Оптимальная система управления универсальными термокамерами

• Автор: Смышляев, Павел Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫМИ

ТЕРМОКАМЕРАМИ

1.1. Краткий обзор видов термической обработки колбасных и мясных изделий с точки зрения згправления
1.2. Обзор существующих решений автоматизации термической обработки колбасных и мясных изделий

1.3. Оценка эффективности существующих систем управления

1.4. Анализ процесса термической обработки как объекта управления

1.5. Актуальность проблемы разработки современных методов управления 3 5 термической обработкой и контроля качества продукции

1.6. Постановка задачи исследования

Выводы
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ В УНИВЕРСАЛЬНЫХ ТЕРМОКАМЕРАХ КАК ОБЪКТА УПРАВЛЕНИЯ
2.1 Тепло и массообмен при термической обработке колбасных и мясных изделий
2.2 Аналитические исследования процесса термической обработки колбасных и мясных изделий при переменном температурно влажностном режиме
2.3 Разработка математической модели скорости испарения влаги из колбасных и мясных изделий
2.4 Анализ управления термообработкой с точки зрения микробиологии
2.5 Метод расчета затрат тепла на нагрев продукта
2.6 Разработка методики термической обработки иа основе проведнного анализа
Выводы
Г лава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ В УНИВЕРСАЛЬНЫХ ТЕРМОКАМЕРАХ
3.1 Методы и методика экспериментальных исследований
3.2 Исследование влияния отдельных факторов на продолжительность процесса термической обрабо тки
3.3 Исследование влияния отдельных факторов на потери массы продукта при термической обработке
Выводы
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ
КОЛБАСНЫХ И МЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ
4.1 Разработка и оптимизация системы управления термической обработкой колбасных и мясных изделий на основе разработанной математической модели
4.2 Расчт оптимальных настроек регулятора для первого контура
4.3 Расчт оптимальных настроек регулятора для второго контура
4.4 Анализ разработанной системы управления.
Выводы
Глава 5. РЕАЛИЗАЦИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ
ПЕРЕМЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРНОВЛАЖНОСТНЫХ РЕЖИМАХ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КОЛБАСНЫХ И МЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ
5.1 Структура системы автоматизации
5.2 Разработка системы автоматического управления процессом термической 4 обработки при переменном температурновлажностном режиме
5.2.1 Постановка задачи разработки системы автоматизации
5.2.2 Анализ необходимых данных для выбора микроконтроллера
5.2.3 Выбор оборудования, необходимого для реализации системы автоматизации
процессов термообработки
5.2.4 Выбор языка прохраммирования и операционной системы
5.2.5 Структура программного обеспечения
5.2.6 Выбор конфигурации компьютера для системы визуализации и обрабо тки данных
5.2.7 Структура системы визуализации
5.2.8 Результаты внедрения в промышленную эксплуатацию системы автоматического 6 управления универсальными термокамерами
Основные результаты работы
Публикации по теме работы
Литература


Разработана оптимальная система управления, технологическим процессом, позволяющая реализовать разработанные способы термической обработки и достичь оптимального распределения температурного поля и добиться точности поддержания температуры 1С. Практическая ценность работы. ГОСТ. Внесены конкретные предложения по модернизации существующих термокамер и систем их автоматического управления для осуществления термической обработки колбасных и мясных изделии при переменном температурно влажностном режиме термообработки. Разработана система автоматического управления позволяющая производить автоматическую обработку данных о ходе процесса термической обработки и осуществлять автоматический контроль качества продукции. Реализация и внедрение результатов исследований. На основании выполненных исследований и предложенных технических решений разработаны требования по модернизации промышленных термокамер и систем их автоматизации для реализации переменного температурно влажностного режима термической обработки колбасных и мясных изделий, которые включены в проект по модернизации системы АСУП 1 термического отделения ОАО Дзержинский мясокомбинат. По этому проекту произведена модернизация трх термокамер. Экономический эффект от внедрения составляет ,6 млн. Апробация работы. Основные результаты исследований обсуждались и получили одобрение на Нй Всероссийской научно технической конференции Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве г. Нижний Новгород ИГТУ, Нй Всероссийской научно технической конференции Нижний Новгород, НГТУ, 2й международной конференции молодых учных и студентов Актуальные проблемы современной науки г. Самара, г. Уй Всероссийской научно технической конференции г. Нижний Новгород, НГТУ, г. УПй нижегородской сессии молодых учных Технические науки г. Нижний Новгород, НГТУ, г. Региональном молоджнотехническом форуме Будущее технической науки нижегородского региона г. Нижний
Новгород, г. XV международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях г. Тамбов, г. Всероссийской научно технической конференции выставке Высокоэффективные пищевые технологии и технические средства для их реализации г. Москва, г. УШй нижегородской сессии молодых учных Технические науки г. Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 1 статья и 1 статья находится в публикации, тезисов докладов. Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения, списка литературы включающего 8 отечественных и зарубежных источников, 2 приложений. Работа содержит 0 страниц текста, рисунка, таблиц. Метод контроля качества термообработки продукции. Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель исследования и решаемые задачи, изложено краткое содержание диссертации, указаны наиболее важные научные и практические результаты, приведены основные положения представляемые к защите. В первой главе показана актуальность проблемы разработки современных методов термической обработки и контроля качества продукции. Сделан обзор видов термической обработки и обзор термокамер с точки зрения управления, производимых как в России, так и за рубежом. В обзоре существующих термокамер выделены достоинства и недостатки различных образцов основных производителей термокамер. Произведено сравнение образцов с точки зрения визуализации процессов термической обработки, регистрации параметров и обработки полученных данных. Дана оценка эффективности существующих систем управления. Дана общая характеристика процесса и методы термической обработки колбасных и мясных изделий. Сделан анализ процессов термической обработки с точки зрения управления. Рассмотрены теоретические основы тепло и массообмена при термической обработке колбасных и мясных изделий. Рассмотрены литературные источники, посвящнные исследованию тепло и массообмена при термической обработке колбасных и мясных изделий. Показана недостаточная изученность этих процессов в условиях переменного температурно влажностного режима. На основании проведнного анализа определены задачи исследований.