Introducerea pe scară largă de automatizare - cel mai eficient mod de a crește productivitatea.
Multe facilități pentru organizarea corectă a procesului este necesară pentru a menține valorile țintă pe termen lung ale diverșilor parametri fizici sau să le schimbe în momentul unei anumite legi. Din cauza diferitelor influențe externe asupra unui obiect, acești parametri se abat de la setul. Șoferul sau operatorul trebuie să acționeze astfel încât pe obiect la valorile parametrilor reglabili se încadrează în limitele acceptabile, adică. E. Pentru a controla obiectul. Funcțiile individuale ale operatorului poate efectua o varietate de instrumente automatizate. Impactul unui obiect efectuat asupra echipei umane, care monitorizează starea parametrilor. Un astfel de control se numește automat. Pentru a exclude o persoană complet de sub control al procesului, sistemul trebuie să fie închise: instrumentele ar trebui să monitorizeze plecarea parametrului de control și, astfel, da o comandă pentru gestionarea instalației. Acest sistem de control în buclă închisă se numește sistem automat de control (ACS).
Primul sistem simplu de control automat pentru a menține valorile nivelului de lichid predeterminate, presiunea vaporilor, viteza de rotație în a doua jumătate a apărut a XVIII. cu dezvoltarea motoarelor cu aburi. Crearea primelor controlerelor automate a mers intuitiv și a fost meritul inventatorilor individuali. Pentru dezvoltarea în continuare a instrumentelor de automatizare au fost metodele necesare pentru calcularea regulatoare automate. Deja în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. A fost creat teoria coerentă de control automat bazat pe metode matematice. În lucrările lui JC Maxwell „Cu privire la reglementare“ (1866.) și IA Vyshnegradsky „Cu privire la teoria generală a autorităților de reglementare“ (1876.), „Cu privire la autoritățile de reglementare de acțiune directă“ (1876.), de reglementare și reglementarea obiect a fost considerat mai întâi ca un sistem dinamic unic. control automat Teoria se lărgește continuu și adâncește.
Stadiul actual de dezvoltare de automatizare se caracterizează printr-o complexitate considerabilă a sarcinilor de automatizare: creșterea numărului de parametri reglabile și gestionarea echipamentelor de interconectare; creșterea preciziei de control necesare, performanța lor; spori controlul de la distanță și așa mai departe .. Aceste probleme pot fi rezolvate numai pe baza tehnologiei electronice moderne, introducerea pe scară largă a microprocesoare și mainframe.
Introducerea pe scară largă a automatizării în instalația de refrigerare a început abia în secolul XX. dar în anii '60 a creat-o instalație mare complet automatizat.
Pentru a gestiona o varietate de procese tehnologice trebuie să fie menținută în limitele prescrise, și, uneori, schimba printr-o anumită lege, în același timp, valoarea unuia sau mai multor cantități fizice. În același timp grijă trebuie să fie luate pentru a evita orice condiții de operare periculoase.
Aparatul în care are loc procesul, care necesită reglarea continuă, denumit obiect gestionat sau prescurtat obiect (Fig. 1a).
O cantitate fizică a cărei valoare nu trebuie să depășească anumite limite, numite parametri controlabili sau reglabil și este notat cu X. literă Acesta poate fi un t temperatura, presiunea p, nivelul lichidului H, umiditatea relativă # 63; și t. d. Valoarea inițială (nominală) a parametrului controlat notat X0. Ca urmare a unor influențe externe asupra valorii reale a obiectului X se poate abate de la o A0 predeterminată. Amploarea abaterii parametrului controlat de la valoarea sa inițială se numește o nepotrivire:
influență externă asupra independent obiect al operatorului și crește sarcina nepotrivire este numit și desemnat MH (sau QH - atunci când este vorba de sarcină termică).
Pentru a reduce eroarea, trebuie să aveți pe obiectiv la sarcina opusă. Acțiunea organizată pe obiect, ceea ce reduce nealinierea, numita influență de reglementare - Mp (sau QP - în timpul expunerii termice).
Parametrul X (în particular, X0) este menținută constantă doar dacă variabila manipulate este egală cu sarcină:
X = const numai atunci când PT = Mn.
Aceasta este legea de reglementare principal (atât manuală și automată). Pentru a reduce abaterea pozitivă este necesar ca acesta a fost dl modulul mai mare de Mn. Pe de altă parte, atunci când dl <Мн рассогласование увеличивается.
Sisteme automate. Atunci când este uneori necesară ajustarea manuală pentru a schimba lăcătușul impactului de reglementare pentru a efectua o serie de operațiuni (deschiderea sau închiderea supapelor, pompele funcționează, compresoare schimbă în performanțele lor, și așa mai departe. D.). În cazul în care aceste operațiuni sunt efectuate în mod automat de către dispozitivele de echipa umane (de exemplu, prin apăsarea butonului „Start“), atunci acest mod de lucru se numește control automat. Complexul circuitului de comandă prezentat în Fig. 1b, elementele 1, 2, 3 și 4 converti un parametru fizic la altul mai convenabil pentru a transmite elementul următor. Săgețile indică direcția de impact. semnal de intrare Hupr de control automat poate fi apăsarea butonului, se deplasează un buton reostat și t. D. Pentru a crește puterea de transmisie a elementelor individuale ale energiei suplimentare pot fi furnizate E.
Pentru operatorul de a controla obiect (operatorul) trebuie să primească în mod continuu informații de la obiect, adică, să efectueze controlul: .. Pentru a măsura valoarea parametrului de control X și valoarea numărului de eroare # 63; X. Acest proces poate fi automatizat (control automat), t. E. Pentru a instala echipament care va arăta cantitatea de înregistrare # 63; X sau semnal sonor atunci când ieșirea # 63; X dincolo de limitele admise.
Informațiile derivate din obiectul (string 5--7) se numește feedback și control automat - conectare directă.
Cu control automat și controlul automat al operatorului este suficient să se uite la instrumentele și faceți clic. Este posibil pentru a automatiza acest proces și să renunțe în totalitate operatorul? Se pare că este suficient să se aplice semnalul de ieșire al automate de intrare de control Xk pentru controlul automat (la elementul 1) la procesul de control a devenit complet automatizat. În acest caz, elementul 1 compară Xk semnalului cu un X3 predeterminat. Cu cât nepotrivire # 63; X, cât este mai mare diferența de --H3 xk. și a crescut în mod corespunzător influența de reglementare Dl.
sistem automat de control cu un circuit de feedback închis în care variabila manipulată este generată pe baza erorii, numit sistemul automat de control (ACS).
Controlul automat (1--4) și de control (5--7) pentru forma regulatorul automat de închidere a lanțului. Astfel, sistemul de control automat este alcătuit din obiect și un regulator automat (Fig. 1c). Regulator automat (sau controler) este un dispozitiv, care se simte nepotrivire și acționează asupra obiectului, astfel încât să se reducă această nepotrivire.
Expunerea țintă la obiect sunt următoarele sisteme de management:
sistemele de stabilizare a menține valoarea constantă a parametrului controlat (în limitele specificate). Setarea ei este constantă.
Sistemele de management al configurației software se schimbă cu un anumit program de-a lungul timpului.
Sistemele de reglare servo este schimbat în mod continuu, în funcție de un factor extern. La instalațiile de climatizare, de exemplu, în zilele călduroase de avantajoase pentru a menține camera la o temperatură mai mare decât rece. Prin urmare, este de dorit să se schimbe în mod continuu setarea în funcție de temperatura exterioară.
În optimizarea sistemului pentru introducerea controlerului din informația de obiect și mediul extern este preprocesată pentru a determina valorile cele mai avantajoase ale parametrului controlat. Prin urmare, setarea este modificată.
Pentru a menține o valoare prestabilită a parametrului X0 controlat, cu excepția sistemelor automate de reglare folosesc, uneori, sistem automat de monitorizare a sarcinii (Fig. 1d). În acest sistem, controlerul detectează o schimbare de sarcină, mai degrabă decât nepotrivire, oferind continuu egalitate Pt = Mn. Teoretic, acest lucru oferă exact X0 = const. Cu toate acestea, în practică, din cauza diferitelor influențe externe asupra elementelor de control (interferență) egalitatea MP = Mn poate fi rupt. Nepotrivirea rezultată # 63; X este mult mai mult decât în sistemul de control automat, deoarece nu există nici un feedback la sistemul de urmărire a sarcinii, adică nu răspunde la eroare .. # 63; X.
În sistemele complexe automate (Fig. 1, d), împreună cu principalele lanțuri (directe și inverse legături) pot fi lanț suplimentar înainte și înapoi link-uri. Dacă direcția circuitului suplimentar coincide cu principal, este numit direct (circuitul 1 și 4); dacă impactul direcții nu coincid, atunci există un feedback suplimentar (lanț 2 și 3). sisteme automate de intrare ia în considerare valoarea de referință, de ieșire - parametru de control.
Împreună cu parametrii de întreținere automată în limitele specificate necesare ca protecție de la modurile de setare periculoase care funcționează sistemul de protecție automată (SAZ). Ele pot fi preventiv sau de urgență.
protecția profilactică acționează asupra dispozitivelor de reglare sau a elementelor de comandă individuale înainte de regim periculos. De exemplu, în cazul unui condensator cu apă la compresorul trebuie oprit fără să aștepte creșterea presiunii de urgență.
Sistemul de protecție de urgență primește deviația parametrului controlat, iar când valoarea sa devine periculoasă, dezactivează una dintre componentele sistemului să nu mai dezechilibru în creștere. Atunci când a declanșat, protecția automată a funcționării normale a sistemului de control automat se oprește și parametrul de control este, de obicei, în afara intervalului. Dacă, după alarma parametrului monitorizat înapoi într-o zonă specifică, SAZ poate reactiva o unitate dezactivată, iar sistemul de control continuă să funcționeze în mod normal (refolosibile protecție).
Pe site-urile de mari dimensiuni utilizate adesea SAZ de unică folosință, adică. E., după revenirea parametrului controlat în componentele de protecție din zona cu handicap admisă în sine nu sunt incluse.
SAZ combinate de obicei cu alarma (general sau diferențiate, t. E. Indicând de a provoca acționare). Avantajele de automatizare. Pentru a identifica beneficiile de automatizare, de exemplu, comparati graficele de temperatura din camera de refrigerare la operațiile manuale și automate (Fig. 2). Să presupunem că temperatura necesară în camera la 0 la 2 ° C Când temperatura a ajuns la temperatura de 0 ° C (punctul 1), șoferul oprește compresorul. Temperatura începe să crească, iar când creșterea la aproximativ 2 ° C, șoferul include din nou un compresor (punctul 2). Graficul arată că, din cauza activa intempestivă sau opri temperatura camerei compresor în afara intervalului (punctele 3, 4, 5). Cu creșteri frecvente de temperatură (partea A) a redus termenul de valabilitate admisibilă a calității produselor alimentare perisabile se deteriorează. Temperatura scăzută (plot B) produce produse de contracție și uneori reduce palatabilitatea acestora; În plus, compresorul suplimentar fără țintă consumul de energie electrică, apă de răcire, uzura prematură a compresorului și lacrimă apare.
Termostat regulator automat oprește compresorul și cuprinde, la 0 ° C și 2 ° C
Funcția principală a dispozitivelor de protecție, de asemenea, efectua mai fiabil decât omul. Conducătorul auto nu se poate observa o creștere rapidă a presiunii în condensator (datorită încetării alimentării cu apă), o defecțiune la pompa de ulei și așa mai departe. Dispozitivele răspund, de asemenea, la aceste defecte imediat. Cu toate acestea, în unele cazuri, problemele care ar putea fi observat un mașinist, el aude un ciocănit la defectarea compresorului, senzația locală de scurgere de amoniac. Cu toate acestea, experiența de operare a arătat că munca de instalare automată este mult mai fiabile.
Astfel, automatizarea oferă următoarele avantaje principale:
1) a redus timpul necesar pentru întreținere;
2) să mențină mai precis condițiile de proces dorite;
3) a redus costurile de exploatare (electricitate, apă, reparații etc.) .;
4) crește fiabilitatea instalației.
In ciuda acestor avantaje, automatizare este adecvată numai în cazurile în care este justificată economic, t. E. Costurile asociate cu automatizare compensate prin economiile de la introducerea sa. În plus, este necesar pentru a automatiza procesul, fluxul normal al care nu se poate realiza cu un control manual: procese exacte, lucrul în mediu periculos sau exploziv.
Dintre toate automatizarea procesului de cea mai mare importanță practică este ajustarea automată. Prin urmare, discută în continuare în principal, sistemul de control automat, care sunt unitățile de refrigerare de automatizare fundație.
1. Automatizarea proceselor tehnologice de producție de alimente / Ed. EB Karpina.
2. dispozitive, controlere și de regulare automatizate calculatoare: Manual / Ed. BD Kosharskogo.
3. Petrov. utilaje si automatizare IK Soloschenko M. N. Tsarkov VN echipamente pentru industria alimentara: Un manual.
4. Automatizarea proceselor tehnologice din industria alimentară. Sokolov.