, біологічні, хімічні, фізико-хімічні. Однак розподіл процесів на фізичні, механічні і хімічні є умовним, тому що важко провести чітку межу між ними, оскільки, механічні процеси часто супроводжуються зміною і фізичних і хімічних властивостей. Хімічні процеси, як правило, супроводжується механічними на всіх виробництвах.

По способу організації технологічні процеси поділяються на дискретні (переривисті або періодичні) і безперервні.

По кратності обробки сировини технологічні процеси підрозділяються на процеси з відкритою (розімкнутою) схемою і процеси з циркуляційною (замкнутою) схемою. В процесах з розімкнутою схемою сировина проходить однократну обробку. У процесах із замкнутою схемою сировина не однократно повертається на початкову стадію процесу для повторної обробки.

В загальному вигляді будь-який технологічний процес можна розглядати як систему, яка має входи і виходи. Входами можуть бути: склад сировини, її кількість, температура, виходами - готова продукція, її кількість, якість і т.д.

Можна виділити два напрямки удосконалення технологічних процесів - удосконалення допоміжних ходів і удосконалення робочого ходу. Одночасні удосконалення допоміжних і робочих ходів можна представити як сукупність дій за двома цими напрямками, тому для елементарного технологічного процесу таке діленняна два напрямки є обґрунтованим.

Удосконалення допоміжних ходів, яке пов’язане з рухом виконавчих механізмів, може здійснюватись по наступній схемі. Дії людини можна замінити діями механізмів, потім здійснюється перехід до комплексної механізації, яку в свою чергу замінює автоматизація допоміжних ходів. Одночасно з цим здійснюється заміна обладнання на більш потужне і прискорюється рух виконавчих механізмів. Практично будь-який кінематичний рух можна реалізувати за допомогою різних механізмів, не представляє собою технічної складності і автоматизація цих рухів. Обмеження можуть виникнути по економічним міркуванням, міркуванням надійності або доцільності.

Рівень технології будь-якого виробництва оказує вирішальний вплив на його економічні показники, тому вибір оптимального варіанту технологічного процесу повинен здійснюватись виходячи із важливіших показників його ефективності: продуктивності, собівартості, якості продукції що виробляється.

Продуктивність - показник, що характеризує якість продукції, виготовленої за одиницю часу.

Собівартість - сукупність матеріальних і трудових затрат підприємства у грошовому виразі, необхідних для виготовлення і реалізації продукції. Така собівартість називається повною.

Затрати підприємства, безпосередньо пов’язані з виробництвом продукції, називають фабрично-заводською собівартістю. Співвідношення між різними видами затрат,що складають собівартість, представляє собою структуру собівартості.

Аналіз структури собівартості необхідний для виявлення резервів виробництва, інтенсифікації технологічних процесів. Основними шляхами зниження собівартості при збереженні високої якості продукції є: економне використання сировини, матеріалів, палива, енергії, застосування високопродуктивного обладнання, підвищення рівня технології.

Від рівня застосування технології залежить і якість продукції, що виготовляється. Якість продукції - сукупність властивостей продукції, що обумовлюють її придатність задовольняти відповідні потреби суспільства на протязі встановленого періоду часу.

1.2 Характеристика устаткування підприємств м’ясної промисловості

Економічна ситуація в Україні негативно впливає на розвиток промисловості, особливо м’ясної. Виробництво сировини, яка використовується для приготування фаршевої м’ясної продукції (свинина та яловичина), скорочується, ціни на неї зростають, попит на дорогу м’ясну продукцію знижується, економічні показники діяльності м’ясопереробної промисловості погіршуються. М’ясопереробні підприємства шукають нові шляхи вирішення цієї проблеми. Це удосконалювати технології подрібнення сировини з використанням сучасного обладнання, застосовувати різні види ножів для подрібнення м’яса з підвищеним умістом з’єднувальної тканини, у фаршеві м’ясопродукти додавати подрібнену шкуру свинини.

Якість обладнання є одним з найважливіших показників роботи підприємства м’ясної промисловості, саме високий рівень якості продукції - основний гарант ефективної діяльності підприємства. Головним чинником, що забезпечує якість фаршевих м’ясних виробів, є процес подрібнення.

Необхідність отримання готового продукту з заданими властивостями і збереженням матеріально-енергетичних ресурсів висуває перед підприємствами м’ясної промисловості нові завдання, серед яких удосконалення процесу подрібнення сировини.

Подрібнення займає центральне місце в технологічному процесі.

Результативність процесу подрібнення, якість і вихід готової продукції пов'язані з типом використовуваного устаткування, конструкцією ріжучого інструменту, швидкістю різання, мірою подрібнення сировини і тому подібне При виробництві гомогенних (структурно-однорідних) м'ясних емульсій, як правило, застосовують:

- куттер;

мішалку в комплекті з колоїдним млином (емульситатором);

- куттер в комплекті з колоїдним млином;

Найбільш поширеним та універсальним для приготування м'ясних емульсій виглядом устаткування є високошвидкісні куттери (швидкість різання більше 130 м/с), що забезпечують інтенсивне подрібнення сировини на основі різання з одночасним перемішуванням. Це створює сприятливі умови для розвитку вологозвязування, емульгування жиру та структуроутворення в м'ясній системі і позитивно впливає на якість і вихід продукту. Вирішальним чинником є висока степінь подрібнення сировини, що досягається за можливо короткий період часу без істотного підвищення температури фаршу.

Структуру і принцип дії даних пристроїв розглянемо на прикладі високошвидкісного вакуумного куттера серії ZKZB (рис. 1.1).

Подрібнення здійснюється в умовах вакууму, білкові з'єднання не схильні до дії кисню, фарш зберігає структуру білків, живильні властивості, природні смакові якості, натуральний насичений колір. Вакуум так само здійснює дезинфекцію продукту, вбиває мікроорганізми і бактерії, що підвищує терміни зберігання кінцевої продукції.

Подрібнюючий вузол складається з шести ножів, які змонтовані на загальний вал і зафіксовані спеціальною шайбою. Зручна конструкція дозволяє здійснювати швидкий демонтаж лез, що дуже зручно для миття. Ножі можуть бути прямими або у вигляді півмісяця, залежно від рецептури ковбаси, можна використовувати той або ний тип ножів, для здобуття фаршу різної консистенції.

Електродвигуни приводу ножів і чаші оснащені інверторами, що забезпечує не лише плавне регулювання швидкості обертання основних вузлів куттера, але і дозволяє економити до 40% електроенергії, що мінімізує собівартість процесу виробництва, дозволяє понизити ціну готової продукції на споживчому ринку.