Автоматизация процессов контроля технологических параметров

Даже поверхностный анализ количества предполагаемых параметров контроля технологического процесса копчения рыбы, взаимосвязи и влияния этих параметров на качество готового продукта не оставляет сомнений в необходимости введения оперативного автоматического контроля на промежуточных и конечной стадиях производства. Конечно, контроль отдельных технологических параметров проблематичен, так как не существует некоторых технических средств автоматического контроля или они малодоступны. Однако основная масса выбранных технологических параметров может автоматически контролироваться с помощью серийных контрольно-измерительных приборов, что в целом может существенно облегчить ведение технологического процесса.

Так, например, измерение концентрации дыма может осуществляться с помощью фотоэлектрических датчиков. Эти же датчики пригодны для контроля степени промывки рыбы методом измерения прозрачности сточных вод после промывки. Контроль солености и влажности мяса рыбы реализуется с применением кондуктометрических и диэлектрических датчиков. Влажность дыма можно измерить психрометрическим влагомером или влагомером другого типа, пригодного для измерения влажности газовых сред. Для измерения температуры существует большое количество датчиков, позволяющих автоматически контролировать этот параметр с достаточной точностью. Цветность изделия после копчения также может контролироваться фотометрическим датчиком и так далее.

Таким образом, принципиальных трудностей в организации автоматического контроля копчения рыбы не существует. Выбор конкретных технических средств контроля должен определяться характеристиками среды в точках контроля, диапазоном измеряемых величин, требуемой точностью контроля и экономической целесообразностью. Для этого необходимо использовать существующие каталоги контрольно-измерительных приборов и средств автоматики и справочную техническую литературу.

Рассмотрим пример выбора технических средств контроля по справочнику; "Приборы и средства автоматики для пищевой промышленности. Петров И.К., Солошенко М.М., Царьков В.А.-М: Легкая и пищевая промышленность,1981.-416с."

Таблица 1.

Параметр контроля	Средства контроля	Примечание
Влажность мяса рыбы	влагомер инфракрасный ВИКПП-2	Измерение абсолютной влажности мясомолочных продуктов
Влажность дыма	влагомер психрометрический АПВ-201	Относительная влажность газа в камерах
Концентрация дыма	газоанализатор ТП221М	Измерение концентрации углекислого газа
Расход дыма	счетчик газов РГ
Высота слоя топлива	датчик уровня ЭИУ-2	Среды с диэлектрической постоянной более 5
Температура	термометр ТПП-М 9	Измерение температуры в мясе рыбы

В качестве средств контроля температуры, указанных в справочнике, можно также использовать термоэлектрические преобразователи ТХК-0033, измеряющие температуру пищевых продуктов в камерах обжарки, манометрические термометры газовые ТГС и ТГП для измерения температуры газов, термометры и термоконтакторы ТЗК для автоматического регулирования температуры, реле температурное дилатометрическое ТР-200 для контроля температуры в схемах автоматики и сигнализации и т.п. Функциональная схема автоматического контроля технологического процесса копчения рыбы приведена ниже.

Функциональная схема автоматического контроля выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 21.404-85 Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.

Приведём пример краткого описания автоматической схемы контроля. В описание работы схемы возможно введение примеров работы и принципов действия тех или иных средств автоматического контроля. При автоматическом контроле конечной стадии промывки рыбы установлен датчик контроля прозрачности сточных вод (поз.1), т. к. этот показатель характеризует тщательность промывки разделанной рыбы. В вешалах установлены датчики контроля расхода, температуры и влажности воздуха (поз. 2, 3, 4), а также контролируется время провяливания (поз. 7). Провяленная рыба контролируется по степени солености и влажности мяса рыбы (поз. 5 и 6).

Работа дымогенератора контролируется датчиками расхода воздуха (поз. 8), температуры горения топлива (поз. 9), расхода, температуры дыма и его плотности (поз. 10, 11, 12). На стадии копчения осуществляется контроль температуры и влажности мяса рыбы (поз. 13, 14), времени копчения (поз. 15). Готовая продукция проверяется по качественным показателям (поз. 16) в зависимости от имеющегося набора контрольно- измерительных приборов, пригодных для автоматического контроля.

Следует отметить, что приведенная схема контроля может существенно меняться в зависимости от конкретных технологических требований, уровня автоматизации операций контроля и других причин

КОПТИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

На данный момент существует большое количество различных модификаций коптильных установок, предназначенных для копчения продуктов животноводства и рыболовства. Представим некоторые из них.

Комплекс термической обработки мясных изделий КТОМИ-300 предназначен для варки и копчения колбас, производства мясных изделий и рыбных продуктов. Термическая обработка продуктов в камере осуществляется постоянно циркулирующим воздухом, который прогоняется вентилятором через полость с установленными в ней ТЭНами вверху шкафа. Напуск дыма в камеру осуществляется из дымогенератора, где происходит горение (тление) опилок на трубчатых ТЭНах, опилки подаются на ТЭНы автоматически под собственным весом. Напуск пара производится из паровой камеры с установленными в ней ТЭНами. Управление режимами осуществляется с помощью блока управления.

Основные технические характеристики КТОМИ-100/300 приведены в табл. 2., а других установок в табл. 3.

Таблица 2. Технические характеристики КТОМИ-100/300.

Показатели	КТОМИ-100	КТОМИ-300
Рабочий объём камеры, м. Куб.		2,6
Потребляемая мощность, кВт
Диапазон рабочих температур внутри камеры, С
Пределы регулирования влажности, %
Давление воды в системе очистки и охлаждения дыма, кг/см. кв.
Время достижения температуры 100С, мин.
Появление пара после включения парогенератора, мин.
Время достижения влажности, мин.
Время автомат. Работы дымогенератора, час	1,3
Масса, кг
Габаритный размер	8008502100	145017602700

Таблица 3. Технические характеристики коптилен

Показатели	Термокамеры
Atmos типа TURBO-JET	ЕЛРО-4	К7-ФТВ
Производительность, кг/ч
По колбасе			-
По сосискам	-
По сарделькам	-	-
Температура среды в зоне, С
Подсушки	69-75	46-85	80-100
Обжарки	75-80	85-90	80-100
Варки			80-85
Температура внутри батона к окончанию процесса в зоне, С
Подсушки			-
Обжарки			-
Варки	70-74	71-76	-
Относительная влажность в зоне, %
Подсушки	-	14,4	12-30
Обжарки	9,6		12-30
Варки	75-80		80-90
Давление греющего пара, кПа	196-294	294-392	392-588

Управление работой установки производится с пульта управления. Технологический процесс термообработки управляется с помощью микропроцессора на основе выбранной программы, в том числе с возможностью составления потребителем собственных программ. В случае необходимости потребитель может в любой момент остановить программу и изменить рабочий режим.

Одним из важнейших факторов в данном процессе является поддержание нужной температуры и влажности. В пульте управления установлены измерители-регуляторы температуры с цифровой индикацией. Температура среды, при которой происходит подсушка и обжарка, задаётся путём установки стрелки- задатчика «сухого» термометра и соответствующее положение шкалы. Регулирование температуры среды двухпозиционное.

Влажность регулируется при помощи психометрических датчиков. В стену одного из отделений камеры вмонтированы два датчика температуры, которые работают совместно с логометрическими приборами. На один из датчиков надевается матерчатая повязка, конец которой опущен в бочок с водой. Таким образом, один из логометрических приборов, соединенных со смачиваемым датчиком, показывает температуру «влажного» термометра, а другой – температуру «сухого» термометра. Для создания относительной влажности среды в камере стрелка-задатчик «влажного» термометра устанавливается в такое положение, чтобы разность температур по «сухому» и «влажному» термометрам соответствовала требуемой относительной влажности, определяемой по психометрической таблице. При необходимости влажность воздуха увеличивается автоматически набрызгиванием воды на отопительный элемент (ТЭН). Увлажнение среды достигается в результате подачи в камеру острого пара.

На пульте управления камерой расположены также кнопки и выключатели для управления электродвигателями, циркуляционными вентиляторами, вытяжным вентилятором, соленоидным вентилем, пневмоприводами заслонок для подачи дыма и свежего воздуха, работой дымогенератора, а также для управления электродвигателями, перемещающими стрелки-задатчики на обоих логометрических приборах. С помощью программного устройства перечисленные операции осуществляются автоматически, в требуемой последовательности и в определённое время. Носителем программы является пластмассовая карта, которая на обратной стороне имеет 12 профильных дорожек. Нанесение на карту программы термообработки продукции осуществляется путем вырезания соответствующих дорожек, (каждая дорожка выполняет определённую функцию) необходимой длины. При продвижении карты в приборе дорожки взаимодействуют с контактной системой.