Синтез та аналіз системи керування технологічними процесами стерилізації консервів в автоклаві
Автор: Черних Віталій Миколайович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Харчові продукти, фрукти, ягоди, овочі, м’ясо, риба, молоко й молочні вироби в первинному вигляді піддаються швидкому псуванню. Без спеціального оброблення і/або без необхідних умов зберігання про тривалість придатності говорити не доводиться. Однак під час здійснення оброблення та забезпечення оптимальних умов зберігання продуктів можна подовжити потрібний стан протягом певного часу. Усе залежить від методів консервування. Консервування харчових продуктів – це спеціальне їх оброблення, яке застосовують для подовження терміну зберігання. Суть цього процесу полягає у формуванні деяких умов зберігання, які дозволяють придушити функціонування ферментів та розвиток мікроорганізмів, що провокують швидке псування. Обов’язкове явище під час цього – модифікація властивостей продуктів у негативну або позитивну сторону. У промислових є особливо цінним, тому що дає можливість робити запаси їжі, які швидко псуються, транспортувати їжу на великі відстані без прив’язування її до кліматичних чинників й гарантувати широкий асортимент для споживачів протягом усього календарного року [2, 6]. У магістерській роботі розроблена автоматизована система керування процесом стерилізації продукції за допомогою автоклава і під час цього кожній продукції відповідає особливий режим дотримання температури та тиску. У процесі створення розроблені дві нових шафи керування, в одній з яких встановлена сенсорна панель керування KTP700 Basic. Проект 8 розроблено з використанням надійного та інноваційного обладнання SIEMENS [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 датчикив. Створено автоматичний режим для стерилізації продукції з можливістю вибору та коригування режимів. Впроваджено станції оператора у вигляді сенсорної панелі та ПК [5]. 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]. Результати впровадження системи 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; 9 . 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. Предмет дослідження – електричні схеми автоматизованої системи керування процесом стерилізації продукції за допомогою автоклава. Мета дослідження – підвищення ефективності процесів стерилізації продукції за допомогою автоматизованої системи керування процесом стерилізації з використанням надійного та інноваційного обладнання SIEMENS. Об’єкт дослідження – автоматизована система керування процесом стерилізації продукції за допомогою автоклава, при цьому кожній продукції відповідає особливий режим дотримання температури та тиску. Ключові слова: автоматизована система керування, 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. Автоматизована система керування автоклавом АСУ-АВ-02. Паспорт. Керівництво з експлуатації, 2008 р. 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.