Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Дискретного дозирования

Автоматическое управление точностью

Характеристики дискретных технологических процессов в пищевой промышленности

АВТОМАТИЗАЦИЯ ДИСКРЕТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

 

К дискретным технологическим процессам (ТП) относятся процессы массового производства штучных изделий – расфасованных муки, сахара, банок сгущенного молока, упаковок или пачек масла и др.

Основными техническими характеристиками дискретного ТП являются производительность и точность изготовления изделий.

Производительность дискретного ТП определяется числом изделий, выпускаемых в единицу времени. Она определяет экономические показатели производства: себестоимость готовой продукции, нормативную стоимость обработки, трудозатраты и др.

Точность изготовления изделий зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются: принятая технология производства; разброс физико-механических свойств сырья; износ рабочих органов машин; изменение уровня загрузки материала в питающих бункерах и др.

Точность процесса массового производства предопре-деляет его технико-экономические показатели. По этой причине управление точностью является основной задачей при автоматизации технологических процессов массового производства штучных изделий.

Технико-экономические показатели – это показатели качества изделий, под которыми следует понимать конкретные характеристики: вес, наличие примесей, форма, влажность и др.

 

Если физико-механический состав сырья имеет слу-чайный характер, то следует ожидать, что связанные с ним изменения качества готовых изделий также будут иметь случайный характер.

Изменение любого из показателей качества изделий при массовом производстве, зависящее от целого ряда случайных причин, в большинстве своем, является стационарным процессом с нормальным законом распределения и нулевым математическим ожиданием.

При создании систем управления точностью возможны два подхода – с использованием сплошного контроля изделий, или с использованием выборочного контроля.

Реализация первого подхода технически сложнее.

Предприятиями пищевой промышленности выпускается очень большое количество продуктов, фасованных в тару – кусковых, сыпучих, жидких, пластических и штучных. Каждый вид продукта фасуется в определенный вид тары с помощью автоматов.

Упаковочно – фасовочные автоматы делятся на три класса:

- фасовочно – упаковочные;

- дозировочно – наполнительные;

- заверточные.

В качестве дозирующих устройств в упаковочно – фасовочных автоматах используются различные (весовые и объемные) дозаторы: шнековые, ленточные, тарельчатые и др.

В самом общем виде структурная схема системы, поясняющая принцип автоматического регулирования дозированием (САРД), приведена на Рис. 11.1. На Рис. 11.2 приведены диаграммы, поясняющие работу САРД.

Схема работает следующим образом.

На выходе дозирующего устройства (ОР) формируются порции (дозы) продукта. Величина каждой дозы должна иметь вес (объем) h0 ± H0 . Разброс количественных показателей доз на выходе ОР обусловлен статистическим характером свойств дозируемого материала на входе дозатора, таких как: неравномерность подачи, неоднородность состава, неточность характеристик регулирующего органа (РО), износ деталей РО и ОР и др. Поэтому в измерительное устройство(ИУ) заложен алгоритм работы, обеспечивающий сравнение с заданным значением дозы h0 не каждой отдельно взятой дозы, а группы доз (выборок), как показано на рис. 11.2, а). В измерительном устройстве формируется сигнал Ii(N), соответствующий среднему значению ошибки дозирования, определяемому по

i-той группе h(i) ( i-той выборке) доз, состоящей из N измеренных значений Δh (рис. 2, б).

 

 
Рис 11.1. Структурная схема САРД: РО – регулирующий орган (заслонка); ОР – объект регулирования (дозатор); ИУ – измерительное устройство; А – анализатор; МП – механизм подстройки; z(h) – управляющий сигнал для начальной установки РО на дозу h0; yk(i) – корректирующий сигнал от i-ой группы доз; h(i) – i-тая группа доз (N штук); h0 – заданный вес (объем) одной дозы; Ii(N) – среднее значение ошибки дозирования; H0 – предельная неточность (отклонение);А(i) – трехпозиционный управляющий сигнал.

 

На выходе анализатора А формируется трехпозиционный управляющий сигнал А(i) (рис. 11.2, в), который подается на механизм подстройки (МП). Механизм подстройки осуществляет очередное перемещение регулирующего органа в ту или иную сторону на постоянную величину шага подстройки, изменяя тем самым объем или вес (дозу) дозируемого продукта. После снятия сигнала на подналадку РО остается в новом положении.

  Рис 11.2. Диаграммы, поясняющие работу САРД: а)- формирование выборок; б) – формирование сигнала ошибки дозирования; в) – алгоритм формирования управляющего сигнала в анализаторе.

 

Автоматическое управление точностью дискретного дозирования не требует остановки оборудования для его подналадки. В рассмотренном примере САРД подналадка осуществляется автоматически, по мере появления управляющего сигнала А(i) с выхода анализатора А, если ошибка дозирования ∆h/N и,соответственно, величина сигнала Ii(N) выйдет за пределы допустимого отклонения ± H0.

При использовании большого числа измерений N в пределах одной выборки достоверность оценки величины ошибки дозирования будет выше. При этом можно определять тенденцию изменения точности дозирования и, тем самым, упреждать появление партий штучных продуктов, у которых среднее значение ошибки ∆h/N превышает допустимое значение. Такое явление может иметь место, так как сигнал А(i) на подналадку дозатора с выхода анализатора А формируется только после окончания i-той выборки доз - h(i), то есть имеет место запаздывание.

Контрольные вопросы

1. Какие технологические процессы пищевой промыш-ленности относятся к дискретным?

2. Назовите основные характеристики дискретных техно-логических процессов?

3. Какие факторы влияют на точность изготовления штуч-ных изделий?

4. Назовите показатели качества штучных изделий?

5. Изобразите структурную схему САРД.

6. Какой элемент САРД является объектом регулирования?

7. Почему в САРД используется оценка точности формирования доз по группам доз (выборкам) а не по каждой дозе?

8. Как в измерительном устройствеСАРД получают среднее значение ошибки дозирования Ii(N)?

9. Как в анализаторе САРД формируется трехпозиционный управляющий сигнал А(i)?

10.Как реагирует механизм подстройки МП в САРД на управляющий сигнал А(i) с выхода анализатора А в схеме САРД?

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:590

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.