автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Адаптивное управление линией по производству малосоленых продуктов

всероссийский заочный институт пищевой промышленности

На правах рукописи АХРЕМЧИК Очег Леонидович

удк 664. 951. 2 (043)

адаптивное управление линией по производству малосоленых продуктов

Специальность 05.13.07 - автоматизация технологических процессов и производств

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена на кафедре автоматизаци производственных процессов Калининградского технического института рыбной промышленности и хозяйства

Научный руководитель

кандидат технических наук доцент С. И СЕРДОБИШЕВ

Официальные оппоненты

доктор технических наук профессор а И. ПОПОВ доктор технических наук профессор А. Г. ИОНОВ

Ведущая организация

Атлантический научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии

Защита диссертации состоится " /9" 1993 г. в //

часов на заседании специализированного Совета К 063. 45.03 при Всероссийском заочном институте пищевой промышленности по адресу: 109803,г. Москва,ул. Чкалова,73

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Автореферат разослан " _£^££^_1993 года.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук, доцент

общая характери :: яка работы

Актуальность темы. Принятие закс:-;;в о защите прав потребителя и о санитарно-эпидемиологическом благополучии население Российской Ф?дерации обуславливает непрерывнее повышение требований к качеству и ассортименту продукции. 3 связи с этим на предприятиях рыбной промышленности в последние г;ды увеличился выпуск малосоленых к нелных на вкус продуктов п:есервоз) - около 10 муб в год на предприятиях Калининградского региона.

Наилучшей перспективой, с точки зрения повышения конкурентноспособности продукции на внешнем и внутреннем рынке,обладают малосоленые пресервы иэ разделанной рыбы в масляной'заливке и мелкой расфасовке,выпускаемые по технологии без предварительного поссла.

Результаты обследования действу>:аих линий по выпуску малосоленых пресервов показали, что недостаточная оснащенность средствами автоматизации и использование ручньэ; способов управления технологическим процессом на основе опыта ;? интуиции не обеспечивают выпуска качественного продукта с задачкой массовой долей соли,безопасного с микробиологической точки зрения.

Требования устойчивых гарантий способностей поставщика обеспечить выпуск качественной продукции обуславливают необходимость создания автоматизированных систем ¡.правления линиями по производству малосоленых продуктов.

Использование в качестве критерия управления технико-экономических показателей требует четкой постановки и решения задачи управления на основе исследования сзсйстз объекта, а такяе применения для управления технологическим процессом (ТП) средств микропроцессорной техник«.

Цель и задачи исследований. Постановка и решение задачи управления линией по производству малое■;■ пеньте продуктов,разработка и исследование модели формирования безопасности продукта с микробиологической точки зрения и модели системы управления.

В соответствии с целью исследований г диссертации решались следующие задачи:

- анализ линии ^о производству малосоленых продуктов как объекта управления и существующих систем управлении на участках линии;

- 3 -

- выбор критерия управления линией;

- разработка и исследование модели формирования безопасности продукта с микробиологической точки зрения;

- исследование процесса дозирования соли в банку с продуктом, его влияние на длительность просаливания;

- исследование изменения температуры рыбы на участке размораживания, его влияние на температуру продукта перед закаткой;

- синтез структуры системы управления линией и разработка алгоритмов управления участками линии;

- анализ существующих технических средств для реализации предлагаемой структуры и синтез технической структуры системы управления на участке размораживания.

Научная новизна, ййран критерий управления линией по производству .малосоленых продуктов. Синтезирована адаптивная система управления линией,обеспечивающая минимизацию выбранного критерия изменением температуры рыбы,заливки,охлаждающего воздуха,готового продукта и стабилизацией масс доз рыбы и соли.

Синтезирована модель формирования безопасности продукта,объединяющая процессы развития микрофлоры, просаливания,изменения температуры продукта и учитывающая логику работы всей линии.

Предложен способ управления процессом размораживания,предусматривающий расчет коррекции температуры орошающей воды по математической модели и результатам измерений температуры мороженого сырья и размороженного полуфабриката.

Предложено устройство для дозирования соли в банки с продуктом, обеспечивающее равномерное распределение соли по поверхности рыбы в банке,за счет установки рассеивателей и регулирования температуры прокаливаемой соли .

Практическая ценность. Предложено решение задачи адаптивной стабилизации температурного режима и масс доз компонент с помощью двухуровневой иерархической системы управления.

Для расчета сигналов задания подсистемам нижнего уровня управления предложена математическая модель процесса формирования безопасности продукта,учитывающая взаимосвязь процессов просаливания и изменения температуры продукта как лимитирующих развитие микрофлоры. Модель лег ¡со адаптируется к условиям конкретной технологической линии и позволяет сократить объем вычислений при поиске управления участками и синхронизации работы линии.

Разработаны алгоритмы управления участками линии,использование

которых обеспечивает заданную мае?у дозы соли и температуру продукта в процессе производства.

Предложено устройство для дозирования соли в банки с продуктом, использование которого позволяет ускорить процесс просаливания.

Реализация результатов работы. Результаты проведенных исследований применены при выполнении научно-исследовательских работ "Технико-экономический анализ объектов автоматизации рыбообрабатывающих производств" и "Автоматизация линии производства пресервов", проводившихся в Калининградском техническом институте (И гр. 01890055999 и 01860015102); использованы при разработке и монтаже линии по производству малосоленых продуктов и систем управления ее участками на траулере-заводе "Текдра" в научно-производственном объединении по технике промышленного рыболовства; включены в учебный процесс в качестве лабораторного стенда на базе Ремиконта Р-130 в лаборатории "Автоматизация технологических процессов" для обучения специалистов-технологов и специалистов по автоматизации технологических процессов по дисциплинам "Основы автоматики" и "Автоматизация технологических процессов отрасли".

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы доложены и обсуздены на следующих конференциях и семинарах: Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация технологических процессов и производств в пищевой промышленности" (Москва,1989),18 межвузовской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и научных работников Калининградских ВУЗов Минрыбхоза СССР (Калининград, 1989).республиканском научно-практическом семинаре "Микропроцессорные системы управления технологическими процессами пищевой промышленности" (Киев,1991;.научно-технической конференции "Биомедицинское и экологическое приборостроение: наука,промышленность .рынок" (Рязань,1992).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 печатных работ. Материалы исследований отражены в четырех отчетах по НИР (И гр. 01890055999, инв. N 02900004895, N гр. 018740000667,инв. N 02890027592,N гр. 0190003719,инв. N 02910004369.N гр. 01С60015102, инв. N 02920012937 ).

На предложенные в заявках под NN 5020424/13 (000612), 4891434/13/119827,4882438/13/110787 способ управления участком

размораживания, автоматизированную систему управления температурным режимом при производстве малосоленых продуктов,устройство для дозирования соли получены положительные решения на выдачу трех авторских свидельств.

Объеи работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, из ло,чинных на 122 страницах,содержит четыре приложения.£Э рисунков,список литературы из 214 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель исследований. Кратко изложено то новое, что вносится автором в проблему построения систем автоматизированного управления технологическими линиями по производству малосоленых продуктов.

В первой главе дан анализ линии по производству малосоленых продуктов (пресервов) как объекта управления,существующих математических моделей для описания тепловых,диффузионных процессов и процессов дозирования компонент на участках линий по производству консервированных продуктов,а также систем управления (СУ) этими процессам:!.

Результаты анализа показали,что ТП выпуска пресервов на поточной линии имеет следующие особенности:

- недостаточная оснащенность средствами автоматического контроля и управления;

- отсутствие контроля за уровнем и частотой возмущающих воздействий;

- использование в качестве источников сырья различных видов рыб (ставрида,скумбрия,сардинелла,килька,сельдь-иваси), характеризующихся значительным отличием теплофизических свойств, свойств ферментных и субстратных систем;

- ограниченность теоретических представлений и неполнота информации о законах связи ме.*ду параметрами процесса и показателями качества продукции;

- медленное протекание процесса формирования качества продукта (2-4 недели);

- широкий диапазон колебаний параметров ТП при установившейся технологии (температуры продукта после закатки от 5 до 22°С,массы дозы соли от 3. 5 до 7. 5 % к массе дозы рыбы).

- б -

Анализ результатов экспертного спроса ведущих специалистов технологов рыбной промьшшенности западного региона РФ показал,что основными показателями процесса производства малосоленых пресервов являются показатели качества,характеризующие безопасность продукта с микробиологической точки зрения - микробиологическая обсемененность и качество закатки. Причиной выпуска потенциально опасной продукции, микробиологические показатели которой превышают предельно допустимые,является дестабилизирующее влияние возмущающих факторов.

В ходе анализа результатов обследования линий для выпуска слабо- и малосоленых пресервов построена структурная схема, отражающая влияние различных факторов на микробиологическую обсемененность малосоленых пресервов,которая представлена на рис. 1. Начальная микробиологическая обсемененность компонент, воды, используемой для мойки рыбы и на участке размораживания,температура и рН продукта, концентрация соли, доза антисептика, качество укупорки тары в совокупности определяют обсемененность продукта.

Анализ существующих СУ на участках линий по выпуску консервированных продуктов показал, что они представляют собой одноконтур-' ные СУ отдельными параметрами, косвенно влияющими на показатели качества продукта (температура орошаюией воды на участке размораживания, температура воздуха на складе). Как критерий управления используется минимум отклонения управляемого параметра от заданного.

Применение данных систем не позволяет рассматривать показатели качества как критерий управления и поддерживать их в заданном диапазоне. Для этого необходима разработка систем управления с использованием математических моделей,реализуемых на базе средств микропроцессорной техники.

Рассмотрение в качестве модели объекта управления приближенных решений линеаризованных уравнений теплопроводности и диффузии при определенных условиях однозначности позволяет реализовать СУ на основе сравнительно недорогих вычислительных устройств и "не предъявляет высоких требований к квалификации оператора.

Применительно к процессу производства малосоленых продуктов не рассматривались математические модели на основе приближенных решений уравнений теплопроводности и диффузии, не проводились экспериментальные исследования изменения температуры рыбы на участке размораживания и массы дозы соли, а также распределения дозы соли

МИКРОБИОЛОГИ1 íECKAf! ОБСЕМЕНЕННОСТЬ

РисЛ, Влияние различных факторов на микробиологическую обсемененность пресервов.

по поверхности рыбы в банке.

Во второй главе выбран критерий управления линией,сформулирована задача управления линией,предложена модель формирования безопасности малосоленых пресервов с микробиологической точки зрения, на основе анализа проведенных экспериментальных исследований изменения температуры рыбы на участке размораживания и процесса дозирования соли получены исходные данные для модели.

В рабочем режиме в качестве критерия управления в работе принимается интегральный технике-экономический критерий:

7= / & "А //); ¿) СЦ

о У

где 1-1,2 - номер показателя;

Р/ - отношение микробиологической обсемененности продукта к предельно допустимой;

р4 - отношение числа негерметично у!супоренных банок к их общему числу,

& - весовые коэффициенты, - ^

хг,иг ,г£ - векторы управляемых переменных, управляющих и возмущающих воздействий;

ТУ;7 - интервал управления ( час, смена и т. д. ).

В процессе выхода на рабочий режим критерием управления линией принимается продолжительность режима пуска.

В общем виде задача управления линией по производству малосоленых продуктов формулируется следующим образом: в ходе ТП получить стратегию управления и/*) ~ /у/{£-вектор наблюдаемых переменных) для всех моментов времени на интервале управления,минимизирующую критерий управления с учетом ограничений на производительность линии,технологическую составляющую себестоимости продукции и переменные состояний.

В качестве локальных критериев в работе принимается среднее квадратичное отклонение (СКО) технологических параметров от заданного значения за фиксированный интервал времени:

- / Г*" 2.

-V в £ / ^,

где Узай! ~ заданное значение технологического параметра,определяющего Безопасность продукта на з-м участке;

Уj - текущее значение.

На участках линии в качестве технологических параметров выступает температура: рыбы на выходе дефростера и в рыбоводе набивоч-

кой машины, запинки, ео.ш:. тхлаасогощего воздуха, масса дозы рыбы и соли. Квадратичны;"; вид критерия обуславливается не только максимальным отклонением упразляем:л величины ( в частности температуры ),но и его продолжительностью. СКО времени задержек на участках линии также рассматривается в качестве локального критерия.

Связь комплексного критерии управления с локальными, характеризующими функционирование- контуров управления на отдельных участках линии (размораживания,дозирования компонент,охлаждения банок с продуктом) представлена на рис. 2.

В результате анализа ззаимсевязи комплексного и локальных критериев управления в рас-: те предлагается задачу управления линией рассматривать как задачу адаптивной стабилизации локальными подсистемами температурного релима на участках линии и масс доз компонент,а также задачу координации работы локальных подсистем. Задача стабилизации при этом рассматривается как задача о квазими-уимизации целевого функдлонала и решается при использовании самонастраивающихся систем :■ эталснной моделью и настройкой по выходному сигналу.

В пусковом режиме задача управления является типовой задачей максимального быстродействия.

В работе предлагается в качестве модели формирования безопасности пресервов с микробиологической точки зрения рассматривать уравнения,описываюдие процессы развития микрофлоры,просаливания рыбы и изменения температуры продукта.

При рассмотрении развития микроорганизмов принимаются следующие допущения. Все состг-зляюшие компоненты, за исключением ИаС). присутствуют в таких конлеятралиях, что их изменение практически не отражается на общих ткоростях процессов. Совокупность продолжительности жизненных циклов индивидуальных клеток описывается нормальным распределением, при этом не учитывается их многокомпонентная природа и рассматривается только количество биологической фазы.

При указанных допущениях развитие микрофлоры может быть описано уравнениями, предложенными 1л. Бейли и Д. Оллисом имеющими следующий вид:

?

Рис. 1. Взаимосвязь основного и локальных критериев управления малосоленых продуктов.

линией по производству

где х - количество микроорганизмов,определяящих потенциал!, н/ю опасность продукта, клеток/г;

х0 - начальная микробиологическая, обсемененность продукта перед складированием,клеток/г;

у^/7) - удельная скорость роста микроорганизме2.зависящая с: температуры продукта, 1/с;

г- текущее время,с; О - концентрация №аС1 в продукте; Т - температура продукта,'°С.

Слой соли, пропитанный заливкой на поверхности рыбы, называем зоной накопления. От ее границы в окружающую область, которую будем называть зоной диффузии, осуществляется перераспределение соли в системе. Внутренние границы зон диффузии и накопления совладают. Вся переносимая соль распределяется во влаге, содер:»ал»ейся в зонах. Значение коэффициента диффузии не зависит с? концентрации соли.

Продукт рассматривается как ограниченный цидлнпр, нахсдяпийсг в конвективном теплообмене с окружающей средой при граничных условиях 3-го рода. Нижняя часть цилиндра-из рыбы, начальная температура которой постоянна по всему объему и равна температуре рыбы на участке набивки при отсутствии задержек на участках лики.

При наличии задержек в значение температуры рыбы вводится поправка в зависимости от их длительности и значения темерат-уры в цехе. Верхняя часть цилиндра-соль,пропитанная заливкой. Температура верхней части постоянна по всему объему и определяется соотношением температур и масс доз соли и заливки.

Указанные допущения позволяют использовать для описания процессов диффузии хлористого натрия и изменения* температурь; продукта приближенные уравнения, предложенные А. М. Бражникозым.-

'•¡т>[М^-^/Ы-^'/^:,)) , £ ;

д. /1 "

где х - текущая координата, м; £л~ размер зоны диффузии,м;

¿х- размер зоны накопления.,;.-; и Р<$- безразмерные температуры для бесконечно пластины и цилиндра,пересечением которых обрагсзан рассматриваемый ограниченный цилиндр,в точке с координатой х;

9 - безразмерная температура в точке с координатой х;

Вг и Ро - критерии Био и Фурье.

Размер зоны диффузии определяется массой дозы ео.^: и ее распределением по поверхности рыбы.

Проведенное в работе моделирование на ЭВМ процессов диффузии МаС! и изменена температуры рыбы с использованием приближенных решений показало,что,применительно к процессу производства малосоленых пресервов,погрешность приближенных решений для поверхности и центра рассматриваемого в виде цилиндра продукта не превышает 3 % по сравнению с точным решением, предложенных А. В. Лыковым.

Проведенные автором экспериментальные исследования процесса дозирования соли дозаторами типа Н2 ИДГ конструкции Рыбтехцентра показали,что для 5 % уровня значимости можно принять гипотезу о нормальном законе распределения колебания массы дозы соли. При заданной дозе соли 6 г,помоле N 0,математическое ожидание (МО) составило 7.1 г,СКО - 0.51 г. Корреляционная функция аппроксимируется экспоненциальной зависимостью вида:

где параметр функции,мин ¿) - дисперсия процесса, г2.

Для заданной массы дозы б г, помола соли N 0: 0. 15 мин ; Л - 0.27 г?

Результаты экспериментов.проведенных автором на БМРТ "Мамин-Сибиряк" показали,что учет помола соли при настройке дозатора и предварительное прокаливание ее в баке дозагора позволяет обеспечить значения МО = 6.1 г и СКО - 0. 4.8 г. Использование специализированных рассеивающих устройств в конструкции дозатора позволяет увеличить площадь распределения соли от Г.5 до 75 % площади банки.

В работе определены требования к условиям измерения температуры компонент и предложена методика выполнения измерений на базе серийно выпускаемых термометров сопротивления и термоэлектрических преобразователей. При использовании предложенной методики

_ 1 о _ 1 ^

выполнения изме;ений температуры компонуй: д^ами'-эской погрешностью измерения можно пренебречь.

Статическая пстренностъ не превышает 3, с % ¿ля диалазана измеряемых температур -20-95°С и является станитнарным случайным процессом, подчиняются нормальному закону распределения с нулевым матеметическим ожиданием пх»и доверительной вероятности О. 99.

Проведенные автором экспериментальные исследования процесса размораживания на »плавучих заводах *' Тенора", "Гурьевск", "Агат" показали, что возможны значительные колебанн-я температуры размороженной рыбы (от с до 20 °С . Это обусловлен: влиянием начальной температуры мор;явного сырья и длительнсстк задержек в период размораживания.

Температура ръпы на внходе участка тазморажиЕания является основным зозмущеннем,опрегеляющим высокую (от 5 до 22*С) температуру продукта перед складыванием.

Третья глава пасвящена выбору структуры системы управления линией и разработке алгоритмов управления.

На основе исследования «одели формирования безопасности продукта с микробиологический точки зрения и декомпозиция линии на отдельные участки выбрана структура СУ линией. СУ представляет собой двухуровневую иерархическую систему, приведенную на рис. 3.

Нижний уровень включает девять локально: подсистем управления: участком размораживания 1,набивочной машиной 2,уровнем антисептика 3, процессом дозирования соли 4, малиной для дозирования заливки 5,температурой вош для мойки закатанных банок 7, дополнительным охлаждением банок : продуктом 8,те!сературным режимом на складе 9. а также тодеистехг контроля качества закатки 6. Локальные подсистемы обеспечивают стабилизацию режимное параметров или компенсацию основных возмущакщих факторов на отдельных участках.

Для поддержание температуры рыбы в течение всего цикла обработки в рациональном диапазоне определяющее значение имеют подсистемы управления процессом размораживания 1, охлаждением банок с продуктом В, температурным редимом на складе 9,контур управления охлаждением залиь:-:и подсистемы 5.

По сигналу от верхнего уровня осуществ^лотся запуск и останов транспортеров,аппаратов динзм (10-21) в соответствии с решением задач оперативного управления, выработка сигналов задания для локальных подсистем на основ-? прогнозирования роста микрофлоры по результатам расчета в вычислительном блоке процессов охлаждения и

Результаты лабораторных испытаний

ОПЕРАТОР

I

±

ЛУЛЪТ ОПЕРАТОРА

Вид пресервов и характеристики сырья

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ БЛОК

5

ЧЮ II 12 13 14 15 Гб 17

19 20 21 ;

т~9 - см. в ?<!кст«;ТО-д«фростсф; ТТ-уасток чогауесъемки,разделки,мо^ки; Т^-набивоиная машина;ТЗ,14,Т5-дозаторы антисептика,соли,заливки;Тб-закато«-ная машина;Т'7-машина для мойки и сушки банок;Тв-устройсгво для дополнительного охлаждения банок с продуктом;т9,Г0-птикетироиоч1шп и укладочная машипи;.''1-тран-спортор;°°-окл«д;Т-Т-водп;?-.'!-11ир;Я-Я-»>>глпчгдршпЛ' 1ю:у^;<;4-4»а»фьа;5-Г>-п1ггисгп-т ик;6-6-сол ь;7-7-залив ка

Рис.3. Структурная схема системы управления линией.

просаливания.

Вычислительный блок регистрирует время возможных задержек на участках линии, с учетом которого проводится расчет отепления продукта Исходная информация для расчета о виде пресервов и характеристиках сырья заносится технологом один раз; значения рН- и обсемененности составляющих продукта на основе результатов лабораторных испытаний 4-7 раз в смену.

Информация о других возмущениях поступает в вычислительный блок верхнего уровня непрерывно, в ходе измерения соответствующих параметров ( температуры: рыбы на участке набивки, входе и выходе дефростера; орошающей воды в дефростере; заливки; соли; воздуха в цехе; воды, .используемой «а технологические нужды; охлаждающего воздуха на складе; уровня соли в бункере; числа брикетов на входе в дефростер ).

Целью алгоритма управления участком размораживания является получение полуфабриката с заданной температурой. На основе алгоритма предложена структурная схема СУ участком.

Целью алгоритма управления охлаждением банок с продуктом является обеспечение охлаждения продукта до 5°С (температуры,при которой скорость развития микрофлоры равна 0) за 9-10 часов. Предложена структурная схема локальной СУ, реализующей алгоритм.

Запуск дополнительного устройства для охлаждения банок 18 производится по сигналу верхнего уровня управления при отеплении рыбы на участке набивки до 8°С.Скорость (расход) воздуха в устройстве расчитывается на верхнем уровне управления в зависимости от значений температуры рыбы на участке набивки, соли, заливки, воздуха в цехе, охлаждающего воздуха и длительности возможных задержек после набивки.

Целью алгоритма управления участком дозирования соли является обеспечение заданной массовой дозы соли,определяющей время просаливания.

Назначением алгоритма логического управления линией является управление работой и контроль состояния оборудования. Каждый участок снабжен датчиком,характеризующим состояние оборудования (работает-не работает) и исполнительным механизмом для включения и выключения. Контроль состояния выполняется периодически с частотой 0. 2 мин~Л

Использование разработанных алгоритмов обеспечивает стабилизацию температурного режима и массы дозы соли в банке в соот-

ветствии с интегральным критерием управления,при ограничениях на производительность и технологическую составляющую себестоимости.

В четвертой главе . проведены анализ существующих технических средств для реализации СУ,синтез технической структуры СУ участком размораживания на основе ремиконта Р-130,дан анализ работы функционального макета СУ,рассмотрена возможность создания автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора-технолога

Анализ существующих микропроцессорных устройств показал,что наилучшим вариантом реализации структуры СУ линией по производству малосоленых продуктов на данном этапе является ее построение на базе регулирующих микропроцессорных контроллеров типа Р-130.

Важнейшим преимуществом ремиконта является отсутствие необходимости программирования выбираемых законов управления и отладки программ. Персонал, работающий с ремиконтом, может не иметь специальной подготовки по языкам программирования. Наличие самодиагностики позволяет уменьшить время на локализацию и устранение неисправностей в АСУ.

Наличие в памяти ремиконта алгоблоков УМН (32), ДЕЛ (33), ЦЕЛ (44) позволяют реализовать системы управления, содержащие математическую модель.

Минимальный период дискретизации в ремиконте составляет 0.27с, а доминирующие угловые частоты в спектрах возмущений не превышают 0.что дает возможность использовать Р-130 для технической реализации большинства контуров управления линией.

В работе разработана функциональная схема контура стабилизации температуры рыбы на участке размораживания с использованием ремиконта, представленая на рис. 4. Условные обозначения,принятые на рисунке:

ВР - вид рыбы;

Тлб/> " температура поверхности брикета;

Туоа - температура в холодильнике (начальная температура брикета) ;

Т^ - температура окружающей среды;

и Тдз- температура рыбы на выходе дефростера, измеряемая и заданная;

Т0<» и Тор.1 - температура орошающей воды, измеряемая и заданная;

Тд -•заданное время размораживания;

Р? - регулирующее воздействие на исполнительный механизм откры-

Задатчик ВР

' I

Цатчик

Задатчик

Т •хол

1/Е

Датчик Т

Задатчик Задатчик

Т РЭ

1/Е

I

Блок деления

X

Блок памяти

Ш

Т

Блок деления

К.

Елок логичес кого сравнения

Блок умножения -

IГ

Елок памяти

Е

Блок сигнализации__

П регулятор

Блок сигнализации—

Шина

внутриблочной . интерфейсной связи

Изменить время размораживания

Задатчик

Датчик 'п Датчик Т ор

1

1/Е 1/Е

У С 0

1 1 1 1 1 1 (1

Шина внутриблочной интерфейсной связи

РЕМИКОНТ

ПУЛЬТ ОПЕРАТОРА

-о

I

т >• ??°с 10Р и

Рис. 4. функциональная схема контура стабилизации температуры рыбы на участке размораживания.

тия пара.

Параметры настройки в ремиконте:

зтяа нечувствительности по регулируемой температуре оро-шаюсэй всгы;

к - коэффициент пропорциональности П-регулятора регулирования температуры орошающей воды.

Стабилизация температуры может осуществляться в дистанционном и автоматическом режимах.Автоматический режим обеспечивается при установке переключателя режима в положение А.

Сигналы от датчиков температуры через нормирующие преобразователи (1/Е) и задатчиков поступают на устройство связи с объектом (УСО) рехиконта,включающим преобразователь сигналов,гальванический разделитель,аналого-цифровой преобразователь. По шине внут-риб.точной иятерфесной связи сигналы передаются в вычислительный • блок микропроцессорного вычислителя,реализующего алгоритм управления участком размораживания.

Результаты моделирования функционирования контура стабилизации температуры рыбы на участке размораживания на ЭВМ 1вм рс/ат пока-' зали, что точность поддержания температуры составляет 2. 5°с.

3 работе рассмотрена возможность построения АРМа операто-ра-технолога,на котором автоматизируются следующие функции:

- измерение технологических параметров,их допусковый контроль и сигнализация;

- контроль и анализ готовности ситем автоматизации,оборудования линии к технологическому процессу;

- отстранение информации по вызову оператора;

- управление технологическими параметрами и режимными показателями в соответствии с решением задачи о минимуме отклонения микробиологической обсемененности продукта после просаливания и созревания от заданного.

По мере накопления программных средств,снижения стоимости ЭВМ возможно включения в состав АРМ персональной ЭВМ с развитой периферией. В этом случае становится реальным возможность 'печать паспортов процесса с учетом отклонений технологических- параметров, входных и режимных показателей от заданных значений, прогнозирование качества продукции.

основные результаты работы

1. Выбран критерий управления линией по производству малосоленых продуктов. Синтезирована адал?ивная система управления линией, обеспечивающая минимизацию выбранного критерия изменением температуры рыбы,заливки,охлаждающего воздуха,готового продукта и стабилизацией масс доз рыбы и соли.

2. Синтезирована модель формирования безопасности продукта, объединяющая процессы развития микрофлоры,просаливания,изменения температуры продукта и учитывающая логику работы всей линии. Модель легко адаптируется к условиям конкретной технологической линии и позволяет сократить объем вычислений при поиске управления участками и синхронизации работы линии.

3. Предложен способ управления процессом размораживания, предусматривающий расчет коррекции температуры орошающей воды по математической модели и результатам измерений температуры мороженого сырья и размороженного полуфабриката.

4. Предложено устройство для дозирования соли в банки с продуктом, обеспечивающее равномерное распределение соли по поверхности рыбы в банке, за счет установки рассеивателей и регулирования температуры прокаливаемой соли.

5. Разработаны алгоритмы упразления участками линии, обеспечивающие заданную массу дозы соли ? продукте и температурные условия для формирования продукта высокого качества, безопасного с микробиологической точки зрения.

Основное содержание диссертащш опубликовано в следующих работах:

1. Линия для'производства пресерзов из разделанной рыбы//Ахремчик О. Л. .Сердобинцев С. П/А1.МКИ.А 22С 25/00.-полож. решение на заяв. N 4891434/13/119827. -ьаявл. 1?. 12. 51.

2. Способ управления процессом дефростации блоков мороженых пищевых продуктов//Ахремчик О. Л. .Сердобинцев С. П./А1. МКМ.А 23В 4/07.-полож. решение на эаяв. Л 5020424/13(000612). -заявл. 3. 01. 92.

3. Устройство для дозирования соли/Ахремчик 0. Л. .Сердобинцев С. П. / А1.ЫКИ.В 65В 1/06.-полож. решение на заяв. N 48882438/13/110787. заявл. 16.11.90.

4. Ахремчик О. Л. , Сердобинцев С. Л. , Семенов А. А. Автоматизация линии по производству пресервов.-Рыбное хозяйство, 1992, N Ь. - с. 35-37.

5. Ахремчик О. Л. .Сердобинцев С. П. Система управления линией по про-

изводстьу бланшированных рыбных кснсервс;-'71еь. докл. Всессюз. конф. "Автоматизация технологических процессов и производств в пищевой промышленности" (9-10 октября 19£г г.). -М.: Б. и. , 1989. -с. 54.

6. Ахремчик О. Л. .Петелин В. П. .Сердобинцев С.ПСтруктура системы управления судовым бланширователем//18 мехнуз. науч. -техн. конф. проф. преп. состава, ася. и сотр. калинингрд. £/зов Минрыбхоза СССР: Сб. тез. докл. - Калининград: Б. и. ,1989. -о. 252.

7. Ахремчик О. Л. .Сердобинцев С. П. Система управления линией по производству пресервов//Тез. докл. Республ. науч:-:опракт. семинара "Микропроцессорные системы управления технологическими процессами пищевой промышленности: опыт разработки и эксплуатации"(26-27 марта 1991 г.). -Киев: Б. и. , 1991. -е. 24-25.

8. Ахремчик О. Л. , Сердобинцев С. П. Автоматизация линии по производству лресервов/'/Тез. дскл. научно-техн. кс:-:ф. "Биомедицинское и экологическое приборостроение: наука,промнптеннсеть,рынок" (2-4 июля 1992 г. ). -Рязань: Б. и. ,1992. - с. 59.

9. Ахремчик 0. Л. , Сердобинцев С. П. Стабилизация температурного режима в процессе производства малосоленых пре:ерзов//Тез. докл. научно-техн. конф. "Бисмедицинское и эколсгическ:е приборостроение: наука, промышленность, рынок" (2-4 июля 1992 г.;. - Рязань: Б. и. , 1992. -С. 97.

Подписано к печати 26.03.93 г. Заказ 262. Объем 1,0 уч.изд.л. Бумага 60x84 1/16. Тираж 100 экз.

РТП У0П КЖРПХ. 236000. Калининград обл., Советский пр-т, I.