Система автоматизованого керування технологічним процесом стерилізації консервів в автоклаві
Автор: Горбковий Віталій Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електромеханічні системи автоматизації та електропривод
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Цінність м’ясних, рибних чи овочевих консервів обумовлена значним терміном придатності - консерви можуть стояти на полиці по кілька років і при цьому не втрачати свого смаку, структури та інших властивостей. Для приготування консервів потрібна стерилізація, а також пастеризація. При промисловому виробництві використовується спеціальне обладнання - паровий промисловий автоклав. Його головним завданням є створення у внутрішній камері високого тиску та подальшого нагріву вміщеної всередину продукції. Це забезпечує підвищену стійкість консервованої їжі до зовнішніх впливів, вона довше залишається придатною для використання та одночасно зберігає смакові якості. У вступі на основі аналізу сучасної літератури проаналізовані усі типи автоклавів харчової промисловості, які застосовуються для стерилізації та пастеризації продуктів, а також при виробництві консервів: тушкованого м’яса, рибних, м’ясорослинних, овочевих та фруктових заготовок [2, 6]. У магістерській роботі розроблена автоматизована система управління процесом стерилізації продукції за допомогою автоклава, при цьому кожній продукції відповідає особливий режим дотримання температури та тиску. В процесі створення АСУ розроблені дві нових шафи керування, в одній з яких встановлена сенсорна панель керування SIEMENS KTP700 Basic. Проект розроблено з використанням надійного та інноваційного обладнання SIEMENS [1, 3, 4]. Інтелектуальна частина проекту розроблена на базі мікропроцесорного контролера SIEMENS Simatic S7-1500, 9-х електрогідравлічних приводів для клапанів SKD62 та станції керування для оператора [1, 3, 4]. Розроблена програма для регулювання ступеня відкриття клапанів за допомогою електрогідравлічних приводів та ПІД-регуляторів, також вивід аналогових значень температур та тисків, і дискретних давачів. Створено автоматичний режим для стерилізації продукції з можливістю вибору та коригування режимів. Впроваджено станції оператора у вигляді сенсорної панелі та ПК [5]. Результати впровадження системи АСУ: • АСУ дає можливість пришвидшено стерилізувати продукцію; • розроблено автоматичні режими для «набору води-підігріву-витримки- охолодження», що значно пришвидшує цей процес, та робить його безпечнішим, адже виконується з мінімальними втручання персоналу; • розроблена система рецептів, кожна з яких підходить для певної продукції; • можливість керування кожним елементом в ручному режиму; • система блокувань, яка унеможливлює запуск процесу при наявній несправності одного з елементів; • моніторинг та індикація стану ручних клапанів для подачі гарячої пари та для зливу води; • відображення поточного етапу стерилізації; • можливість налаштування часу роботи основних етапів; • моніторинг дій та діагностика аварій по кожному елементу, з внесенням в журнал повідомлень; • наявність загального журналу аварійних повідомлень, який дає можливість оператору моментально оцінити аварію, при її виникненні, та зрозуміти до якого елементу вона відноситься; • можливість керування користувачами на станції оператора; • наявність інструкції оператора для легкого розуміння АСУ. Об’єкт дослідження – автоматизована система управління процесом стерилізації продукції за допомогою автоклава, при цьому кожній продукції відповідає особливий режим дотримання температури та тиску. Предмет дослідження – електричні схеми автоматизованої системи управління процесом стерилізації продукції за допомогою автоклава. Мета дослідження – підвищення ефективності процесів стерилізації продукції за допомогою автоматизованої системи управління процесом стерилізації з використанням надійного та інноваційного обладнання SIEMENS. Ключові слова: автоматизована система управління, автоклав, програмне забезпечення, панель оператора, ПЛК. Перелік використаних літературних джерел: 1. Бурштинський М.В., Хай М.В. Апарати захисту та керування в електричних установках низької напруги. – Підручник. – Львів: ТзОВ „Простір М”, 2013. – 732 с. 2. Автоматизированная система управления автоклавом АСУ-АВ-02. Паспорт. Руководство по эксплуатации. ВГЛА.468214.063 ПС ООО "РАДИОАВТОМАТИКА". г. БРЯНСК, 2008 г. 3. Siemens SIMATIC HMI KTP400 Basic Operating Instructions Manual. 10/2016. 4. SIMATIC S7-1500. Automation System System Manual. 02/2014. 5. Програмне забезпечення TІА Portal. 6. www.siemens.com.ua.