Система автоматического управления прерванным посолом рыбы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Графова, Елена Николаевна

• Графова, Елена Николаевна
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Графова, Елена Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Физико- химические и технологические особенности посола рыбы.

1.2. Показатели процесса прерванного посола рыбы.

1.3. Оборудование цехов для тузлучного посола рыбы.

1.4. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРЕРВАННОГО ПОСОЛА РЫБЫ.

2.1. Принцип действия установки периодического действия для прерванного посола рыбы.

2.2. Математическое моделирование процесса посола рыбы.

2.3. Логико-динамическая модель управления автоматизированной установкой.

2.4. Алгоритм функционирования установки периодического действия для прерванного посола рыбы.

ГЛАВА 3. УПРАВЛЕНИЕ УЧАСТКОМ ПРОИЗВОДСТВА

МАЛОСОЛЁНОЙ ДЕЛИКАТЕСНОЙ ПРОДУКЦИИ.

3.1. Особенности задач и критерии управления.

3.2. Технологическая структура автоматизированного участка производства малосолёной деликатесной продукции.

3.3. Алгоритмы управления участком производства малосолёной деликатесной продукции.

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТУЗЛУЧНОГО ПОСОЛА РЫБЫ.

4.1. Техническая структура системы управления процессом посола.

4.2. Моделирование функционирования установки периодического действия для прерванного посола рыбы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Система автоматического управления прерванным посолом рыбы»

Современное развитие пищевой промышленности идёт по пути создания высокоэффективных технологий и повышения качества выпускаемой продукции. Растущие затраты на сырьё, услуги и энергию создают необходимость повышения уровня автоматизации, точности управления технологическим процессом (ТП), его интенсификации и стабильности показателей качества готового продукта, соответствующих международному стандарту ISO 9000.

Годовой объём производства солёной продукции в России составляет более 60 тыс. тонн и в последние годы наблюдается тенденция роста спроса на малосолёную деликатесную продукцию. Актуальность задачи состоит в повышении качества малосолёной продукции и снижении затрат на её производство, что способствует росту конкурентоспособности продукции [1].

Качество солёной продукции характеризуется совокупностью показателей, оценивающих безопасность с микробиологической точки зрения, сохраняемость и созреваемость, органолептические, эстетические и массовые свойства продукта. Важнейшим показателем качества солёной продукции является среднемассовое содержание (концентрация) соли в мясе рыбы.

Проблемы выпуска готовой малосолёной деликатесной продукции и приготовления высококачественного полуфабриката со строго заданным содержанием соли в мясе рыбы для последующего копчения, вяления и других видов обработки в условиях массового производства особенно актуальны [1, 14, 39]. Согласно международным стандартам, разброс концентрации соли в тканях рыбы должен составлять не более ± 0,5 % от номинального значения 3,5 %. При использовании современных технологий и устройств посола разброс концентраций соли в мясе рыбы достигает 1,5 3 % [1 - 5, 14 - 18].

Данная проблема решается периодическим измерением среднемассовой концентрации соли в рыбе по результатам всплывающего усилия, использованием полученной информации для определения завершённости технологического процесса посола (патент на ПМ № 32971 от 2003 г.), предварительной сортировкой рыбы.

Снижение технологической себестоимости продукции в условиях малых предприятий обеспечивается автоматизацией основной и вспомогательных стадий ТП посола рыбы, построением автоматизированного участка производства малосолёной деликатесной ^ продукции по модульному принципу, обеспечивающему независимую работу отдельных модулей, использованием гибких алгоритмов управления и современных средств автоматизации.

Цель работы заключается в обосновании принципов управления процессом посола рыбы (патент на ПМ № 29444 от 2003 г.), обеспечивающих достижение среднемассовой доли соли с точностью, удовлетворяющей международным стандартам, и снижение технологической себестоимости продукции за счёт автоматизации посола, мойки рыбы и оборудования, загрузки и выгрузки продукции из емкостей и использования гибких алгоритмов управления участком производства » малосолёной деликатесной продукции.

Основные задачи исследования. В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие задачи:

- анализ существующей технологии с целью выделения факторов, дестабилизирующих качество продукции и определяющих эффективность использования ресурсов;

- выбор критериев и формулирование принципов управления процессом посола, обеспечивающих получение продукции заданного качества, включая равномерность просаливания рыбы в посольных ёмкостях и контроль завершённости технологического процесса;

- синтез математической модели процесса прерванного посола рыбы, раскрывающей механизмы получения однородной продукции в условиях массового производства в установках периодического действия;

- построение рационального алгоритма управления участком производства малосолёной деликатесной продукции в условиях нестабильного поступления и свойств сырья;

- разработка технических предложений по реализации основных и Ф вспомогательных операций технологического процесса производства малосолёной деликатесной продукции в условиях ограниченных площадей малых предприятий.

Методы исследований. В работе используются методы теории автоматического управления, системного анализа, математического моделирования, теории планирования и обработки эксперимента, измерений и управления качеством продукции, прикладной статистики, теория и практика посола. Моделирование проводилось на персональном компьютере (ПК) Pentium IV - 1700 с использованием пакетов SIAM, Vissim, ISaGRAF, MathCAD и др.

Обоснованность. Обоснованность научных и практических результатов, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, определяется корректным применением численных методов математического моделирования, теории посола рыбы.

Достоверность. Достоверность практических и теоретических разработок подтверждается в диссертации результатами численных экспериментов на ПК и экспериментальных исследований прерванного посола рыбы, которые позволяют сделать вывод об эффективности разработанных принципов построения системы и алгоритмов управления технологическим процессом.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие научные результаты:

- предложен и обоснован принцип построения установки периодического действия для прерванного посола рыбы, обеспечивающей автоматизацию основных и вспомогательных операций технологического процесса и равномерное просаливание рыбы по всему объёму посольной ёмкости (патент на ПМ № 29444);

- на основе предложенного способа управления процессом посола рыбы (патент на ПМ № 32971) разработан алгоритм управления завершённостью технологического процесса по критерию среднемассовой доли соли;

- разработана математическая модель посола рыбы, раскрывающая механизмы получения однородной продукции в условиях массового производства;

- разработаны алгоритмы управления автоматизированной установкой и участком производства малосолёной деликатесной продукции в условиях нестабильного поступления и свойств сырья, реализация которых обеспечивает достижение требуемой солёности рыбы.

Практическая ценность. Автоматизированная установка периодического действия для тузлучного посола рыбы (патент на ПМ № 29444) обеспечивает равномерность посола с заданной степенью солёности продукта, способствует сокращению времени вспомогательных операций (мойка рыбы и оборудования, загрузка, выгрузка готового продукта), доли ручного труда и расхода других ресурсов.

Система управления завершённостью технологического процесса посола рыбы позволяет без проведения замеров концентрации соли в тканях рыбы с достаточной точностью по современным требованиям к пищевой продукции автоматически определять степень солёности продукта. Внедрение системы управления автоматизированным участком производства деликатесной малосолёной продукции повышает производительность и снижает технологическую себестоимость посола, повышает качество продукции. Модульный принцип построения автоматизированного участка легко сочетается с потребностями малых предприятий и позволяет изменять производительность участка, варьируя числом модулей и режимными параметрами процесса посола.

Внедрение изложенных в работе научно-обоснованных технических разработок обеспечивает повышение качества малосолёной продукции и вносит значительный вклад в развитие ресурсосберегающих и экологически чистых технологий, имеющих существенное значение для рыбной отрасли.

Реализация результатов работы. Результаты исследования представлены в виде моделей, алгоритмов, программ, методических рекомендаций, устройств управления процессом посола рыбы, выполненные в ходе госбюджетных научно -исследовательских работ по темам 63.51.800.2 "Совершенствование средств и систем автоматизации технологических производств" в КГТУ с 2000 по 2004 гг.

На основе технических предложений в КГТУ на кафедре "Автоматизации производственных процессов" на элементах пневмоавтоматики разработаны лабораторный комплекс для изучения процесса посола в установке периодического действия и техническая структура управления процессом посола рыбы без проведения замеров концентрации соли в тканях рыбы. Результаты работы используются студентами КГТУ в учебном процессе и подтверждаются актами внедрения.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы на различных этапах её выполнения докладывались и обсуждались на международных и межвузовских конференциях, в частности "Пища. Экология. Человек" (г. Москва, 2001 г.), "Математические методы в технике и технологиях" (г. Тамбов, 2002 г.), "Балттехмаш - 2002" (г. Калининград, 2002 г.), "Инновации в науке и образовании -2003" (г. Калининград, 2003 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе получены 2 патента на полезную модель.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложений.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Графова, Елена Николаевна

входы измерительные приборы и исполнительные механизмы посольные емкости 1-4, солеконцентра тор, компрессор, дозатор, насос красным (аварийная сигнализация) цветом окна. В СУ предусмотрена сигнализация об отклонении уровня тузлука и соли, плотности и температуры тузлука в солеконцентраторе от заданных значений. При этом включается световая и зв% ковая сигнализация. Для проведения плановых осмотров оборудования и выполнения ремонтных работ приглашается наладчик.

Оператор - технолог наблюдает за ходом ТГ1 посола рыбы, а в аварийной ситуации при отказе технических средств частично или полностью принимает на себя управление участком, которое осуществляется с удалённого терминала по сети Ethernet или компьютером, подключенным непосредственно к контроллеру нижнего уровня Octagon по протоколу RS232.

Информационное обеспечение системы управления участком производства малосолёной деликатесной продукции организуется в виде базы данных, которая содержит информацию о длительности посола tnoci и технологического цикла Ттщ для размерного ряда i вида сырья, и обеспечивает ввод с пульта и получение любой необходимой информации в простой и удобной форме оператором - технологом. При поступлении i вида сырья на участок, оператор - технолог с помощью соответствующего математического и программного обеспечения выбирает режим посола для каждого вида рыбы. В соответствии с разработанным выше алгоритмом (гл. 3.1), для каждого i вида сырья фиксируется технологический маршрут с учётом сроков хранения txPi и размерного ряда посольных ёмкостей j.

Таким образом, верхний уровень системы микропроцессорного управления участком производства малосолёной деликатесной продукции реализует гибкую стратегию управления участком, координирует взаимодействие ТМ при работе их в едином комплексе, включая операции по транспорту сырья в ёмкости для посола и готовой продукции на склад для созревания исходя из условий достижения максимальной производительности участка. В зависимости от загруженности участка или при смене ассортимента верхний уровень решает задачу выбора технологических маршрутов для партий i вида сырья.

Контроллер Octagon нижнего уровня позволяет осуществлять программное управление клапанами, конвейерами, компрессором и насосом, перекидным устройством и люком для загрузки - выгрузки продукта в соответствии с алгоритмом управления участком производства малосолёной деликатесной продукции; получать информацию по текущему состоянию технологического оборудования, которое определяется командами готовности к загр\зке и выгрузке продукта, посолу, мойке рыбы и оборудования, переходу в режим ожидания. Верхний уровень вырабатывает сигналы задания для нижнего уровня на основе результатов измерения всплывающего усилия рыбы Рв и прогнозирования длительности посола 1пос Д° заданной солёности продукта, обеспечивая необходимую динамику ТП посредством переключением соответствующих клапанов и координированного взаимодействия посол ьных емкостей с солеконцентратором и другими элементами технологической системы.

Нижний уровень управления представлен подсистемами автоматического контроля и регулирования режимных параметров ТП - температуры и плотности тузлука в солеконцентраторе; измерения и регулирования уровня жидкости в посольной ёмкости и солеконцентраторе, плотности рыбы в процессе просаливания; обеспечивает логическое управление сменой функциональных состояний отдельных модулей и приводами дозатора соли, конвейера для загрузки - выгрузки рыбы, компрессора, насоса и клапанов подачи (слива) воды, тузлука и воздуха при пуске, останове, в режиме ожидания, при переходе от одной стадии процесса посола к другой. Технические средства автоматизации системы управления первого уровня встроены в ТМ, включая устройство управления завершённостью технологического процесса посола рыбы, позволяющее с заданной точностью определять степень солёности продукта без применения лабораторных методов.

Важнейшим показателем выбора аппаратных и программных средств систем управления участком производства малосолёной деликатесной продукции являются стоимость при достаточной надёжности; простота эксплуатации оператором -технологом, не имеющего специальной подготовки в области информационных технологий; совместимость серийно выпускаемых первичных, вторичных преобразователей и исполнительных механизмов с контроллером нижнего уровня; самодиагностика программных и аппаратных средств; защита от "зависания''' при сбоях напряжения питания; наличие стандартного интерфейса контроллера нижнего уровня для связи с верхним.

В соответствии со схемой предусмотрены контуры регулирования температуры и плотности тузлука в солеконцентраторе. Измеритель температуры ИТ-1 включает в себя термоэлектрический преобразователь ТХК-0179 и нормирующий преобразователь НПТ-1. Нормированный аналоговый сигнал температуры подаётся на АЦП контроллера, который включает (выключает) водонагреватель.

Для измерения плотности тузлука используется плотномер ТМ-1 с цифровой индикацией и нормирующим преобразователем ПМВ-1. Аналоговый сигнал с преобразователя подаётся на контроллер, который управляет компрессором с помощью пускателя 70L-OACA-L исполнительным механизмом МЭО клапана подачи воздуха в барбртёр.

Уровень соли в солеконцентраторе регулируется включением (выключением) привода дозатора соли по сигналу ёмкостного электронного сигнализатора уровня САУ - Мб, установленного в отделении для соли.

В качестве первичных преобразователей, применяемых для измерения уровня жидкости в солеконцентраторе и посольной ёмкости, использованы датчики гидростатического давления (уровня) - Метран-100-ДГ. Они применимы в широком диапазоне давлений (минимальный 0-0,04 кПа, максимальный 0-100 МПа) и имеют основную погрешность ±0,1%. Выходные сигналы:

-аналоговый сигнал постоянного тока 4-20 мА, 0-5мА, 0-20мА; -аналоговый сигнал постоянного тока 4-20 мА, с наложенным цифровым сигналом в стандарте HART.

Возможности датчика Метран-100-ДГ: -контроль текущего значения измеряемого давления; -контроль и настройка параметров датчика; -установка "нуля";

-выбор системы и настройка единиц измерения;

-настройка времени усреднения выходного сигнала (демпфирование);

-перенастройка диапазонов измерения, в том числе на нестандартный;

-настройка на "смещенный" диапазон измерения;

-калибровка датчика;

-непрерывная самодиагностика;

Измерение расхода воды проводится индукционным расходомером с дистанционной передачей электрического сигнала ИР-61.

В посольной ёмкости установлен емкостный измеритель уровня СБК. Окончание передвижения сильфонов, а также закрытие крышки посольной ёмкости, фиксируется конечными выключателями GE| - GE7. в качестве которых используются герконовые датчики MK65G.

Автоматизация процессов пуска и останова конвейеров загрузки-выгрузки продукта, компрессора, электроприводов дозатора соли и люка мерного бункера, перекидного устройства и люка загрузки-выгрузки модулей, осуществляется пускателями типа 70L-OACA-L, управляющие включением - выключением приводящие приводов. Управление электромагнитными клапанами (соленоидами) осуществляется непосредственно контроллером Octagon.

Для измерения всплывающего усилия используются три тензометрических датчика веса АВ100 СЗ фирмы "SCAIME'" с нормирующими преобразователями M2S. Погрешность измерения всплывающего усилия датчиком веса составляет ± 0,01 %. В качестве первичных преобразователей использованы датчики AG суммарная погрешность которых составляет 0,01%. Степень защиты по EN 60529 (ГОСТ 14254-96) IP63.

Технические характеристики измерительного преобразователя M2S: -подключение по 4-х проводной схеме до 4 параллельно соединенных датчиков (350 Ом);

-суммарная погрешность измерения 0,002%; -аналоговый выход 4-20 мА; -напряжение питания 24±4 В постоянного тока; -диапазон рабочих температур от 0 до +70°С.

Контроллер Octagon обладает достаточным количеством дискретных и аналоговых входов - выходов для управления участком производства малосолёной деликатесной продукции; обеспечивает высокую надёжность (время наработки на отказ более 40 лет, что соответствует нормам MIL-217F). Предусматривается возможность его эксплуатации в помещениях с диапазоном рабочих температур от -40 до +60°С и относительной влажности до 95% без конденсации и устойчивость к вибрациям до 5g и ударам до 20g. Для питания необходим единственный источник напряжения 5 В. Разработку и отладку программного обеспечения можно производить на обычном персональном компьютере, установив в него платы ввода-вывода MicroPC, а затем переносить готовое программное обеспечение в контроллер, где в ПЗУ уже находится ядро операционной системы DOS 6.22. При этом возможно использование практически любого программного обеспечения и средств разработки (например DOS, Windows NT/95/98, QNX, Linux и др.). работающие на стандартной IBM PC платформе или специальные инструментальные пакеты и библиотеки (UltraLogik, RTKernel и др.).

На процессорной плате 6225, выполненной в формате MicroPC. установлены процессор 386SX/40 МГц и подсистемы ввода-вывода.

Модуль 6225 имеет интерфейс Ethernet (встроенный контроллер Ethernet 10Base-T с соединителем RJ-45) и содержит четыре последовательных и два параллельных порта. К другим техническим особенностям модуля можно отнести встроенный флэш-диск емкостью 1 Мбайт, поддержку до 144 Мбайт DiskOnChip, а также интегрированный датчик температуры с точностью ±3 °С. Диапазон рабочих температур - от -40 до +85 °С. Плата совместима с операционными системами DOS, QNX и Linux, а программные драйверы позволяют подключать к изделию компоненты пользовательского интерфейса, такие как ЖК-дисплеи и матричные клавиатуры.

Монтаж производится в каркас модели 5204 (АХ), имеющей 4 слота для установки плат MicroPC и 8-разрядную шину ISA. На задней открытой стороне каркаса установлена пассивная объединительная плата с гнездами магистрали ISA. На боковых стенках имеются посадочные отверстия, предназначенные для крепления блока питания.

Для связи с системой управления используются платы ввода - вывода сигналов: плата расширения 5600-96 для обеспечения дискретных каналов ввода-вывода (96 каналов ввода-вывода, программируемые как вход или выход, низкая стоимость); плата AI 16- 5А для аналоговых входов (16 однопроводных или 8 дифференциальных каналов с программируемым типом подключения).

Плата аналоговых входов AI 16 5А имеет:

- 16 однопроводных или 8 дифференциальных каналов аналогового ввода с программируемым типом подключения и групповой гальванической развязкой;

- 2 канала аналогового вывода с групповой гальванической развязкой;

- АЦП с разрешением 14 разрядов:

- ЦАП с разрешением 12 разрядов.

Диапазон рабочих температур плат от -40 до +85°С.

Модуль АН 65 А предназначен для преобразования 16 сигналов напряжения в 14-разрядный дополнительный код. Каналы модуля имеют групповую гальваническую изоляцию и индивидуальную защиту от перенапряжения до 1000 В и могут быть программно настроены на прием 16 аналоговых сигналов с использованием однопроводной схемы подключения. Модуль поддерживает следующие режимы работы: программный запуск преобразования со считыванием результата программным опросом;

- запуск преобразования от встроенного таймера со считыванием результата по установке бита готовности;

- запуск преобразования от встроенного таймера с последующим считыванием результата по прерыванию;

- запуск преобразования от встроенного таймера с последующим считыванием результата по каналу прямого доступа к памяти (DMA).

Для увеличения количества каналов аналогового ввода, опрашиваемых с помощью модуля All6 5А, имеется возможность включения в состав системы до 16 коммутаторов аналоговых сигналов типа AIMUX 32A. Управление коммутаторами осуществляется при помощи 8 каналов дискретного вывода с гальванической развязкой. Переключение каналов в процессе опроса может выполняться программно или автоматически.

Для подключения исполнительных устройств использована плата TBI-16L, предназначенная для установки 8/12 модулей гальванической развязки серии 70L/73LC фирмы Grayhill. Интерфейс с модулями гальванической развязки реализуется с помощью модулей дискретного ввода-вывода UNIO или любых модулей с портом дискретного ввода-вывода. Платы могут устанавливаться на панель или DIN-рейку. Совместно с платой использованы модули 70L-OACA-L Dual AC Output Module, 240 VAC фирмы Grayhill. Модули позволяют управлять мощными нагрузками с током до 4А и осуществлять вывод сигналов постоянного и переменного тока с номинальным значением напряжения до 280 В, обеспечивают гальваническую развязку с напряжением изоляции до 2500 В. Диапазон рабочих температур модулей серии 70L составляет от -40 до +80°С.

Технические характеристики контроллера MicroPC фирмы Octagon Systems: процессор 80386SX/40 МГц; ОЗУ до 8 Мбайт EDO; BIOS Phoenix с промышленными расширениями; MS-DOS 6.22 и ПО TCP/IP стека в ПЗУ; система снижения потребляемой мощности; флэш-диск DiskOnChip 2000 до 144 Мбайт; четыре последовательных порта RS-232/422/485; два параллельных порта с поддержкой режимов ЕРР и ЕСР; контроллеры НЖМД и НГМД; контроллер Ethernet 10Base-T; интерфейс РС/104; электрическая защита внешних интерфейсов до 4 kB; MTBF свыше 15 лет; питание +5 В, ток потребления до 800 мА; диапазон рабочих температур от -40 до +60°С; относительная влажность до 95% без конденсации.

Преимуществами данного подхода являются: архитектура IBM PC и лежащая в ее основе шина ISA, обеспечивающая функциональную гибкость, простоту модернизации и обслуживания; малый размер плат, обеспечивающий высокие механические характеристики системы и легкое встраивание изделий MicroPC в любое оборудование; возможность проведения разработки и отладки программного обеспечения на ЮМ PC с последующим переносом готового программного обеспечения в контроллер, где в ПЗУ уже находится ядро операционной системы DOS 6.22; возможность использования в комплекте с контроллером серийно выпускаемых датчиков и исполнительных механизмов, а также подключать к изделию компоненты пользовательского интерфейса, такие как ЖК-дисплеи и матричные клавиатуры. Среднее время наработки на отказ составляет порядка 200000 ч, что соответствует нормам стандарта MIL-217F.

4.2 Моделирование функционирования установки периодического действия для прерванного посола рыбы

Процедура разработки ПО микропроцессорной системы управления показана на рис. 4.3. По результатам анализа алгоритмов работы установки периодического действия для прерванного посола рыбы определён перечень диагностических подпрограмм, приведённый в таблице 4.1.

На верхнем уровне управления используется относительно недорогой ПК "Pentium - IV' со стандартными платами расширения и блоком безаварийного питания, обладающий достаточно высоким быстродействием и надёжностью.

Программа состоит из программы Posol, выполненной на ST, которая включает в себя алгоритм управления функционированием посольной ёмкости. Программа разрабатывалась с условием её реализации в виде управляющей программы контроллера. Программа Model моделирует процессы, происходящие в посольной ёмкости в ходе ТП и взаимодействие посольной ёмкости с солеконцентратором, насосом и компрессором. Листинги программ приведены ниже.

Взаимодействие программы с исполнительными механизмами (посредством выходов контроллера), датчиками, а также между собой осуществляется при помощи переменных.

Булевские переменные (TRUE/ИСТИНА или FALSE/ЛОЖЬ) представлены на рисунке 4.3. Все переменные могут иметь один из следующих атрибутов:

- Internal - переменная, хранящаяся в памяти, изменяемая программой;

- Constant - неизменяемая переменная, хранящаяся в памяти с начальным значением;

- Input - переменная, связанная с устройством ввода (обновляется системой);

- Output - переменная, связанная с устройством вывода.

Аналоговые переменные представлены на рисунке 4.4. Возможны следующие форматы чисел:

Integer 32 битовое знаковое целое: от-2147483647 до+2147483647;

Real стандартное 32 битовое IEEE плавающее значение (одиночная точность) 1 знаковый + 23 бита мантиссы + 8 бит экспоненты. ISaGRAF POSOL Программы

Файл Создать Проект Инструменты Отладка Опции Помощь ill № 1 ОН« он JH

Begin; Posol Функционирование установки

End: [gg Model Модель установки

Рис. 4.2. Структура программы POSOL

Назначение процедур мониторинга (ПМ)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых исследований получены следующие основные результаты:

1. Предложен и обоснован принцип построения установки периодического действия для прерванного посола рыбы, обеспечивающий автоматизацию основных и вспомогательных операций технологического процесса и равномерное просаливание рыбы по всему объёму посольной ёмкости (патент на ПМ № 29444). что способствует сокращению времени вспомогательных операций (мойка рыбы и оборудования, загрузка, выгрузка готового продукта) и доли ручного труда.

2. На основе предложенного способа (патент на ПМ № 32971) разработана система управления технологическим процессом прерванного посола рыбы, позволяющая упростить обоснование технологического регламента процесса посола рыбы ввиду существования однозначной зависимости между величиной изменения всплывающего усилия Рв, воспринимаемой тензометрическими датчиками веса в начале и завершении процесса посола, и степенью солёности продукта.

3. Разработана математическая модель посола рыбы, раскрывающая механизмы получения однородной продукции в условиях массового производства.

4. Разработан алгоритм управления завершённостью технологического процесса по критерию среднемассовой доли соли в рыбе, который позволяет без проведения замеров концентрации соли в тканях рыбы определять среднемассовую долю соли в продукте.

5. Разработана логико - динамическая модель с использованием языка логических схем алгоритмов, позволяющая наиболее полно описать процессы, происходящие на каждой стадии функционирования установки периодического действия, и исследовать процесс прерванного посола рыбы методом математического моделирования.

6. На базе автоматизированных установок прерванного посола рыбы разработана модель участка производства малосолёной продукции, организованная по модульному принципу, который легко сочетается с потребностями малых предприятий и позволяет изменять производительность участка и ассортимент выпускаемой продукции.

7. Показана целесообразность выбора в качестве критерия эффективности управления участком производства малосолёной деликатесной продукции технологической себестоимости при обеспечении высокого качества готовой продукции за счёт реализации гибкой технологической и информационной структуры управления, способствующей повышению уровня конкурентоспособности продукции и достижению максимальной прибыли.

8. Разработаны алгоритмы управления автоматизированной установкой и участком производства малосолёной деликатесной продукции в условиях переменной производительности и свойств сырья, реализация которых обеспечивает достижение требуемой солёности рыбы на основе рациональной организации технологического процесса посола рыбы.

9. Методом математического моделирования исследовалось влияние колебаний толщины рыбы в пределах одного размерного ряда на неравномерность просаливания по всему объёму ёмкости.

10. Выявлены основные механизмы неравномерности просаливания рыбы и разработаны технические предложения, обеспечивающие стабилизацию показателей качества малосолёной продукции в пределах ± 0,5 %.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Графова, Елена Николаевна, 2004 год

1. Артюхова С.А., Богданов В.Д. и др. Технология продуктов из гидробионтов/ Под ред. В.И.Шендерюка. -М.: Колос, 2001. -496с.

2. Воскресенский H.H. Посол сельди. М., 1960г.

3. Воскресенский H.H. Посол, копчение и сушка рыбы. М., 1966г.

4. Воскресенский H.H. Основы технологии посола, копчения и сушки рыбы. М., 1953г.(с.67).

5. Воскресенский H.H. Труды ВНИРО, т.т.ХХ, XXIII, Пищпромиздат, 1952г.

6. Графова E.H. Математическое моделирование процесса посола рыбы. Тезисы доклада на 4 международной научно технической конференции "Пища. Экология. Человек", г. Москва, 2001. - 170-171с.;

7. Графова E.H. Анализ технологического процесса производства солёной продукции как объекта управления/ Сб. научных трудов КГТУ "Автоматизация технологических процессов", г.Калининград, 2002. 34- 42с.;

8. Графова E.H., Сердобинцев С.П. Управление процессом посола рыбы. /Сборник докладов XY международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" ММТТ-15, г.Тамбов, ТГТУ, 2002;

9. Графова E.H. Анализ нестационарного процесса посола рыбы./ Сборник докладов международной научно технической конференции "Балттехмаш - 2002", г. Калининград, 2002;

10. Графова E.H., Сердобинцев С.П. Совершенствование процесса прерванного посола рыбы // Рыбное хозяйство, 2004.

11. Гуртовцев А.П. Автоматизированное управление энергопотреблением. Комплексная автоматизация учёта и контроля электроэнергии и энергоносителей на промышленных предприятиях и их хозяйственных объектах//Промышленная энергетика, № 7,2002;

12. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 2000.-551 с.

13. Кафаров В.В., Макаров В.В. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности: Учебник для вузов. М.: Химия, 1990. 320 с.

14. Леванидов И.П., Ионас Г.П., Слуцкая Т.Н. Технология солёных, копчёных и вяленых рыбных продуктов. -М.: Агропромиздат, 1987. 160с.

15. Леванидов И.П. Посол рыбы (элементы теории и практики). "Известия ТИНРО", Владивосток, 1967, т.63, с. 188.

16. Леванидов И.П. Тузлучный (гидравлический) посол весенней тихоокеанской сельди на судах. Издание газеты " Советский Сахалин", Ю.-Сахалинск, 1956.-с.62.

17. Леванидов И.П. Исследования по технологии рыбных продуктов. Владивосток, 1973, вып.4.

18. Леванидов И.П. Посол сахалинской сельди. Владивосток, 1951.

19. Лыков A.B. Тепломассообмен: (Справочник). М.: Энергия, 1987. - 480 с.

20. Моделирование производственных процессов мясной и молочной промышленности. / Подред. Ивашкина Ю.А.- М.:"Агропромиздат", 1987. 234 с.

21. Известия тихоокеанского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии,- Владивосток, 1939г, 1972г.

22. Известия Астраханского отделения научно-исследовательского института рыбной промышленности. Вып. 1,2,3.- Астрахань, 1934г.

23. Пат. 29444 РФ, МПК А 23В 4/023. Установка для посола рыбы. / Сердобинцев С.П., Графова E.H. (Россия). 2002115933-20.

24. Пат. 32971 РФ, МПК А 23В 4/023. Устройство управления посолом рыбы. / Сердобинцев С.П., Графова E.H. (Россия). №2003105958-20.

25. Процессы и аппараты рыбообрабатывающих производств/ Под ред. Стефановской И.В. -М.: Лёгкая промышленность, 1984. -с.240.

26. Рулёв H.H. Посол атлантической сельди на судах.- Калининград, 1964.

27. Самарский A.A. Введение в численные методы.- М.: Науки, 1982.- 271 с.

28. Сафронова Т.Н. Органолептические свойства продуктов рыболовства и современные методы их оценки,- М.: ВНИРО, 1998.- 240с.

29. Сердобинцев С.П. Адаптивное управление процессами термической обработки пищевых продуктов. Калининград: КГТУ, 1998. - 182с.

30. Сердобинцев С.П., Графова E.H. Автоматизация прерванного посола рыбы // Известия КГТУ. Серия: Пищевая технология, Калининград, №6,2004, С.66-75.

31. Сердобинцев С.П., Графова E.H. Управление качеством процесса прерванного посола рыбы./ Сборник докладов международной научно технической конференции "Инновации в науке и образовании - 2003" , г. Калининград, 2003, с.237;

32. Стерлин М.Д. Управление теплофизическими процессами: новые модели и алгоритмы СПб.: С.-Петербург, Государственный Технический Университет, 1997.-118с.

33. Сукрутов А.И. Тузлучный посол рыбы в контейнерах. Труды ВНИРО, т.Х, 1962.

34. Терентьев A.B. Основы комплексной механизации рыбы. М.: Пищевая промышленность, 1969.-c.434.

35. Тильгер Д. Органолептический анализ пищевых продуктов.- М.: Пищ. Пром-ть, 1962.-338.

36. Трухин Н.В. Пути повышения качества солёной, копчёной, сушеной и вяленой рыбопродукции/ Центр научных исследований. М., 1977г.

37. Турпаев М.И. Посол. 1949г.

38. Уманцев А.З. Физико-механические характеристики рыб. Методика и результаты исследований. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 152 с.

39. Управление качеством продукции. Справочник. М.: Изд. стандартов, 1985.-с.553.

40. Флаумменбаум Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов. -М.: Агропромиздат, 1986.-c.494.

41. Черногорцев А.П. Переработка мелкой рыбы на основе ферментирования сырья-М.: Пищевая промышленность, 1973, т.8 с.115-125.

42. Чупахин В.М. Технологическое оборудование рыбообрабатывающих предприятий.-М.: Пищевая промышленность, 1976,- с.473.

43. Шендерюк В.И. Производство слабосолёной рыбы- М.:Пищевая промышленность,1976- 172с.

44. Шишкин Е.В., Чхартишвили А.Г. Математические методы и модели в управлении: Учебное пособие. М.: Дело, 2002.-440 с.