Для автоматизации технологического процесса производства ряженки можно использовать различные приборы, представленные в «Спецификации приборов и средств автоматизации». При выборе технических средств автоматизации, включающих отборные устройства, средства получения первичной информации, средства преобразования и переработки информации, средства представления и выдачи информации обслуживающему персоналу, руководствовались необходимой с технологической точки зрения точностью параметров, свойствами измеряемой среды (агрессивность, токсичность, вязкость, давление, температура, концентрация и др.), оптимальными режимами работы машин и аппаратов, экономическими соображениями. В качестве датчиков, вторичных приборов, преобразователей, регулирующих и исполнительных устройств выбирали, как правило, стандартные приборы и средства автоматизации Государственной системы промышленных приборов (ГСП).
Выбранные датчики обладают высокой точностью показаний. В качестве выходного сигнала в них, как правило, используется стандартный токовый сигнал 4 – 20 мА, что позволяет легко связывать эти датчики со вторичными приборами для управления, регистрации, сигнализации, а также с ЭВМ.
4. Описание функциональной схемы автоматизации
В результате исследования технологического процесса производства ряженки, была разработана схема автоматизации процесса, в которой предусмотрено управление ходом процесса при помощи системы автоматизации.
Температура
Температура в резервуаре для нормализации, на выходе из секции регенерации и перед гомогенизатором контролируется с помощью термопреобразователя сопротивления с унифицированным выходным сигналом ТСП-6097 (1а, 2а, 3а), сигнал из которого подается на вторичный показывающий и регистрирующий прибор со встроенным преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (1б, 2б, 3б) и далее на управляющую ЭВМ.
Контроль, и регулирование температуры смеси в резервуаре для сквашивания при пастеризации осуществляется термометром сопротивления платиновым ТСП-6097 (4а). Данный термометр преобразует значение температуры в изменение активного сопротивления. Сигнал с термометра поступает на вторичный прибор – электронный мост со встроенным пневматическим регулирующим устройством и преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (4б), в котором сравниваются два значения. В зависимости от рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, которое через переключатели SA6, SA7 поступает на мембранно-пружинные исполнительные механизмы МИМ подачи пара и горячей воды (4г, 5г). Сигнал, поступающий на модуль процессора, обрабатывается. Параллельно осуществляется вывод на дисплей и печать. ЭВМ вырабатывает управляющее воздействие, которое преобразуется в ЦАП в аналоговый сигнал, поступающий через электропневматический преобразователь ЭПП-63 (4в, 5в), преобразующий унифицированный электрический сигнал 0…5 мА в стандартный пневматический сигнал.
Контроль, и регулирование температуры смеси в резервуаре для сквашивания при заквашивании осуществляется термометром сопротивления платиновым ТСП-6097 (5а). Данный термометр преобразует значение температуры в изменение активного сопротивления. Сигнал с термометра поступает на вторичный прибор – электронный мост со встроенным пневматическим регулирующим устройством и преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (5б), в котором сравниваются два значения. В зависимости от рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, которое через переключатель SA7, SA8 поступает на мембранно-пружинные исполнительные механизмы МИМ подачи горячей и ледяной воды (5г, 6г). Сигнал, поступающий на модуль процессора, обрабатывается. Параллельно осуществляется вывод на дисплей и печать. ЭВМ вырабатывает управляющее воздействие, которое преобразуется в ЦАП в аналоговый сигнал, поступающий через электропневматический преобразователь ЭПП-63 (5в, 6в), преобразующий унифицированный электрический сигнал 0…5 мА в стандартный пневматический сигнал.
Контроль, и регулирование температуры смеси в резервуаре для сквашивания при охлаждении осуществляется термометром сопротивления платиновым ТСП-6097 (6а). Данный термометр преобразует значение температуры в изменение активного сопротивления. Сигнал с термометра поступает на вторичный прибор – электронный мост со встроенным пневматическим регулирующим устройством и преобразователем КСМ-ЗП4-1800D (6б), в котором сравниваются два значения. В зависимости от рассогласования вырабатывается управляющее воздействие, которое через переключатель SA8 поступает на мембранно-пружинный исполнительный механизм МИМ подачи ледяной воды (6г). Сигнал, поступающий на модуль процессора, обрабатывается.
Параллельно осуществляется вывод на дисплей и печать. ЭВМ вырабатывает управляющее воздействие, которое преобразуется в ЦАП в аналоговый сигнал, поступающий через электропневматический преобразовательЭПП-63 (6в), преобразующий унифицированный электрический сигнал 0…5 мА в стандартный пневматический сигнал.
Давление
Давление в сепараторе контролируется с помощью манометра ОМБ-100 (7а), в котором измеряемое давление уравновешивается силами упругой деформации трубчатой пружины.
Контроль и регистрация давления в гомогенизаторе осуществляется следующим образом. Давление в гомогенизаторе контролируется с помощью манометра ОМБ-100 (8а), в котором измеряемое давление уравновешивается силами упругой деформации трубчатой пружины. Контроль и регистрация давления в гомогенизаторе осуществляется преобразователем давления 13ДН13 (8б) с пневматическим выходным сигналом 0,2…1,0 кгс/см2. Затем сигнал поступает на вторичный пневматический прибор, показания и запись величины одного параметра происходит на дисковой программе ПВ10.1П (8в). Через пневмоэлектрический преобразователь ЭПП-63 (8г), предназначенный для изменения унифицированного выходного сигнала 0,2…1,0 кгс/см2 в универсальный электрический сигнал постоянного тока 0,5 мА, значение сигнала поступает на модуль аналогового входа, управляющего ЭВМ. В АЦП сигнал преобразуется в цифровой. Если давление понижается или увеличивается, то производится сигнализация лампами (HL3, HL4). Параллельно идет вывод на дисплей и на печать.
Расход
Соотношение расходов контролируется, регулируется и регистрируется следующим образом. На трубопроводе расположены датчики индукционного расходомера – камерные диафрагмы ДКС-0,6-200 (9а, 10а). Поток жидкости проходит между полосами магнита, вызывает индукцию ЭДС, прямо пропорциональную средней скорости движения жидкости. Преобразователь перепада давления 13 ДД 11 (9б, 10б) преобразует возникающее напряжение в показания вторичного прибора ПВ-10.27 (9в, 10в), и одновременно записывает значение расходов с помощью пневмоэлектрического преобразователя ЭПП-63 (9д, 10д). В то же время сигнал с преобразователя поступает и на регулятор соотношения ПР-3.33 (9г), который непрерывно оказывает регулирующее воздействие через переключатель SA2 на мембранно-пружинный исполнительный механизм (9е) с регулирующим клапаном, изменение пропускной способности которого достигается поступательным перемещением центра диафрагмы относительно седла, представляющего собой перегородку в корпусе.
Схемой автоматизации предусматривается также контроль расходов нормализованной гомогенизированной смеси, закваски. Контроль расходов в трубопроводах осуществляется следующим образом. На трубопроводе расположены датчики расходомера Метран-360 (11а, 12а). Аналоговый электрический сигнал с которого подаётся на cчетчик-индикатор расхода Овен РМ1 (11б, 12б), затем индикатор технологический микропроцессорный Микрол ИТМ 11 (11в, 12в), далее на АЦП, который преобразует электрический сигнал в цифровой код. БЦР позволяет вывести эту информацию на дисплей или на печать.