Дослідження та удосконалення системи керування процесом випарювання у виробництві сухого молока
Автор: Креховець Данило Олегович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Креховець Д.О. ВашкуракЮ.З.. (керівник). Дослідження та удосконалення системи керування процесом випаровування у виробництві сухого молока. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація В даній магістерській кваліфікаційній роботі я проаналізував процес випаровування у виробництві сухого молока, дослідив та оцінив всі етапи процесу. В магістерській кваліфікаційній роботі було детально описано особливості автоматизації процесу керування та випаровування сухого молока з врахуванням особливостей вибраних засобів автоматизації. Було створено структурну схему дискретного керування процесом випаровування. На основі інформації про етапи процесу, вимоги до контролю якості та оптимальні параметри виробництва, мною була розроблена система автоматичного регулювання (САР) для контролю та регулювання перебігу важливих процесів на належному рівні. Об’єкт дослідження – магістерської кваліфікаційної роботи є удосконалення системи керування процесом випаровування у виробництві сухого молока. Предмет дослідження – покращення якості та ефективності процесу випарювання. Мета дослідженнярозроблення системи керування процесом випаровування сухого молока та розроблення алгоритмів дискретного керування процесом випаровування сухого молока. Також для зручності контролю за протіканням виробництва та можливістю слідкувати за якістю продукту були створені контури індикації, сигналізації та контролю для тих етапів виробництва, які не є критичними для даного процесу, проте відхилення їх перебігу від нормальних умов значно вплине на якість процесу. Для реалізації цієї системи автоматизації я обрав мікропроцесорний контролер SiemensSimatic S7-300. Даний контролер має модульну конструкцію, що значно розширює спектр його застосування в промисловості. Також я підібрав технічні засоби автоматизації, за допомогою яких можна реалізувати дану схему автоматизації. Для коректного функціонування цих технічних засобів разом з мікроконтролером, я розробив принципову електричну схему. Керуючись даною схемою, можна встановити і підключити всі технічні засоби автоматизації до контролера SiemensS7-300, для реалізації схеми автоматизації процесу випарювання сухого молока. Для того аби мікроконтролер міг сприймати та аналізувати дані від давачів і правильно керувати процесом регулювання, мною була розроблена програма функціонування даного контролера в середовищі його програмування Step7. Написана програма була мовою LadderLogic із застосуванням вбудованих блоків для програмування мікроконтролерів фірми Siemens. Як відомо, ядром системи автоматичного регулювання є сам регулятор, від параметрів налаштування якого залежить якість перехідного процесу. Тому в цій магістерській кваліфікаційній роботі я провів моделювання процесу регулювання температури розчину молока в системі, в результаті якого визначив, що ПІ-регулятор досить добре задовольняє вимоги. В ході моделювання було підібрано оптимальні значення налаштування регулятора за допомогою визначення мінімуму другої інтегральної оцінки. Після цього я змоделював перехідні процеси в даній САР за допомогою моделі в середовищі Simulink та дослідив вплив зовнішніх збурень та зміни завдання на САР. Ключові слова: система керування, випарювання, сухе молоко, моделювання, Siemens S7-300, вакуум випарний апарат.