INFO.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Интернет документы
 

«shakhmetova1407 Оразбек КамитовичКарГТУ, Караганда, Республика Казахстан oraz14 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ТУННЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ. В ...»

Гайнутдинов Руслан МансуровичКарГТУ, Караганда, Республика Казахстан

[email protected]Шахметова Анар ЕржановнаКарГТУ, Караганда, Республика Казахстан

[email protected]Каренов Оразбек КамитовичКарГТУ, Караганда, Республика Казахстан

[email protected]МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ ХЛЕБОПЕКАРНОЙ ТУННЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ.

В статье рассмотрены причины и негативные последствия выхода из строя оборудования хлебопекарной туннельной электрической печи. Описана структура и существующий принцип работы туннельной электрической печи, с соответствующей функциональной схемой со всеми условными обозначениями. Приведена существующая временная диаграмма управления температурой в температурной зоне. Описаны недостатки существующей системы управления температурной зоной. Рассчитано экономическое обоснование модернизации, а также посчитан ущерб от возможной аварии или неисправности возникшей в результате технологического процесса. Рассмотрены преимущества использования твердотельного реле в качестве основного элемента системы управления температурной зоной. Предложена временная диаграмма для работы в аварийном режиме при меньшем количестве активных температурных зон, без потери качества выпускаемой продукции. Описаны преимущества и недостатки предлагаемой системы управления туннельной электрической печи. Подобраны показатели температуры, при которых сохраняется качество выпускаемой продукции, во время работы в аварийном режиме.



Ключевые слова: управление температурой, твердотельное реле, температурная зона, туннельная печи, принцип действия, оборудование, участок туннельной печи, реле.В настоящее время хлебобулочное производство в большинстве производственных комплексов, производится в туннельных электрических печах.

Системы управления такой печи, на данный момент, не учитывают возможность возникновения внештатной ситуации, связанной с поломкой или выхода из строя какого-либо оборудования. Ввиду устарелой технологии, существует также необходимость порядка раз в год, замены изнашивающихся элементов на новые с целью сохранить должное качество производимой продукции. Таким образом необходимо обеспечить систему элементами с более высокой надежностью, а также внедрить алгоритм позволяющий продолжать производство, в случае возникновения какой-либо поломки.

Возьмем за основу стандартную электрическую туннельную печь с пятью температурными зонами.

Температурные зоны расположены внутри туннельной печи, регулирование которыми и обеспечивает на выходе печи качественную продукцию.

Принцип действия системы автоматического регулирования температуры такой печи состоит в том, чтобы поддерживать на требуемом уровне температуру объекта (в нашем случае – печи). Происходит это следующим образом – измерение температуры осуществляется термоэлектрическим термометром. С выхода датчика снимается сигнал термо-ЭДС, который усиливается на нормирующем усилителе (НУ) и поступает на регулирующее устройство ПЛК, которое на основании полученной информации вырабатывает управляющее воздействие. Это воздействие формируется по алгоритму управления, заложенному в регулятор, далее сигнал с ПЛК поступает на исполнительное устройство, а именно – на тиристорный регулятор напряжения (ТРН), управляемый ФСУ. Задача фазосдвигающего устройства – в соответствии с сигналом регулятора формировать такие углы включения тиристоров, чтобы напряжение, подаваемое на нагреватель, поддерживало температуру на нужном уровне. [2]





Рисунок 1 - Функциональная схема системы управления температурой в туннельной печи.

ПУСК- кнопка пуск запускающая печь; ПЛК-программируемый логический контроллер; ФСУ- фазосдвигающее устройство; ТРН – тиристорный регулятор напряжения; Н-нагреватель; АЦП- аналого-цифровой преобразователь; ЦАП-цифрово-аналоговый преобразователь; ДТ-датчик температуры; НУ- нормирующий усилитель

Основными недостатками системы управления такой печи являются:

1. Отсутствие у технологической схемы управления, возможности реализовать продолжение изготовления продукции в течении одного рабочего дня, в случае выхода из строя любого из элементов температурной зоны туннельной печи.

2.Существующее оборудование, в частности фазосдвигающее устройство, и тиристорный регулятор напряжения, зачастую выходят из строя в течении первых 6-9 месяцев, иногда еще быстрей, и довольно редко доживают до 1 года.

Таким образом, в случае какой-либо внештатной ситуации, напр. вышел из строя тиристорный регулятор напряжения, для того чтобы обеспечить его замену, на той или иной температурной зоне необходимо полностью отключать печь, и ожидать до тех пор пока печь остынет, ждать придется от 15 минут до 2 часов, ввиду высокой инерционности печи, а также высоких температур в печи (от 100 до 300 °С).[2]

Стандартный рабочий цикл в течении дня занимает период в 22 часа+ 2 часа на приведение тех. машины в должный порядок, мытьё, очистка конвейерной ленты и т.п.

Согласно расчету, производство пшеничного хлеба, в количестве 30 тонн займет 22 часа. Таким образом получается, что в результате простоя оборудования в течении 1-2 часов мы получаем потерю в размере от 1.36 до 2.72 тонны, что может существенно отразиться на финансовых и экономических показателях предприятия. [1]

Стандартная система управления температурными зонами туннельной печи для 5 участков, имеет следующий вид:

Рисунок 2 – Распределение температур по 5 участкам туннельной печи

Для осуществления плавного перехода от производства на 5 участках к производству на 4 участках необходимо подобрать такие параметры температуры чтобы это никак не отразилось на качестве выпускаемой продукции, например, если система регулирования температуры будет иметь участки с температурой превышающей максимальную, то может произойти подгорание что существенно повлияет на качество выпускаемой продукции.[1]

Выпечка происходит в следующем порядке:

В течении 5 минут при температуре 125 °СВ течении 3 минут при температуре 220 °СВ течении 7 минут при температуре 260 °СВ течении 10 минут при температуре 215 °СВ течении 25 минут при температуре 175 °СВ качестве модели способной обеспечить прежнее качество выпускаемой продукции, на четырех температурных зонах, берем следующую модель.

Рисунок – 3 Распределение температур по 4 участкам туннельной печи

В данном режиме, обеспечивается условие при котором продукция не подвергается излишнему перегреву, и сохраняет своё качество на протяжении всего технологического процесса, вплоть до устранения неполадки на температурной зоне.

Для решения основных обозначенных ранее проблем мы можем использовать систему управления с применением твердотельного реле.

Принцип работы твердотельного реле состоит в замыкании или размыкании контактов, которые передают напряжение непосредственно на реле. Чтобы привести в действие контакты необходимо наличие активатора. Его роль в твердотельном реле выполняет полупроводник или твердотельный прибор. В устройствах которые работают при переменном токе это тиристор или симистор, а для приборов с постоянным током - транзистор.[3]

Также использование твердотельных реле в производстве имеет ряд преимуществ:

1. Небольшое потребление энергии - из-за отсутствия электромагнитного разнесения, электромагнитное реле потребляет много электроэнергии, так как в твердотельном реле используется полупроводник, количество электроэнергии для его работы меньше на 90%.

2. Твердотельное реле малогабаритное устройство, это качество позволяет его легко транспортировать и устанавливать.

3. Данное устройство характеризуется высоким уровнем быстродействия и не требует ожидания для запуска.

4. Низкая шумопроизводительность - еще одно преимущество твердотельного реле перед контакторами.[4]

5. Такие приборы отличаются более длительным сроком эксплуатации и не требуют дополнительного технического обслуживания.

6. Имеют большую сферу использования и подходят для разных приборов.

7. Твердотельное реле позволяет включать цепь не допуская помех электромагнитного характера.

8. Высокий уровень быстродействия позволяет избежать дребезга контактов во время работы устройства.

9. Твердотельное реле позволяет осуществить более миллиарда срабатываний.

10. Наличие надежной изоляции между цепями входа и коммутации повышает производительность прибора.

11. Реле отличается наличием компактной герметичной конструкции и стойкой вибрацией перед ударами.[3]

Основным же недостатком твердотельного реле является его цена, который полностью нивелируется высокой надежностью и долгим сроком службы, и рядом уже перечисленных преимуществ.[4]

Рисунок 4– функциональная схема системы управления температуры туннельной печи;

ПУСК- кнопка пуск запускающая печь; ПЛК- программируемый логический контроллер; ТТР- твердотельное реле; Н-нагреватель; АЦП- аналого-цифровой преобразователь; ЦАП - цифрово-аналоговый преобразователь; ДТ-датчик температуры; НУ- нормирующий усилитель

В результате модернизации, получилась система управления обладающая большей надежностью, способная незамедлительно реагировать на аварийные ситуации, связанные с поломкой оборудования. Реализовано регулирование на 4 температурных зонах, что позволяет системе обеспечивать выполнение производственного плана, в случае внештатной ситуации. Также система управления экономически выгодна, ввиду большего срока эксплуатации у основных элементов регулирования температуры.

Список использованных источников:

1.Цыганова Т.Б. Технология хлебопекарного производства: Учеб. пособие для сред. проф. образования. — М.: ПрофОбрИздат, 2002. — 432 с.

2.Зайцев. В. Технологическое оборудование хлебозаводов. М.: Пищевая промышленность, 1967, стр. 535.5.

3.Каталог фирмы "Siemens", 2000. -150c.

4. Боронихин А.С., Гризак Ю.С. Основы автоматизации производства, вычислительная техника и КИП на предприятиях промышленности строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1981.- 343с.

Gainutdinov Ruslan MansurovichKaraganda State Technical University, Karaganda, Republic of Kazakhstan

KarenovOrazbekAcademy «Bolashak», Karaganda, Republic of Kazakhstan

Shakhmetova A.E.

Karaganda State Technical University, Karaganda, Republic of Kazakhstan

MODERNIZATION OF TEMPERATURE CONTROL SYSTEM IN BAKING TUNNEL ELECTRIC FURNACE.The article deals with the causes and negative effects of equipment failure baking tunnel electric furnace. The structure and working principle of the existing tunnel electric furnace, with a corresponding functional block diagram with all the symbols and definitions. It shows the current time diagram of the temperature control in the temperature zone. Described disadvantages of the current zone temperature control system. Calculated modernization feasibility study, and counted the damage from a possible accident or malfunction resulting from the process. The advantages of using a solid-state relay as a crucial element of the temperature zone control system. Proposed a timing chart for emergency operation with fewer active temperature zones, without loss of product quality. The advantages and disadvantages of the proposed control system of the tunnel electrical furnace. Selected temperature values, which preserve the quality of products, while working in emergency mode.Key words: temperature control, solid state relays, temperature zone, tunnel furnace, operation, equipment, tunnel furnace zone, relay.

List of references:

1.Tsyganova TB The technology of baking production: Textbook. A manual for media. prof. education. - M.: ProfObrIzdat, 2002. - 432 p.

2.Zaytsev. V. Process equipment bakeries. M.: Food Industry, 1967, p. 535.5.

3.Katalog company "Siemens", 2000. -150c.

4. Boronihin AS, YS Grizak Fundamentals of automation, computers and instrumentation at the enterprises of construction materials industry. -M.: Stroyizdat, 1981.- 343s.

Похожие работы:

«Дополнительное образование детей в условиях реализации ФГОС. Значение, возможности, проблемы. Ежегодно модернизация российского образования ставит перед педагогическими коллективами образовательных учреждений новые задачи, которые требуют поиска разнообразных форм взаимодействия основного...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Тобольский педагогический институт им. Д. И. Менделеева (филиал) ТюмГУ в г. Тобольск Гума...»

«ООО "АЛЬФАПРОЕКТ по СКФО" 355000, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 69, офис 106 тел.: +7 (9624) 49-21-21СХЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ Северного СМО Лаганского района Республики Калмыкия СТАВРОПОЛЬ, 2014г.АВТОРСКИЙ КОЛ...»

«ПРОЕКТКАБИНЕТ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯПОСТАНОВЛЕНИЕ HYPERLINK garantF1://32249377.0"О Государственной программе Республики Адыгея "Развитие туризма" В целях соблюдения статьи 179 Бюджетного кодекса Российской Федерации от 31 июля 1998 года N 145-ФЗ Кабинет Министров Р...»

«Утверждено Постановлением Администрации МО "Коткинский сельсовет" НАО от 30.11. 2015 г. №28/1   Муниципальная программа "Повышение качества управления финансами в муниципальном образовании "Коткинский сельсове...»

«Тема: "Экономика". Часть1. Задания уровня А. А 1. Рыночная система хозяйствования функционирует при обязательном условии1) низкого уровня безработицы2) высокого потребительского спроса3) внедрения достижений науки в производство4) частной собственности на средства производства А2 Установленный государством налог в виде...»

«Концепция развития транспорта общего пользования города Брянска на период 2015-2025 годы Оглавление Введение Характеристики общественного транспорта и состояния перевозок Улично-дорожная сеть Тарифная политика Организация движения...»

«МУНИЦИПАЛЬНОЕ СОБРАНИЕ внутригородского муниципального образованияСАВЕЛКИ в городе МосквеРЕШЕНИЕ от 15.06.2012 г. № 1-МСОб адресном перечне объектов капитального ремонта подъездов жилых домов и благоуст...»








 
2018-2023 info.z-pdf.ru - Библиотека бесплатных материалов
Поддержка General Software

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.