Автоматизація технологічного процесу виробництва зефіру (комплексна тема)

Abstract

Метою кваліфікаційної роботи є автоматизація технологічного процесу виробництва зефіру створення та розробка автоматичної системи керування електросушильної камери ПСК/14.12-8, що підвищить продуктивність за рахунок більш оптимального управління технологічним та виробничим процесами, що відповідно забезпечить покращення якості кінцевого продукту таі ефективності виробництва і цілому. У бакалаврській кваліфікаційній роботі розв'язано актуальну практичну задачу модернізації та автоматизації технологічного комплексу з виробництва пастило-мармеладних виробів, зокрема лінії виготовлення глазурованого зефіру продуктивністю 400 кг/год. Обґрунтовано впровадження автоматизованих систем керування як визначального інструменту підвищення енергоефективності, мінімізації браку та інтенсифікації тепломасообмінних процесів. У ході проектування проведеном детальний аналіз технології виробництва, що дозволило здійснити підбір та уточнення компоновки серійного обладнання. Ключову увагу приділено розробці автоматизованої системи керування конвеєрною електросушильною камерою ПСК/14.12-8, яка забезпечує підтримання температурно-вологісних режимів у зоні сушіння. Як центральний обчислювальний елемент системи керування та блока контролю температури обґрунтовано та інтегровано мікроконтролер PIC16C62, архітектурні особливості якого, зокрема використання Гарвардської структури, розвиненої периферії та апаратних інтерфейсів вводу-виводу, дозволили реалізувати локальні контури регулювання в реальному часі. У спеціальній частині роботи за допомогою математичного моделювання підтверджено високу експлуатаційну надійність розробленої апаратної частини, визначено показники ймовірності безвідмовної роботи та середнього наробітку до відмови, а також проведено розрахунки конструкції на вібростійкість.

The purpose of the qualification work is to automate the technological process of marshmallow production, create and develop an automatic control system for the PSK/14.12-8 electric drying chamber, which will increase productivity due to more optimal control of technological and production processes, which will accordingly ensure improved quality of the final product and production efficiency in general. The bachelor's qualification work solves the current practical problem of modernization and automation of the technological complex for the production of pastille and marmalade products, in particular a line for the production of glazed marshmallows with a capacity of 400 kg/h. The introduction of automated control systems is justified as a decisive tool for increasing energy efficiency, minimizing waste and intensification of heat and mass transfer processes. During the design, a detailed analysis of the production technology was carried out, which allowed the selection and refinement of the layout of serial equipment. Key attention is paid to the development of an automated control system for the conveyor electric drying chamber PSK/14.12-8, which ensures the maintenance of temperature and humidity conditions in the drying zone. As the central computing element of the control system and the temperature control unit, the PIC16C62 microcontroller was substantiated and integrated, the architectural features of which, in particular, the use of the Harvard structure, developed peripherals and hardware input-output interfaces, allowed the implementation of local control loops in real time. In a special part of the work, the high operational reliability of the developed hardware was confirmed using mathematical modeling, the indicators of the probability of failure-free operation and the mean time to failure were determined, and the design was calculated for vibration resistance.