Автоматизация процесса производства муки

Автоматизация процесса производства муки В курсовой работе на тему «Автоматизация процесса производства муки» выполнено описание технологической схемы производства, выбор параметров регулирования и средств автоматики. Пояснительная записка содержит 21 страницу текста и 1 таблицу. Содержание Введение………………………………………………………………………….. 4 1. Описание технологического процесса производства муки……………………………………………………………………………….. 7 2. Выбор параметров контроля, регулирования и сигнализации…........... 10 3. Выбор приборов и средств регулирования………………………........... 11 3. 1 Датчик скорости……………………………………………………………11 3. 2 Датчик уровня…………………………………………………………….. 13 3. 3 Датчик температуры………………………………………………………15 3. 4 Датчик массы………………………………………………………………16 3. 5 Датчик расхода………………………..………………………………….. 18 Заключение………………………………………………………………………. 19 Библиографический список……….……………………………………………. 20 Производства муки известно человеку с незапамятных времен, на их основе готовят разнообразные хлебобулочные и кондитерские изделия и кулинарные блюда. Теория и практика технологии муки и крупы постоянно развиваются. Во-первых, переработка зерна в муку принципиальная необходимость. Во-вторых, для измельчения зерна необходимы затраты значительного количества энергии. Поэтому мельница всегда была объектом технической мысли, техника и технология помола постоянно развивались и совершенствовались. Мельница намного раньше других производств приобрела облик промышленного предприятия. В России водяные и ветряные мельницы появились уже в девятом веке, в двенадцатом веке они были повсюду. В 1803 году в одной только Московской губернии было 656 водяных мельниц. Первая мельница с паровым двигателем была построена в Лондоне в 1785году, а в России - в 1818году, в селе Воротынец Нижегородской губернии - раньше, чем в остальных европейских странах. Паровая машина Черепановых мощностью около 4 лошадиных сил (около 3 кВт), созданная в 1824 году, также работала на жерновой мельнице производственной мощностью 1,5 тонн в сутки. В 1892 году в 56 губерниях европейской части России работало свыше 800 крупных паровых мельниц. На мельницах широко применяли различные двигатели внутреннего сгорания. В 1914 году в Санкт-Петербурге мельница ржаного сеяного помола была переведена на электропривод и стала первым электрифицированным предприятием России. Даже на небольших зерновых ветряных или водяных мельницах издавна была предусмотрена механизация физически тяжелых операций. Огромную роль в развитии мельницы сыграло изобретение вальцевого станка. В России его впервые применили на мельнице в 1822 году. С тех пор станки стали активно конкурировать с жерновами, а затем на крупных мельницах совершенно вытеснили их. В 1880 году в Поволжье почти все мельницы были вальцовыми, а всего в России таких мельниц было уже 180. Современная мельница представляет собой полностью механизированное предприятие, причем управление процессом и контроль технологических операций в значительной мере осуществляются автоматизированными системами. Вместе с крупяными предприятиями длительное время существовали мельницы сельскохозяйственного типа. По данным статистики, еще в 1931 году на территории СССР было более 200 000 ветряных и водяных мельниц, которые обеспечивали нужды сельских жителей. мене 5, а на некоторых даже 12 сортов. Такое положение около 10 лет сохранялось и после 1917 года в новой РСФСР, а затем и в бывшем СССР. Качество муки на различных мельницах значительно отличалось. В 1927 году в РСФСР и УССР впервые введены единые стандарты на муку. Действующий в настоящее время стандарт утвержден в 1988 году. Во второй половине 19 века в России происходил бурный рост промышленности, быстро развивалось и мукомолье: только в период с 1860 по 1896 годы было построено более 800 товарных мельниц. Опираясь на прочный экономический фундамент, Россия экспортировала не только зерно, но и муку, которая отличалась высоким качеством и заслуженно пользовалась повышенным спросом в западных странах. Строительство и эксплуатация мельниц требовали литературного обеспечения. Инженерное руководство по этому вопросу было опубликовано уже в 1812 году В. Левшиным. В дальнейшем такая техническая литература появляется достаточно регулярно. Д. И. Менделеев в своей «Технологии» большой раздел посвятил мукомольному производству. издал «Курс по мукомольному производству». Эстафету от этих ученых принял профессор П. А. Козьмин, издавший в 1912 году учебник «Мукомольное производство». годы диплом инженера имели более 100 мукомолов. Современные мельницы отвечают всем инженерным требованиям. Сложный многофакторный технологический процесс, насыщенность предприятий технологическим и вспомогательным оборудованием, автоматизированными системами контроля и управления предъявляют повышенные требования к профессиональным знаниям, организационной способности и общему культурному и интеллектуальному уровню инженеров - технологов. 1. Описание технологического процесса производства муки. Предварительно очищенное зерно подают из элеватора на мукомольный завод цепными конвейерами 1 и загружают в силосы 2. Силосы оборудованы датчиками верхнего и нижнего уровней, которые связаны с центральным пунктом управления. Зерно из каждого силоса выпускают через самотечные трубы, снабженные электропневматическими регуляторами пото¬ка зерна 3. С помощью регуляторов и винтового конвейера 4 в соответствии с задан¬ной рецептурой и производительностью формируют помольные партии зерна. Каждый поток зерна проходит магнитные сепараторы 5, подогреватель зерна 6 (в холодное время года) и весовой автоматический дозатор 7. Далее зерно подвергают многостадийной очистке от примесей. В зерноочистительном сепараторе 8 отделяют крупные, мелкие и легкие примеси. В камнеотделительной машине 9 выделяют ми¬неральные примеси. Затем зерно очищается в дисковых триерах: куколеотборнике 10 и овсюгоотборнике 11, а также в магнитном сепараторе. Наружную поверхность зерна очищают в вертикальной обоечной машине 12, а с помощью воздушного сепа¬ратора 13 отделяют аспирационные относы. Далее зерно через магнитный сепаратор попадает в машину мокрого шелушения 14 и после гидрообработки системой винтовых конвейеров 15 и 17 зерно распределя¬ется по силосам 18 для отволаживания. Силосы оборудованы датчиками уровня зер¬на, которые связаны с центральным пунктом управления. Система распределения зерна по отлежным силосам обеспечивает необходимые режимы отволаживания с различной продолжительностью и делением потоков в зависимости от стекловидности и исходной влажности зерна. После основного увлажнения и отволаживания пре¬дусмотрена возможность повторения этих операций через увлажнительный аппарат 16 и винтовой конвейер 17. После отволаживания зерно через регулятор расхода, винтовой конвейер 19 и маг¬нитный аппарат поступает в обоечную машину 20 для обработки поверхности. Из этой машины зерно через магнитный аппарат попадает в энтолейтор-стерилизатор 21, а затем в воздушный сепаратор 22 для выделения легких примесей. Далее через магнитный ап¬парат его подают в увлажнительный аппарат 23 и бункер 24 для кратковременного отволаживания. Затем зерно взвешивают на автоматическом весовом дозаторе 25 и через магнитный аппарат направляют на измельчение в первую драную систему. в два этапа с получени¬ем на первом этапе крупной и частично средней крупок, а на втором — средней и мелкой крупок, дунстов и муки. В ситовеечных машинах 29 обогащают крупки и дунсты /, // и III драных систем и крупку шлифовочного процесса. Обработке в шлифовальных вальцовых станках 30 подвергают крупную и сред¬нюю крупку I, // и III драных систем после ее обогащения в ситовеечных машинах 29. Верхние сходы с сит рассевов III и IV драных систем направляют в бичевые вымольные машины 37, проход последних обрабатывают в центрифугалах 38. В раз¬мольном процессе применяют двухэтапное измельчение. После вальцовых станков 30 и 33 установлены деташеры 31 и 35 для разрушения конгломератов промежуточ¬ных продуктов измельчения зерна и энтолейторы 34 для стерилизации этих продук¬тов путем ударных воздействий. В рассевах 32, 36 и 39 из продуктов измельчения высевают муку, которая посту¬пает в винтовой конвейер 40. Из него муку подают в рассевы 41 на контроль, чтобы обеспечить отделение посторонних частиц и требуемую крупность помола. Далее муку через магнитный аппарат, энтолейтор 42 и весовой дозатор 43 распределяют в функциональные силосы 44. Из них обеспечивается бестарный отпуск готовой муки на автомобильный и железнодорожный транспорт либо с помощью весовыбойного устройства 45 муку фасуют в мешки, которые конвейером 46 также передают на транспорт для отгрузки на предприятия-потребители муки. Перед упаковыванием в потребительскую тару муку предварительно просеивают на рассеве 47, упаковы¬вают в бумажные пакеты на фасовочной машине 48. Пакеты с мукой группируют в блоки, которые заворачивают в полимерную пленку на машине для групповой упа¬ковки 49. Полученные блоки из пакетов с мукой передают на транспортирование в торговую сеть. 2. Предварительно очищенное зерно подают из элеватора на мукомольный завод цепными конвейерами 1, которые регулируются датчиком скорости и загружают в силосы 2. Силосы оборудованы датчиками верхнего и нижнего уровней, которые связаны с центральным пунктом управления. Зерно из каждого силоса выпускают через самотечные трубы, снабженные электропневматическими регуляторами пото¬ка зерна 3, которые также контролируются датчиком скорости. С помощью регуляторов и винтового конвейера 4, регулируется датчиком скорости, в соответствии с задан¬ной рецептурой и производительностью формируют помольные партии зерна. Каждый поток зерна проходит магнитные сепараторы 5, подогреватель зерна 6 (в холодное время года) и весовой автоматический дозатор 7. Далее зерно подвергают многостадийной очистке от примесей. В зерноочистительном сепараторе 8 отделяют крупные, мелкие и легкие примеси. В камнеотделительной машине 9 выделяют ми¬неральные примеси. Затем зерно очищается в дисковых триерах: куколеотборнике 10 и овсюгоотборнике 11, а также в магнитном сепараторе. Магнитный сепаратор 5, зерноочистительный сепаратор 8, камнеотделительная машина 9 и куколеотборник 10 контролируются датчиками, которые характеризуют качество продукции или сырья. Подогреватель зерна 6 и весовой автоматический дозатор 7 контролируются датчиками температуры и массы соответственно. 3. Выбор приборов и средств регулирования. 3. 1 Датчик скорости Сигнализатор движения радиоволновый СДР101П (бесконтактный датчик скорости) предназначен для непрерывного контроля (сигнализации) линейного перемещения твердых (сыпучих) сред на лентах транспортеров, перемещения ковшей норий и других подобных механизмов, обнаружения движения потока продукта в самотечном, аэрозольном и пневматическом транспорте, а также сигнализации попадания продукта в воздухопроводы, наличия продукта на конвеерной ленте. Сигнализатор движения может быть использован для своевременного отключения механизмов при их холостой (без продукта) работе в целях экономии электроэнергии. Основные функции: - восприятие радиальной, по отношению к направлению излучения, составляющей скорости движения продукта, механизмов или их агрегатов; - выдача релейного сигнала, соответствующего наличию или отсутствию движения, с задержкой времени включения (выключения); - задание задержки времени включения и выключения коммутационного элемента относительно момента фиксации наличия (отсутствия) движения; - световая индикация, отображающая режим работы. Размещенный в приборе передатчик излучает радиоволну с фиксированной частотой в направлении поверхности контролируемого объекта. Частота отраженного от этой поверхности сигнала отличается от излученной, если поверхность движется в пространстве. В результате сложения и детектирования отраженного и излученного сигналов в приемнике выделяется сигнал разностной частоты, пропорциональный линейной скорости движения. Достоинства: - Отсутствие контакта с контролируемым продуктом. - Простота и надежность прибора. - Современная элементная база. - Малые габаритные размеры и масса. Напряжение питания Потребляемая мощность, не более: 0,8 В•А Диапазон контролируемых скоростей перемещения продукта 0,03... 3 м/с 0,5 м Диапазон установки задержки времени включения и выключения коммутационного элемента от 1 до 120 с Выходной релейный сигнал: коммутационная функция переключающий контакт электрическая нагрузка, не более; на переменном токе 0,25 А, 60 В, 0,3 В•А на постоянном токе 0,25 А, 60 В, 0,3 Вт 3. 2 Датчик уровня. Сигнализатор уровня СУ200И предназначен для контроля предельного уровня воды, щелочей, кислот, нефти и нефтепродуктов, зерна и продуктов его размола, цемента, извести, песка, угля, угольной пыли, а также других жидких и сыпучих сред, в том числе в емкостях, находящихся как под атмосферным, так и под избыточным давлением. Сигнализатор уровня СУ200И в комплекте с двумя датчиками уровня обеспечивает контроль предельного уровня в двух точках. Принцип действия основан на преобразовании изменения электрической емкости чувствительного элемента (ЧЭ) датчика, вызванного изменением уровня контролируемой среды, в выходной сигнал постоянного тока. Этот сигнал, в свою очередь, используется для управления срабатыванием выходного реле. Исполнения приборов Вторичный преобразователь имеет различные исполнения по питанию и организации выходного сигнала: - Сигнализатор уровня СУ200МАИ предназначен для питания от сети 220 В, 50 Гц. Имеет два независимых канала сигнализации (по каждому из которых предусмотрено отдельное выходное реле). - Сигнализатор уровня СУ200МБИ предназначен для питания от сети +24 В. Выполняет функции аналогичные СУ 200МАИ. - Сигнализатор уровня СУ 200ЛАИ предназначен для поддержания уровня в заданных пределах, питание от сети 220 В, 50 Гц. Два датчика работают на одно выходное реле. - Сигнализатор уровня СУ 200ЛБИ предназначен для поддержания уровня в заданных пределах, питание от сети +24 В. Выполняет функции аналогичные СУ 200ЛАИ. исполнение. Достоинства: - К одному вторичному преобразователю может подключаться до двух датчиков уровня. - Предусмотрена регулировка времени задержки срабатывания выходных реле. - Сигнализатор уровня СУ200И обеспечивает возможность инвертирования алгоритма работы выходных реле. - Сигнализатор уровня СУ 200И имеет аварийное реле. - Гальваническая развязка выходных цепей с силовыми цепями. - Обеспечение взрывозащиты уровня “ia”. 3. 3 Датчик температуры. Автоматизированная система контроля температуры АСКТ-01 предназначена для измерения температуры зерна в силосах по всей высоте силоса и подачи аварийно-предупредительной сигнализации в случае превышения температурой зерна установленного предельного значения. Достоинства: - прогнозирование самосогревания продукта; - полная автоматизация; - стабильность и точность измерений; - низкие затраты на кабельную продукцию; 3. 4 Датчик массы. Микросим-06, мод. М0600, М0601. к другому оборудованию, используются как комплектующие изделия в весах различного типа, в весоизмерительных устройствах и непосредственно связанных с ними задач управления технологическими процессами на предприятиях промышленности, сельского хозяйства и транспорта. Диапазон измерений входного сигнала, мВ/В, не более -0,05...+2,55;-0,1...+3,1. Микросим-06КС. Назначение и функциональные возможности. или постоянной скоростью ленты, служит для автоматического измерения и индикации основных параметров работы конвейерных весов: - счетчика отгруженной массы; - текущей производительности; - времени счета; - линейной плотности; - скорости конвейера; Кроме этого, прибор обеспечивает: - дистанционную передачу значений текущей производительности (или линейной плотности) в виде сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА; - выдачу управляющих сигналов о превышении уставок (количество отгруженной массы и порог производительности /линейной плотности); Прибор имеет индикатор, клавиатуру управления, дискретные входы/выходы, разъемы: - для подключения тензодатчика; - для подключения датчика скорости конвейерной ленты; - интерфейс RS485 (для подключения компьютера); 3. 5 Датчик расхода. Поточный расходомер зерна серии "Шлейф". Применение: - Датчик применяется в системе автоматического увлажнения зерна "Плаун" - в системах контроля расхода сыпучих материалов. Основные технические характеристики: Диапазон измерения расхода зерна Относительная погрешность измерения расхода зерна 2% Интерфейс связи с компьютером Напряжение питания Однофазная сеть перем. тока напряжением от 100 до 250 В, частотой 50 Гц Потребляемая мощность Не более 7 Вт Класс защиты по ГОСТ 14254 IP65 Габаритные размеры ширина: 300 мм глубина 400 мм Диаметр зернопровода Высота, необходимая для установки датчика не менее 1200 мм Масса 14 кг Износостойкость элементов датчика, по которым течет зерно. Рабочая температура окружающей среды -15...+40°С Заключение Был произведен выбор приборов и средств автоматизации на основании новых передовых технологий и стоимости современных средств автоматизации. Автоматизация необходима чтобы контролировать параметры технологического процесса производства муки. За счет использования автоматизации в производстве повышается эффективность производственного процесса, снижается количество бракованной продукции, повышается качество производимой продукции, повышается безопасность и экономичность. Библиографический список 3. Петров И. К. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 416 с.