Автоматизированное управление процессом производства хлебного кваса

• Автор: Морозов, Виталий Олегович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Введение

Анализ технологического процесса производства

Анализ состояния пищевой промышленности в области техники и технологии процесса производства кваса

Анализ технологических компонентов при производстве кваса

Анализ технологического оборудования и уровня автоматизации процессов брожения квасног о сусла
Анализ различных методов контроля готовности кваса, наиболее перспективных с точки зрения автоматизации

Особенности производства кваса на ООО Национальный продукт

Постановка задачи исследования Выводы по главе

Математическое моделирование процесса брожения

Химикофизические свойства процесса брожения Теоретическое и экспериментальное обоснование предлагаемой математической модели и анализ значимости параметров модели при параметрической идентификации

Составление математической модели процесса

2.3.
2.3.3 2.
3.
3.2.
3.2.
брожения на основании полученных экспериментальных
Рассмотрение возможности применения метода множественного линейного регрессионного анализа для
построения модели
Рассмотрение применимости метода
мультипликативной модели для построении модели
Рассмотрение возможности применения метода Брандона для построения модели
Анализ полученной математической модели и эффективности ее возможного применения в
промышленных условиях
Выводы по главе 2
Исследование автоматизированной системы управления процессом производства кваса .
Получение математической модели теплообменника по подготовке воды для кваса
Оптимизация параметров системы стабилизации температуры воды при производстве кваса
Метод обобщнной линеаризация последовательно включенных нелинейностей
Расчет параметров автоколебаний в системе стабилизации температуры воды при использовании релейного регулятора
Расчет оптимальных параметров регулятора в системе стабилизации температуры воды при
использовании существующего регулятора
Особенности реализации цифровых законов
управления при использовании сервомоторов постоянной скорости
Расчет оптимальных параметров цифрового регулятора, работающего в комплекте с сервомотором постоянной скорости
Получение передаточной функции приведенной непрерывной части цифровой САУ
Расчет цифровой системы на устойчивость по критерию Джури
Алгоритм функционирования системы управления в автоматическом режиме Выводы по главе
Реализация автоматической системы управления процессом производства кваса
Разработка и исследование системы регулирования заданной температуры затора
Анализ применимости измерительного преобразователя расхода воды
Разработка и исследование измерительной системы задания вязких компонентов концентрата квасного сусла и сахарного сиропа
Разработка системы измерения основных параметров в бродильнокупажном аппарате
Разработка и исследование системы контроллеров управления и операторского пункта Структура и состав АСУ ТП Описание алгоритма работы АСУ ТП Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников


Акты проведения испытаний приведены в приложении. Практическая ценность работы состоит в разработке и внедрении комплекса технических решений но автоматизации технологических процессов производства кваса, а именно в разработке трехуровневой АСУ процессом производства кваса в создании и технической реализации способа автоматического контроля процесса брожения в определении рекомендаций для эффективной реализации цифрового управления стабилизацией температуры воды при производстве кваса в случае использования сервомотора постоянной скорости описании алгоритма реализации цифрового закона управления, и синтезе оптимального управления данным процессом. По результатам исследований опубликовано 6 статей, из них 2 в научных журналах, рекомендованных для публикаций ВАК. Автор выражает признательность своему научному консультанту доценту В. В.Осокину и сотрудникам ООО Национальный продукт Соколинскому М. Л., Хомутову С. И. за доброжелательность и участие в обсуждении вопросов, возникших в ходе выполнения предлагаемого исследования. В последние годы в РФ отмечен рост производства кваса как на существующих предприятиях, так и благодаря вновь строящимся. По оценкам многих аналитиков, рынок кваса самый динамично развивающийся сегмент в категории безалкогольных напитков. Объем и рост рынка кваса в РФ по данным компании БизнесАналитика представлены на рисунке 1. РФ. Рисунок 1. Объем и рост рынка кваса в гг. По оценке ДиректИНФО, в г. России средний коэффициент загрузки мощностей по производству кваса составил около . Суммарные же производственные мощности по состоянию на октябрь г. О росте рынка кваса и активной борьбе за этот рынок свидетельствует также тот факт, что компания планирует запустить в России производство кваса . Квас сегодня становится реальной альтернативой своим конкурентам безалкогольным напиткам зарубежных производителей. Важнейшим союзником предприятия в вопросе повышения конкурентоспособности должны стать средства автоматизации, позволяющие значительно поднять эффективность управления бизнесироцессами предприятия, добиться значительного снижения себестоимости продукции и, как следствие, рост конкурентоспособности компании . Сырьем для производства хлебного кваса служат ржаной солод, ржаная мука, ячменный солод, сахар и другие продукты. Основные стадии его производства включают приготовление сахарного сиропа, приготовление квасного сусла, сбраживание затора и купажирование кваса. Раньше квасное сусло приготавливали настойным и рациональным способами, которые сейчас применяют редко. Настойный способ заключался в экстрагировании растворимых веществ из измельченных квасных хлебцев путем двух или трехкратного настаивания в горячей воде. По рациональному способу квасное сусло получали путем предварительного запаривания ржаного дробленного ферментированного солода и ржаной муки под избыточным давлением в течение 2 ч. Запаренную массу помещали в заторный чан, добавляли в нес ячменный солод и смесь осахаривали по определенному технологическому режиму. Полученное сусло отделяли от нерастворившейся зерновой массы гущи фильтрованием. В настоящее время квасное сусло готовят в основном из концентрата квасного сусла, концентратов квасов, концентрата обогащенного квасного сусла, экстракта окрошечного кваса, которые получают на специализированных заводах из ферментированного и неферментированного ржаного солода, ячменного солода с добавлением ржаной, кукурузной, ячменной муки. При сбраживании квасного сусла используют комбинированную культуру дрожжей и молочнокислых бактерий. Дрожжи вызывают спиртовое брожение, а бактерии молочнокислое. Молочнокислые бактерии примерно половину сахара превращают в молочную кислоту, остальной сахар в диоксид углерода, уксусную кислоту и этиловый спирт. Совместное действие микроорганизмов основано на различном обмене веществ и разных требованиях к питательной среде, а также разной скорости размножения. В результате изменения условий среды меняется ход брожения, характерный для этих микроорганизмов при их раздельном развитии.