Глава 12. Элементы автоматизации процессов хлебопекарного производства

Автоматизация производственных процессов хлебопекарных пред­приятий наиболее эффективна при выполнении следующих условий:

1. полная механизация основных и вспомогательных операций;

2. осуществление непрерывных технологических процессов;

3. специализация поточных машин на выработку определенного сорта или ассортиментной группы изделий.

Основные понятия и определения

Автоматическое устройство можно рассматривать как группу вза­имно связанных элементов, каждый из которых выполняет опреде­ленное преобразование сигнала, несущего информацию для контро­ля и управления.

Б зависимости от выполняемых функций элементы систем авто­матики можно разделить на следующие основные группы:

воспринимающие элементы, или датчики, непосредственно из­меряющие контролируемые параметры и преобразующие их значе­ние в сигналы определенного вида, удобные для передачи последую­щим элементам системы;

промежуточные элементы, или управляющие, воспринимающие сигналы отдатчиков и выполняющие функции усиления, преобра­зования этих сигналов, распределения их по различным каналам для передачи последующим элементам системы. К промежуточным эле­ментам относятся элементы сравнения, усилители, реле, распреде­лители, выпрямители, стабилизаторы и др.;

исполнительные элементы, выполняющие различные функции в зависимости от назначения системы автоматики. К исполнительным элементам относятся различные двигатели, измерительные приборы, сигнальные устройства.

Датчики систем автоматики различны по своему назначению и конструкции. Б зависимости от ряда признаков датчики делятся на электрические, механические, радиоактивные, акустические, опти­ческие, физико-химические, гидропневматические и др.

Электрические датчики нашли наибольшее применение в автоматике благодаря удобству передачи информации с помощью тока и напряжения.

Механические датчики используются в основном как элементы, воспринимающие перемещения, так как во многих случа­ях преобразование контролируемых параметров в перемещения осу­ществляется сравнительно просто

Акустические датчики основаны на измерении парамет­ров упругих колебаний, распространяемых в контролируемой среде.

Действие оптических датчиков основано на явлении пре­ломления или полного внутреннего отражения потока световых лу­чей контролируемым объектом.

Автоматическое регулирование — важнейшая составная часть ав­томатизации технологических процессов. Под ним подразумевают воз­действие устройства или комплекса устройств на одну или несколько переменных величин, которые характеризуют данный технологичес­кий процесс и называются параметрами процесса, с целью поддер­жания их на заранее заданном уровне, либо изменения по опреде­ленному закону.

Регулирование может производиться вручную либо автоматически.

При ручном регулировании воздействие на регулируе­мую величину осуществляется человеком; параметры процесса при этом контролируются с помощью измерительных приборов или визуально.

Автоматическое регулирование осуществляется безуча­стия человека; контроль параметров процесса, сравнивание их с за­данным значением и воздействие на процесс производятся приборами.

Установка, в которой осуществляется регулируемый технологический, процесс, называется объектом регулирования, а комплекс устройств, предназначенный для автоматического регулирования технологичес­кого процесса, называется автоматическим регулятором.

Автоматический регулятор можно разделить на ряд фун­кциональных элементов: измерительное устройство, задающее устрой­ство, элемент сравнения, управляющий элемент, исполнительный ме­ханизм, регулирующий орган и внутренние связи. Каждый из состав­ляющих элементов регулятора выполняет определенные функции.

Измерительное устройство непрерывно измеряет значе­ние регулируемой величины и преобразовывает ее в другую вели­чину, удобную для воспроизведения и передачи на последующие элементы регулятора.

Заданное значение регулируемой величины устанавливается за­дающим устройством.

Вэлементе сравнения значение регулируемой величины со­поставляется с заданным значением, в результате чего выявляется величина и знак ее отклонения.

Управляющий элемент производит преобразование и усиле-ние сигнала отклонения регулируемой величины и управляет испол­нительным механизмом, сочлененным с регулирующим органом. Пос­ледний соответственно изменяет величину регулирующего воздей­ствия на объект регулирования.

Внутренние обратные связи предназначены для необходимой кор­ректировки свойств регулятора,

Регулируемый объект в совокупности с автоматическим ре­гулятором образует замкнутую динамическую систему, называемую системой автоматического регулирования (САР).

В замкнутой системе процесс регулирования характеризуется пе­редачей воздействия от одного элемента к другому по замкнутому контуру,

В современном производстве большое значение имеет автомати­ческая сигнализация, которая является одним из звеньев, связыва­ющих диспетчера с производством. В комплекс автоматической сиг­нализации входят сигнальные лампы, приборы контроля и регистра­ции параметров, расположенные на диспетчерском щите. Помимо этого, на щите диспетчера имеется мнемоническая схема, отражаю­щая технологический процесс производства. Эта схема собирается из отдельных символов, изображающих машины, механизмы поточных линий, производственные емкости, а также из стрелок, показываю­щих направление перемещения сырья и полуфабрикатов. Символы мнемонической схемы делаются накладными — из стали, пластмассы или других материалов, или же наносятся краской непосредственно на панели щита.

Для большей наглядности и удобства в символы мнемосхемы встра­иваются сигнальные лампы и табло, переключатели, а в некоторых случаях и приборы (например, вторичные приборы электронных уров­немеров муки в силосах).

Автоматическая сигнализация по своему назначению подразделяется на предупредительную, контрольную и аварийную.

Предупредительная с-нгнализация включается в тех случаях, когда значения контролируемых факторов достигают вели­чины, при которой возникает необходимость вмешательства диспет­чера или обслуживающего персонала либо в течение технологическо­го процесса, либо в работу оборудования для обеспечения в дальней­шем нормальной работы участка, отделения или всего завода.

Так, в условиях хлебозавода предупредительная сигнализация опо­вещает диспетчера об отклонениях температурных режимов в пекар­ных камерах от заданных значений, об опорожнении силосов, из которых мука поступает на производство, и т.д.

В каждом отдельном случае на щите вспыхивает определенное све­товое табло с соответствующей надписью на нем, и включается элек­трический звонок для привлечения внимания диспетчера.

Контрольная сигнализация применяется для проверки правильности произведенных операций по управлению поточными линиями и технологическим оборудованием, а также для контроля за состоянием оборудования в процессе работы.

Такая сигнализация осуществляется сигнальными лампами, вмон­тированными в символы мнемонической схемы. Загорание этих ламп показывает направление технологических потоков и, кроме того, свидетельствует о нормальной работе машин и механизмов. Конт­рольная сигнализация используется также для проверки неисправно­стей импульсных линий.

Аварийная сигнализация оповещает диспетчера и обслу­живающий персонал о выходе из строя машин и агрегатов или о возможности на том или ином участке аварии, которая может выз­вать нарушения технологического процесса.

Аварийная сигнализация осуществляется световым и звуковым сигналом. При этом для звуковой сигнализации используется специ­альное устройство, например, электрическая сирена или гудок, но их сигналы должны отличаться от сигнала предупредительного.

К аварийной сигнализации зачастую относится и пожарная сиг­нализация.