АСУТП, функционирующие с ПТК в режиме «советчика»

28 
Рисунок 4.2- АСУТП, функционирующие с ПТК в режиме «советчика 
Типичным примером реализации АСУТП в режиме «советчика» может быть 
система подачи муки в производство на хлебозаводах, построенная на принципе 
непрямого управления. Она предназначена для автоматизации процесса хранения и 
выдачи муки со склада в производственные бункеры при помощи транспортно-
просеивательных трактов. В состав системы входят пульт контроля и управления, 
логическое устройство (ПЛК), щиты с блоками тензометрических устройств, щиты с 
магнитными пускателями. 
После пуска ПТК в его логическое устройство поступает информация с пульта по 
количеству бункеров, подключенных к трактам, муки, а также от тензометрических 
устройств по количеству муки в емкостях. При получении сигнала от нижних уровней в 
емкостях логическое устройство автоматически (без участия человека) формирует 
программы заполнения этих емкостей в соответствии с очередностью их опорожнения, а 
также программу пуска и останова транспортно-просеивательных трактов и выдает 
команды магнитным пускателям для подключения и отключения электроприводов 
технологических агрегатов. Информация о выполнении команд также поступает в 
логическое устройство, которое дает команды включения соответствующей сигнализации 
на мнемосхеме пульта.
4. АСУТП, функционирующие в автоматическом режиме, при котором ПТК 
реализует управляющие функции, в целях автоматического формирования и. 
осуществления управляющих воздействий на ТОУ При этом реализуется режим 
супервизорного управления, когда средства управляющего вычислительного комплекса 
автоматически изменяют уставки и (или) параметры настройки локальных систем 
автоматического управления регулирующими устройствами вблизи параметров 
оптимального протекания технологического процесса. Структура АСУТП, реализующей 
супервизорное управление, приведена на рис. 3.3 

29 
Рисунок 4.3- Структура АСУТП, функционирующей в супервизорном режиме 
управления 
Такая АСУТП (с супервизорным режимом управления) может реализовывать 
процесс тестоприготовления, один из основных и наиболее ответственный этап 
хлебопекарного производства, во многом определяющий качество хлебобулочных 
изделий, а также процесс брожения в спиртовом производстве, виноделии и др. 
К основным операциям процесса созревания теста относят дозирование сырья и 
полуфабрикатов (жидких), их смешивание и замес, а также брожение. Стабилизация 
качественных показателей теста при непрерывном тестоприготовлении может быть 
достигнута за счет совершенствования технических характеристик и эксплуатационной 
стабильности оборудования, регулирования оптимальных номиналов основных 
параметров технологического процесса, позволяющего полностью автоматизировать этот 
процесс. 
К возмущающим факторам при замесе теста относят колебания температуры и 
влажности воздуха, колебания концентрации и влажности компонентов теста, частоту 
вращения рабочих органов, продолжительность замеса и степень механической обработки 
теста в машине и ряд других характеристик тестомесильного оборудования. 
Входными (управляющими) переменными при замесе теста являются расходы 
компонентов (муки, опары, соли, сахара, жира), выходными (управляемыми) — выход 
теста, его влажность, вязкость, кислотность, температура (т. е. качество полуфабриката). 
АСУТП процесса тестоприготовления, построенная на принципе разомкнутого 
контура, должна обеспечить выполнение следующих функций: управление подачей муки 
и жидких компонентов в соответствующие сборники; управление последовательностью 
включения агрегатов и механизмов; контроль наличия компонентов в сборниках; 
контроль качественных показателей теста по величине энергозатрат; контроль 
температуры жира, воды и МКЗ; дозирование компонентов теста в соответствии с 
заданной рецептурой; автоматическое регулирование температуры жидких компонентов. 
Эти информационные и управляющие функции процесса тестоведения может 
реализовать АСУТП с вычислительным комплексом (НТК), выполняющим функции 
супервизорного управления (см. рис. 3.3). Это обеспечивает проведение процесса в 
режиме, близком к оптимальному. Вычислительный комплекс включен в контур 
автоматического управления, определение управляющих воздействий осуществляется с 
использованием модели объекта, а результаты затем преобразуются в сигналы изменения 
уставок и настроек регуляторов. 
5. АСУТП, реализующая автоматический режим прямого непосредственного 
цифрового управления (НЦУ), в котором ПТК реализует управляющие функции. Их 
целью является автоматическая выработка и осуществление управляющих воздействий на 
ТОУ. При этом ПТК формирует воздействия непосредственно на исполнительные органы, 
а регуляторы (в тех случаях, когда нет необходимости в повышении надежности) 
полностью исключаются из схемы управления. В этом режиме все процедуры 
переработки информации осуществляются программно-техническим комплексом без 
участия человека. Структура АСУТП, реализующей режим НЦУ, представлена на рис. 3.4 

30 
Рисунок 4.4- Структура АСУТП, функционирующей в режиме 
непосредственного, цифрового управления 
Структура АСУТП, действующей в режиме НЦУ, может быть, реализована, 
например, при выпечке хлебобулочных изделий и в других производствах. 
Выпечка хлеба является завершающим этапом производственного цикла 
приготовления хлебобулочных изделий. После завершения тестоприготовления внутри 
тестовой заготовки и на ее поверхности протекает комплекс физических, коллоидных, 
микробиологических и биохимических преобразований, в результате которых она 
превращается в готовую заготовку для выпечки хлеба. 
Процессы, протекающие в тестовой заготовке, носят, как правило, 
нестационарный характер, а процесс выпечки, как объект управления, является 
нелинейным объектом с распределенными параметрами. Скорость протекания процессов 
в тестовой заготовке зависит от скорости изменения температуры в соответствующем 
слое. В пекарной камере тестовая заготовка проходит различные этапы 
гидротермической обработки, включающие увлажнение, теплообмен излучением, 
конвекцией и теплопроводностью. 
Основными качественными показателями хлеба, определяемыми кинетикой 
тепло- и массообмена в пекарной камере, считают объем и форму хлеба, его 
пористость, окраску и глянцевидность корки, а также вкус и аромат. К основным 
факторам, влияющим на объем и форму хлеба, можно отнести параметры процесса его 
гидротермической обработки в зоне увлажнения: температуру и влажность среды в 
пекарной камере, а также структурно-механические свойства теста и продолжительность 
выпечки. 
Выпечка хлеба осуществляется на современных печах, представляющих собой 
комплекс 
теплотехнических, 
транспортно-механических 
устройств, 
снабженных 
средствами автоматического контроля и регулирования основных параметров процесса. 
Эти печи используют газ или жидкое топливо, а также электрообогрев и обладают малой 
тепловой инерцией и низким энергопотреблением. При выпечке хлеба решаются 
следующие задачи: управление запальными устройствами для розжига печи; контроль 
температуры в I и III зонах печи; регулирование температуры во II зоне (пекарной 
камере); стабилизация паровлажностного режима в пекарной камере; контроль расхода 
топлива; сигнализация отклонений параметров от заданных значений; автоматизация 
безопасности горения; учет готовой продукции; сохранение свежести хлеба в 
экспедиции. 
Информационные и управляющие функции процесса выпечки может реализовать 
АСУТП, построенная на принципе замкнутого контура, с ПТК, выполняющим функции 
прямого цифрового управления (см. рис.3.4 ). Это обеспечивает протекание процесса в 

31 
режиме, близком к оптимальному. При этом ПТК включен в замкнутый контур 
автоматического управления. Сбор и обработка информации о состоянии ТОУ в режиме 
прямого цифрового управления, а также формирование управляющих воздействий 
осуществляются с использованием модели объекта с распределенными параметрами, а 
результаты измерений преобразуются в сигналы изменения заданных параметров и 
настроек регуляторов. В связи с тем что в контур управления включен ПТК, оператив-
ный персонал лишь наблюдает за работой системы и вмешивается в процесс выпечки 
только в аварийных ситуациях. 

жүктеу/скачать 0,58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: