Дослідження та модернізація системи керування процесом підготовки сусла у виробництві пива на ПрАТ "Карлсберг Україна"
Автор: Жупник Ігор Ігорович
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: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Жупник І.І., Пістун Є.П. (керівник). Дослідження та модернізація системи керування процесом підготовки сусла у виробництві пива на ПрАТ "Карлсберг Україна". Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2024. Розширена анотація Дослідження та модернізація системи керування процесом підготовки сусла у виробництві пива на ПрАТ "Карлсберг Україна" спрямоване на оптимізацію технологічного процесу та підвищення ефективності виробництва. Підготовка сусла є ключовим етапом у пивоварінні, оскільки саме на цьому етапі формується основа для подальшого бродіння та отримання високоякісного пива. Сучасні технологічні вимоги до виробництва пива постійно зростають, що зумовлено як необхідністю забезпечення стабільної якості продукту, так і потребою зниження витрат на виробництво та мінімізації впливу на навколишнє середовище. [1] Метою дослідження є розробка та впровадження вдосконаленої системи автоматизації для контролю та керування процесом підготовки сусла, що забезпечить підвищення якості кінцевого продукту та зниження виробничих витрат. У рамках роботи було проаналізовано існуючі методи та технології підготовки сусла, визначено їхні недоліки та потенційні шляхи покращення. Особливу увагу приділено автоматизації технологічних процесів, включаючи моніторинг та регулювання температури, рівня, витрати та інших критичних параметрів. [2] Об’єктом дослідження даної магістерської кваліфікаційної роботи є система керування процесом підготовки сусла у виробництві пива на ПрАТ "Карлсберг Україна". Це включає в себе всі технологічні етапи та обладнання, що використовуються для підготовки сусла, зокрема контури регулювання температури, рівня, витрати води і сусла, системи моніторингу та сигналізації, а також функціональні блоки автоматизації, які забезпечують ефективний та стабільний процес підготовки сусла перед його подальшою ферментацією. У магістерській кваліфікаційній роботі проведено детальний аналіз процесу підготовки сусла, розроблено технологічну схему, виявлено фактори, що впливають на технологічний процес, та складено матеріальний і тепловий баланси. Запропоновано функціональну схему автоматизації відповідно до державних стандартів, обґрунтовано вибір технічних засобів автоматизації, таких як датчики, регулятори, контролери та інші компоненти системи. [3] Результати дослідження показують, що модернізація системи керування процесом підготовки сусла на ПрАТ "Карлсберг Україна" дозволить досягти стабільної якості пива, підвищити продуктивність виробництва, зменшити енерговитрати та покращити екологічні показники підприємства. Це дослідження сприяє впровадженню передових технологій у вітчизняне пивоваріння та підвищенню конкурентоспроможності української продукції на міжнародному ринку. У магістерській кваліфікаційній роботі вдосконалено систему керування процесом підготовки сусла у виробництві пива на ПрАТ "Карлсберг Україна". Розглянуто загальний процес підготовки сусла та детально проаналізовано його етапи, такі як подавання сусла у вірпул, відстоювання, дозування дріжджів та відведення чистого сусла. Розроблено технологічну карту процесу, визначено основні фактори, що впливають на технологічний процес, а також представлено тепловий і матеріальний баланси. Створено функціональну схему автоматизації відповідно до державних стандартів систем автоматизації. Обґрунтовано вибір технічних засобів автоматизації, зокрема мікропроцесорного програмного засобу Siemens серії Simatic S7-300 та програмного забезпечення людино-машинного інтерфейсу (SCADA/HMI) WinCCRuntimeAdvanced у програмному середовищі TIA Portal. Розроблено програмне забезпечення для комп’ютерно-інтегрованої системи керування процесом підготовки сусла, включаючи алгоритми функціонування контурів регулювання, програму роботи мікропроцесорного контролера та людино-машинного інтерфейсу (SCADA/HMI), а також принципову схему електричних з’єднань мікропроцесорного контролера з обраними технічними засобами автоматизації. Виконано розрахунок і моделювання системи автоматичного регулювання температури сусла на виході з теплообмінника. Створено математичну модель, визначено її параметри та перевірено на адекватність. Розроблено одноконтурну систему автоматичного регулювання (САР) температури сусла, знайдено оптимальні параметри налаштування ПІД-регулятора. Для поліпшення якості регулювання обрано каскадно-комбіновану САР температури з корекцією на виході з теплообмінника. Ключові слова: сусло, пиво, підготовка, охолодження, теплообмінник, якість, програма функціонування,алгоритм, моделювання, система автоматичного регулювання.