На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 89837


Наименование:


Курсовик Автоматизированная система технологического процесса приготовления томатного сока

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 10.06.2015. Сдан: 2014. Страниц: 49 (приложений нет). Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание

Введение 3
Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСП) 5
Выбор средств автоматизации 7
Описание технологического процесса 11
Программируемые логические контроллеры (ПЛК) 13
Система автоматического регулирования (САР) 23
Автоматические регуляторы 31
Щиты и пульты 35
Выводы 49
Список литературы 50
Нормативно-техническая документация 50
Приложение:
Функциональная схема автоматизации
Спецификация
Введение

Автоматика - отрасль науки и техники, охватывающая теорию и принципы построения средств и систем управления производственными процессами, действующими без непосредственного участия человека. Автоматика является основой автоматизации.
Автоматизацией называют этап развития машинного производства, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами и передачей этих функций техническим устройствам. Автоматизация является одной из движущих сил научно-технического прогресса, которая существенно влияет на развитие производства, делая возможным создание новых высокоинтенсивных технологических процессов и побуждая к разработке более совершенного механизированного и автоматизированного технологического оборудования.
Под управлением производственным процессом понимают такое воздействие на него, которое обеспечивает оптимальный или заданный режим работы. Управляемый производственный процесс называют объектом управления. Совокупность технических устройств, используемых для управления, и производственного персонала, принимающего в нем непосредственное участие, образует совместно с объектом систему управления.
В зависимости от степени участия человека-оператора в управлении различают следующие системы:
- ручного дистанционного управлении, в которых функции переработки измерительной информации, определения необходимых управляющих воздействий и их реализации (с помощью технических средств дистанционного управления) выполняет человек;
- автоматизированные, в которых человек выполняет только часть функций системы управления;
- автоматические, в которых процесс управления протекает без непосредственного участия человека.
Процесс управления складывается из следующих основных функций, выполняемых системой управления:
- получения измерительной информации о состоянии производственного процесса как объекта управления;
- переработки полученной информации и принятия решения о необходимом воздействии на объект для достижения целей управления;
- реализации принятого решения, то есть непосредственного воздействия на производственный процесс, например, увеличить или уменьшить подачу сырья на переработку.
Среди автоматических систем наиболее распространены автоматические системы регулирования, которые предназначены для поддержания заданных значений технологических параметров, характеризующих состояние производственного процесса как объекта регулирования. С появлением новых технических средств автоматизации в виде управляющих вычислительных машин в практику автоматизации производственных процессов вошел принципиально новый тип систем управления - автоматизированные системы управления технологическими процессами.
Технические устройства, которые применяются в системах управления для автоматизации этих функций, называются техническими средствами автоматизации. Средства, предназначенные для получения информации о состоянии объекта управления, называются средствами измерений. Основными видами средств измерений являются измерительные преобразователи и измерительные приборы.
В системах автоматического управления технологическими процессами современных производств используются разнообразные приборы для получения информации о значениях управляемых технологических параметрах, а также для ее преобразования. Поэтому для специалистов в области автоматизации технологических процессов важно научиться ориентироваться в многообразии существующих измерительных и преобразовательных технических средств, чтобы осуществить при необходимости их правильный выбор и использование.
Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП)

Государственная система промышленных приборов используется в целях наиболее экономически целесообразного решения проблемы обеспечения техническими средствами автоматических систем контроля, регулирования и управления технологическими процессами для разных отраслей народного хозяйства, в том числе отраслей агропромышленного комплекса. По роду энергии, используемой для питания устройств и формирования сигналов, ГСП подразделяется на следующие ветви: электрическую, пневматическую, гидравлическую, а так же ветвь приборов и устройств, работающих без источников вспомогательной энергии.
Унификация сигналов измерительной информации, определяемая соответствующими стандартами, обеспечивает передачу и обмен информацией, дистанционную связь между устройствами управления, передачу результатов измерений от средств получения информации к устройствам контроля и управления, а также управляющих сигналов к исполнительным механизмам в автоматических системах любой сложности.
Из электрических сигналов наибольшее распространение получили унифицированные сигналы постоянного тока и напряжения (0-5 мА; 0-20 мА; 0-10 мВ; -10…0…+10 В и др.). Пневматические сигналы связи (0,02-0,1МПа) нашли достаточно широкое применение в тех производствах, где отсутствуют повышенные требования к инерционности автоматизируемых процессов и где необходимо учитывать пожаро- и взрывоопасность производств. Гидравлические сигналы характеризуются давлением рабочей жидкости 0,2-0,8 МПа.
К первой группе приборов и устройств ГСП относятся первичные измерительные преобразователи (датчики), измерительные приборы и устройства, которые вместе с нормирующими устройствами, формирующими унифицированный сигнал, образуют группу устройств получения измерительной информации. В связи с большим разнообразием контролируемых и измеряемых параметров, а также огромным количеством конструктивных исполнений измерительных устройств номенклатура средств этой группы является самой многочисленной.
Во вторую группу входят различные преобразователи сигналов и кодов, коммутаторы измерительных цепей, шифраторы и дешифраторы, согласовательные устройства, а также устройства дистанционной передачи, телеизмерения, телесигнализации и телеуправления.
В третью группу устройств, называемую центральной частью ГСП, входят технические средства, предназначенные для формальной и содержательной обработки измерительной информации и формирования управляющих воздействий: анализаторы сигналов, функциональные и операционные преобразователи, логические устройства, запоминающие устройства, автоматические регуляторы, задатчики всех типов, а также управляющие вычислительные машины и устройства, в том числе микропроцессоры, микро- и мини ЭВМ и др. В функциональном отношении эта группа устройств является самой сложной, поскольку они реализуют все алгоритмы автоматического регулирования и управления: от простейших задач стабилизации до автоматизации управления предприятиями или даже целыми отраслями.
Устройства четвертой группы (исполнительные устройства) - это электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные исполнительные механизмы, усилители мощности, позиционеры и некоторые вспомогательные устройства к ним, а также различные регулирующие органы, которые могут в ряде случаев являться составной частью основного технологического оборудования.
Дальнейшим развитием системы ГСП являются агрегатные комплексы (АК), создаваемые на основе технических средств, входящие в отдельные функциональные группы ГСП, и предназначенные для самостоятельного применения в соответствии с их спецификой.
Выбор средств автоматизации

Конкретные типы средств автоматизации выбирают с учетом особенностей технологического процесса и его параметров.
В первую очередь принимают во внимание такие факторы, как пожаро- и взрывоопасность, агрессивность и токсичность среды, число параметров, участвующих в управлении, и их физико-химические свойства, дальность передачи сигналов информации и управления, требуемые точность и быстродействие. Эти факторы определяют выбор методов измерения технологических параметров, требуемые функциональные возможности регуляторов и приборов (законы регулирования, показание, запись и т.д.), диапазоны измерения, классы точности, вид дистанционной передачи и т.д.
Конкретные приборы и средства автоматизации следует подбирать по справочной литературе, исходя из следующих соображений:
- для контроля и регулирования одинаковых параметров технологического процесса необходимо применять однотипные средства автоматизации, выпускаемые серийно. При этом нужно отдавать предпочтение приборам и средствам автоматизации Государственной системы промышленных приборов (ГСП);
- при большом числе одинаковых параметров рекомендуется применять многоточечные приборы;
- при автоматизации сложных технологических процессов необходимо использовать вычислительные и управляющие машины;
- класс точности приборов должен соответствовать технологическим требованиям;
- для автоматизации технологических аппаратов с агрессивными средами необходимо предусматривать установку специальных приборов, а в случае применения приборов в нормальном исполнении нужно защищать их.
Наиболее распространенные типы промышленных вторичных приборов, входящих в ГСП, представлены ниже:

Входной сигнал Тип измеритель- ного прибора
Давление сжатого воздуха ПВ
Постоянное напряжение КСД
Постоянный ток КСУ
Электрическое сопротивление КСМ
Взаимоиндуктивность КСД

Приборы ПВ являются вторичными приборами пневматической системы "Старт" и применяются для измерения любых технологических параметров, предварительно преобразованных в давление сжатого воздуха (унифицированный пневматический сигнал). В частности, прибор ПВ 10.1Э предназначен для работы с одним из регуляторов системы "Старт". Он записывает на ленточную диаграмму величину регулируемого параметра, показывает значение сигнала задания и управляющего воздействия в прибор входит станция управления регулятором.
Автоматические потенциометры КСП уравновешенные мосты КСМ, миллиамперметры КСУ применяют для измерения, записи и регулирования (при наличии регулирующего устройства) температуры и других параметров, изменение которых может быть преобразовано в изменение напряжения постоянного тока, активного сопротивления, силы тока постоянного тока.
Потенциометры КСП-4 в зависимости от модификации могут работать или в комплекте с одной или несколькими (если прибор многоточечный) термопарами стандартных градуировок, или с одним или несколькими источниками постоянного напряжения.
Уравновешенные мосты КСМ-4 работают в комплекте с одним или несколькими термометрами сопротивления стандартных градуировок, а миллиамперметры КСУ-4 - в комплекте с одним или несколькими источниками сигналов постоянного тока.
Вторичные дифтрансформаторные приборы КСД работают в комплекте с первичными измерительными приборами, снабженными взаимозаменяемыми дифтрансформаторными датчиками с комплексной индуктивностью 0-10 мГн, 10-0-10 мГн. С помощью этих приборов измеряют и записывают значения расхода жидкости, пара, газа, разряжения и избыточного давления, уровня жидкости и разности давлений.
Каждый тип приборов, указанных выше, выпускается в различных модификациях, отличающихся размерами, диапазонами измерения, количеством входных сигналов, наличием вспомогательных устройств и т.д.
Выбирая тот или иной прибор по функциональному признаку, необходимо простоту и дешевизну аппаратуры сочетать с требованиями контроля и регулирования данного параметра. Наиболее важные параметры следует контролировать самопишущими приборами, более сложными и дорогими, чем показывающие приборы. Регулируемые параметры технологического процесса необходимо, как правило также контролировать самопишущими приборами, что имеет значение для корректировки настройки регуляторов.
При выборе вторичных приборов для совместной работы с однотипными датчиками одной градуировки и с одинаковыми пределами измерения следует учитывать, приборы КСП, КСМ, КСД выпускаются с числом точек 3,6,12.В многоточечных приборах имеется переключатель, автоматически и поочередно подключающий датчик к измерительной схеме. Печатающее устройство, расположенное на каретке, отпечатывает на диаграмме точки с порядковым номером датчика. Запись производится многоцветная.
При выборе вида унифицированного сигнала канала связи от датчика до вторичного прибора принимается во внимание длина канала связи. При длине 300 м можно применять любой унифицированный сигнал, если автоматизируемый технологический процесс не является пожаро- и взрывоопасным. При пожаро- и взрывоопасности и расстоянии не более 300 м целесообразно использовать пневматические средства автоматизации, например регуляторы и приборы системы "Старт", применение которых к тому же обходится примерно на 30% дешевле, чем электрических. При расстоянии, превышающем 300 м, целесообразнее использовать электрические средства автоматизации в соответствующем исполнении. Они характеризуются гораздо меньшим запаздыванием и превосходят пневматические средства по точности измерения (класс точности большинства пневматических приборов - 1,0, электрических - 0,5).Кроме того, применение электрических средств упрощает внедрение вычислительных машин.
Выбирая датчики и вторичные приборы для совместной работы, следует обращать внимание на согласование выходного сигнала датчика и входного сигнала вторичного прибора.
Например, при токовом выходном сигнале датчика входной сигнал вторичного прибора тоже должен быть токовым, причем род тока и диапазон его изменения у датчика и вторичного прибора должны быть одинаковыми. Если это условие не выполняется, то следует воспользоваться имеющимися в ГСП промежуточными преобразователями одного унифицированного сигнала в другой (табл.3.1).

Таблица 3.1
Наиболее распространенные промежуточные преобразователи ГСП
Тип преобразователя Входной сигнал Выходной сигнал
ПТ-ТП 68 ЭДС термопары Постоянный ток 0...5 мА
ПТ-ТС 68 Электрическое сопротивление Постоянный ток 0...5 мА
НП-ТЛ1-М ЭДС термопары Постоянный ток 0...5 мА
НП-СЛ1-М Электрическое сопротивление Постоянный ток 0...5 мА
НП-3 Напряжение постоянного тока 0...2В Постоянный ток 0...5 мА
ЭПП-63 Постоянный ток 0...5мА Давление сжатого воздуха 0,2...1,0 кгс/см2

Промежуточный преобразователь НП-П3 используется в качестве нормирующего для преобразования выходного сигнала дифференциально-транс-форматорного преобразователя в унифицированный токовый сигнал.
Преобразователи ЭПП-63 и ПЭ-55М осуществляют переход соответственно с электрической ветви ГСП на пневматическую и с пневматической ветви ГСП на электрическую.
При выборе датчиков и приборов следует обращать внимание не только на класс точности, но и на диапазон измерения. Следует помнить, что номинальные значения параметра должны находиться в последней трети диапазона измерения датчика или прибора. При невыполнении этого условия относительная погрешность измерения параметра значительно превысит относительную приведенную погрешность датчика или прибора. Таким образом, не следует выбирать диапазон измерения с большим запасом (достаточно иметь верхний предел измерения, не более чем на 25% превышающий номинальное значение параметра).
Если измеряемая среда химически активна по отношению к материалу датчика или прибора (например, пружинного манометра, гидростатического уровнемера, дифманометра для измерения расхода по методу переменного перепада давлений), то его защиту осуществляют с помощью разделительных сосудов или мембранных разделителей. Разделительные устройства должны быть изображены на функциональной схеме автоматизации.
При автоматизации химико-технологических процессов для изменения расхода жидких сред обычно используют пневматические регулирующие клапаны, включающие исполнительный механизм с пневмоприводом и регулирующий орган.


Описание технологического процесса

Для приготовления натурального сока с последующей стерилизацией его томаты в ящиках подаются из хранилища с помощью установки для загрузки в приемную часть элеваторной установки для загрузки в приемную часть элеваторной моечной машины I для предварительной мойки. Для интенсификации этого процесса предусмотрена турбуляция воды воздухом, подаваемый встроенным компрессором. После элеваторной моечной машины плоды на транспорте обмываются струями чистой водопроводной воды. Затем плоды попадают в приемную часть вентиляторной моечной машины II, где производятся окончательная мойка их струями воды. Для усиления моющего эффекта в воду, наполняющую ванны, через трубы барбортируют сжатый воздух.
Следующим этапом является отбраковка томатов на инспекционном транспорте III и удаления их из цеха. Отобранные плоды подъемным транспортом IV подаются в дробилку с семяотделителем V. После дробления и отведения семян образующаяся дробленая масса поступает в емкость VII, а семена - в емкость VI, откуда насосом Н1 перекачиваются в трубчатый подогреватель VIII , где подогревается до 60-65 С., и далее насосом Н2 через емкость IX подается в экстрактом X и XI. Если дробленая масса недостаточно нагрета (меньше 60 С), то она посредством рециркуляционного клапана возвращается на подогрев.
В экстрактах X и XI осуществляется выделение томатного сока. Оба экстрактом могут работать как попеременно, так и вместе в зависимости от заданной производительности линии. Отходы из экстрактов попадают на шнек отходов XII, затем в емкость отходов XIII, после чего насосом Н3 направляются в томатный цех для приготовления томатной пасты. Сок из экстрактов поступает в емкость XIV, где и происходит частичное отстаивание его, затем насосом Н4 подается в подогреватель XV для подогрева до 80-85 С. Если сок не прогрелся до заданной температуры, то с помощью рециркуляционного клапана он направляется на вторичный подогрев. Затем подогретый сок поступает в емкость XVI, где происходит отстаивание его, после чего насосом Н5 сок направляется на окончательный подогрев (до 97С) в подогреватель XVII. Если сок после подогревателя имеет меньшую температуру, то с помощью рециркуляционного клапана он направляется на вторичный подогрев.
Многоступенчатый подогрев необходим для предотвращения заваривания сока, а точнее поддержание заданного значения температуры очень важно для получения томатного сока с хорошими вкусовыми свойствами, поскольку понижение ее приводит к заиканию сока, а повышение - к пригоршню его. Сок из подогревателя поступает в емкость XVIII, а оттуда при необходимости насосом Н6 подается на линию разлива.
Вся линия приготовления сока состоит из отделения приготовления дробленой томатной массы и отделения приготовления томатного сока. Схема автоматизации решает следующие основные задачи:
- управления поточной линией в блокированном режиме;
- контроль и сигнализация уровня, температуры и давления пара в магистрали;
- регистрация количества приготовленного томатного сока.
Для перехода с автоматического режима SA1-SA4. Управление электродвигателями линии в ручном режиме осуществляют кнопками управления, расположенными по месту.
Контроль давления пара в магистрали производится манометрами 11-1, 38-1 и 45-1, в подогревателях дробленой массы - манометрами 20-1 и 23-1, в подогревателях сока XV и XVII - манометрами 41-1 и 48-1, после подогревателя сока XVII - манометром 51-1. Стабилизация давления пара в магистрали осуществляется регулятора прямого действия 54, который в зависимости от значения давления воздействует на приток пара. Уровень приготавливаемой массы в емкостях VI, XIII для семян и отходов, в емкостях VII и XI дробленой массы, в емкостях XIV, XVI и XVIII сока измеряется соответствующими датчиками уровня, подключенными к электронным сигнализаторам уровня 14, 17, 25, 33, 35, 42 и 49.
Автоматическое регулирование температуры дробленой массы в подогревателе осуществляется пневматическим регулятором 21-3, получающий сигнал от показывающего и самопишущего манометрического термометра 21-2. Регулятор передает сигнал на мембранный ИМ 21-5, воздействующий на клапан подачи пара в подогреватель дробленой массы.
Аналогичным образом обеспечивается автоматическое регулирование температуры сока в подогревателях XV и XVII (39 и 46). Сигнализация о значении температуры дробленной массы осуществляется показывающим сигнализирующим манометрическим термометром 22-2, воздействующим на сигнальные лампы HL27 и HL28, установленные на щите. Так же обеспечивается сигнализация о значениях температуры томатного сока после подогревателей XV (40) и XVII (47).
Для регистрации суммарного расхода готового томатного сока на схеме предусмотрена установка индукционного датчика расхода 52-1, сигнал с которого поступает на вторичный показывающий и регистрирующий прибор 52-3, расположенный на щите. Там же размещены кнопки SB1 проверки световой и звуковой сигнализации и SB2 гашения звукового сигна........


Список литературы

1. Дегтярев А.А., Летягин В.А., Погалов А.И., Уголников С.В. Метрология. Академический проект. Изд-во: Gaudeamus, 2006. - 256 с.
2. Курочкин А.А., Шабурова Г.В., Гордеев А.С. Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств. - М.: Колосс, 2007. -303 с.
3. Панфилов В.А. Электрические измерения. Изд-во: Академия, 2008.
4. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский Диалект, 2001.
5. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. Изд-во: ДРОФА, 2005.
6. Ким К.К., Анисимов Г.Н., Барборович В.Ю., Литвинов Б.Я. Под редакцией Кима К.К. Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника. Учебное пособие, 2010.
7. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация. Изд-во: Юрайт, 2005, 2009 переиздательство.
8. Благовещенская М.М., Злобин Л.А. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2005. - 768 с.
9. Краснов А.Е., Злобин Л.А., Злобин Д.Л. Цифровые системы управления в пищевой промышленности. - М.: Высшая школа, 2007. - 664 с.
10. Благовещенская М.М. и др. Автоматика и автоматизация пищевых производств. - М.: ВО «Агропромиздат», 1991. - 239 с.

Нормативно-техническая документация
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
ГОСТ 30012.1-2002 (МЭК 60051-1-97) «Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 1. Определения и основные требования, общие для всех частей»
ГОСТ 9999-94 (МЭК 258-68) «Электроизмерительные самопишущие приборы прямого действия и вспомогательные части к ним»
ГОСТ 13607-68 «Приборы и преобразователи электроизмерительные цифровые. Основные термины и определения»
ГОСТ 14265-79 «Приборы электроизмерительные аналоговые контактные прямого действия. Общие технические условия»
ГОСТ 19875-79 «Приборы электроизмерительные самопишущие быстродействующие. Общие технические условия»
23217-78 МЭК 51 (Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчетом. Наносимые условные обозначения).



Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.