Автоматизированная система ресурсосберегающего управления процессом сушки молока и молочных продуктов

• Автор: Шиянова, Наталья Ивановна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1.1 Анализ существующих систем управления процессом сушки молока и молочных продуктов
1.2 Аналитический обзор программнотехнических комплексов для практической реализации систем управления процессом сушки молока и молочных продуктов

1.3 Анализ технологического процесса сушки молока и молочных продуктов.

1.4 Анализ сушильной установки как объекта управления

1.4.1 Метод стабилизации влажности сухого молока

по косвенному параметру.

1.4.2 Статистическая обработка экспериментальных данных

входных и выходных параметров сушильной установки.

1.4.3 Структурная схема сушильной установки

1.5 Постановка задачи

1.6 Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
СУШКИ МОЛОКА
2.1 Разработка математической модели объекта управления
2.2 Имитационные модели систем автоматического регулирования САР влажностью сухого молока по каналам управления
2.3 Проверка адекватности модели.
2.4 Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ МОЛОКА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ
3.1 Синтез устройства для коррекции сигнала задания
3.1.1 Метод коррекции сигнала задания.
3.1.2 Имитационное моделирование САР параметров технологических процессов сушки молока и молочных продуктов с коррекцией и без коррекции сигнала задания
3.2 Компенсация негативного влияния транспортного запаздывания в системе ресурсосберегающего управления процессом сушки молока
3.2.1 Метод компенсации негативного воздействия транспортного запаздывания
3.2.2 Имитационное моделирование САР параметров технологических процессов сушки молока и молочных продуктов с компенсацией и без компенсации негативного влияния транспортного запаздывания
3.3 Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ НА БАЗЕ ПРОГРАММНО
ТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
4.1 Структурный синтез автоматизированной системы
ресурсосберегающего управления процессом сушки молока и молочных продуктов
4.1.1 Программнотехнический комплекс для реализации
автоматизированной системы ресурсосберегающего управления процессом сушки молока.
4.1.2 Применение системы для управления процессом сушки молока
4.1.3 Выбор программируемого логического контроллера для управления процессом сушки молока.
4.2 Анализ техникоэкономической эффективности
автоматизированной системы ресурсосберегающего управления
процессом сушки молока и молочных продуктов.
4.3 Выводы по четвертой главе.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Автоматизированная система на базе программнотехнического комплекса, реализующего методы, алгоритмы и устройства ресурсосберегающего управления процессом сушки молока, обеспечивающая высокое качество готовой продукции. Практическая значимость результатов исследований. Разработана автоматизированная система ресурсосберегающего управления процессом сушки молока и молочных продуктов, которая внедрена на ЗАО Мелеузовский молочноконсервный комбинат . Внедрение результатов исследований. На ЗАО Мелеузовский молочноконсервный комбинат для управления процессом сушки молока и молочных продуктов. Годовой экономический эффект составляет 5 тыс. В учебный процесс на кафедре Информационные технологии и системы управления в филиале Московского государственного университета технологий и управления в г. Мелеузе. Апробация работы. X Международной научнопрактической конференции Стратегия развития пищевой промышленности, Москва, МГУТУ, мая, . Информационных технологий и систем управления, Технологии и машины пищевых производств в филиале Московского государственного университета технологий и управлений в г. Мелеузе г. Систем управления, Информационных технологий, Процессы и аппараты Московского государственного университета технологий и управления Москва, апреля и мая . Личный вклад автора. Теоретические и экспериментальные исследования по теме диссертационной работы выполнены автором самостоятельно. В процессе работы автором разработаны метод и устройство частичной компенсации негативного влияния транспортного запаздывания в системе управления процессом сушки молока, получен патент РФ. Публикации. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и выводов, изложенных на 4 страницах машинописного текста, включая приложения на страницах, содержит рисунков и список использованной литературы из 1 наименования. Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы, изложено краткое содержание глав диссертации, приведены основные положения, выносимые на защиту. В первой главе проведен анализ существующих автоматизированных систем управления технологическими процессами производства сухих молочных продуктов, программнотехнических комплексов для реализации систем рассмотрены особенности технологического процесса сушки молока и молочных продуктов. Выявлены факторы, влияющие на основной показатель качества готовой продукции влажность сухого молока. Показано, что управление сушильной установкой Нема0, состоящей из калорифера для подогрева воздуха до С и сушильной башни, целесообразно осуществлять по косвенному параметру температуре воздуха на выходе сушильной башни, как наиболее доступному параметру для контроля. Анализ работы сушильной установки показал, что обеспечить статическую нагрузку сушильной башни довольно проблематично, так как сырье сгущенное молоко, поступающее в сушильную башню, неоднородно по количеству и качеству расходу, влажности и температуре, а следовательно, в системе периодически возникают переходные процессы. Выбраны критерии качества управления технологическим процессом сушки молока время переходного процесса и перерегулирование. На основании проведенного анализа сформулированы основные задачи диссертационной работы. Вторая глава посвящена разработке математической модели управления сушильной установкой по производству сухого молока и молочных продуктов и выбору эффективного алгоритма управления технологическим процессом сушки молока. На основании уравнений материального и теплового баланса получено выражение, описывающее процесс сушки молока в сушильной башне в статическом режиме. На основании уравнения статики, динамических характеристик объекта в виде передаточных функций получена динамическая модель сушильной установки, которая в операторной форме описывает передаточную функцию объекта сушильной установки по каналу управления температура воздуха на входе в сушильную башню температура воздуха на выходе сушильной башни. В работе проведены исследования адекватности математической модели. Показано, что с доверительной вероятностью 0, относительная ошибка идентификации объекта не превышает 2,4 .