Способ автоматического управления теплои массообменными процессами переработки пищевого сырья

Способ автоматического управления теплои массообменными процессами переработки пищевого сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование способа автоматического управления процессами тепловой переработки , например сушки, капиллярно-пористого коллоидного пищевого сырья обеспечивает повышение эффективности управления, что выражается в улучшении качества переработанного продукта и снижении энергетических затрат и материальных потерь Сущность способа: сравнение текущих значений температуры и влажности объекта обработки с критическими значениями, в зависимости от результата сравнения вводится поправка в программные значения параметров теплоносителя и находятся значения производных разности между текущим значением указанных параметров теплоносителя и их программными значениями , потом находится знак функции переключения и по нему выносится решение об управляющем воздействии. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s А 24 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829002/13, (22) 28,05,90 (46) 07.06.92 Бюл, ¹ 21 (71) Ереванский политехнический институт им. К,Маркса (72) B.Ñ.Ìêðò÷ÿí, С.В.Силянкин, А,А.Саркисян, Г.P.Ëàëàçàðÿí, А,А.Оганесян, А.М,Якуб и Н,А.Хачатрян (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 976939, кл, А 24 B 9/00, 1981, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛО-И МАССООБМЕННЫМИ

ПРОЦЕССАМИ ПЕРЕРАБОТКИ ПИЩЕВОГО СЫРЬЯ (57) Использование способа автоматического управления процессами тепловой переработИзобретение относится к автоматическому управлению тепло- и массообменными процессами переработки различного пищевого сырья, имеющего во время переработки неоднородную влажность, например табачных листьев, замороженного мяса, брикетированных фруктов и овощей, чайных трав — мяты и чабреца.

Известен способ автоматического управления процессом переработки пищевого сырья, например табачных листьев, путем изменения параметров теплоносителя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является способ автоматического управления процессами сушки табачных листьев, путем измерения. параметров теплоносителя и объекта обработки, сравнением их с программными значениями, „„SU „„1738244 А1 ки, например сушки, капиллярно-пористого коллоидного пищевого сырья обеспечивает повышение эффективности управления, что выражается в улучшении качества переработанного продукта и снижении энергетических затрат и материальных потерь, Сущность способа: сравнение текущих значений температуры и влажности объекта обработки с критическими значениями, в зависимости от результата сравнения вводится поправка в программные значения параметров теплоносителя и находятся значения производных разности между текущим значением указанных параметров теплоносителя и их программными значениями, потом находится знак функции переключения и по нему выносится решение об управляющем воздействии. 1 ил.

Недостатком данного способа является

его низкая эффективность, связанная с энергетическими затратами на управление процессом переработки и материальными потерями, когда хотя и учитываются все основные параметры обрабатываемого сырья, решение о переходе с одного режима переработки на другой выносится только с учетом разности между программными и текущими значениями температуры и влажности обрабатываемого сырья. В результате такого решения не учитываются те случайные возмущения, которые действуют на объект управления: колебания температуры и относительной влажности наружного воздуха, напряжение питания сети электрокалориферов, изменение числа оборотов вытяжных вентиляторов и т,д. Это приводит к перерасходу электрической энергии, к увеличению потерь сухого вещества, в резуль1738244 тате чего эффективность управления снижается.

Цель изобретения — повышение эффективности управления.

Цель достигается тем, что сравнивают значения температуры и влажности объекта с их критическими значениями, в зависимости от результата вводят поправку в программные значения параметров теплоносителя и находят значения производных от результата сравнения, определяют значение функции переключения и корректируют изменение указанных параметров в теплоносителе в зависимости от знака функции переключения.

Управление осуществляется по знаку функции переключения, S=c1 Лx+c2 Лх + ...+с Л х ", (1) где $ — функция переключения; с1; с ; ... cn — постоянные коэффициенты, зависящие от вида перерабатываемого материала и контролируемого параметра теплоносителя;

Л х; Л х; ... Ь x(® — отклонение и и роизводные отклонения текущего значения контролируемого параметра от программных значений.

Для каждого перерабатываемого материала Существуют некоторые критические значения влажности и температуры (т.е. значение влажности, при котором постоянная скорость ее снижения переходит в падающую, и значение температуры обрабатываемого материала, при котором имеет место безвозвратная потеря качества сырья).

Текущие значения параметров перерабатываемого материала сравнивают с критическими значениями, Если текущие параметры меньше критических значений, то решение об управлении (характер воздействия на исполнительные технологические органы) в теплоносителе принимается на основе программных значений, а когда текущее значение влажности перерабатываемого материала больше критического значения, то решение принимается на основе откорректированных программных значений.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, Датчики 1 и 2 температуры и влажности соответственно, расположенные в объекте

3 управления, в котором производится обработка пищевого сырья 4, предназначены для измерения температуры и влажности перерабатываемого материала. Датчики 5 и

6 температуры и относительной влажности

55 соответственно расположены также в объекте 3 управления и измеряют значения температуры и относительной влажности теплоносителя, Результаты измерений поступают на аналоговые коммутаторы 7. Управление аналоговыми коммутаторами 7 осуществляется посредством микропроцессорного контроллера 8.

Для коммутации аналогового сигнала на аналогово-цифровой преобразователь 9 микропроцессорный контроллер набирает посредством соответствующего блока 10, каждый из которых реализует функцию дешифрации, интерфейс вывода 11, в который записывается адрес датчика. Этот адрес, поступая на аналоговые коммутаторы 7 и на блок 10, инициирует выбор одного из каналов аналогового коммутатора 7, Скоммутированный таким образом от датчиков аналоговый сигнал поступает на аналоговоцифровой преобразователь 9, где преобразуется в цифровую форму и сохраняется в интерфейсе ввода, после чего, согласно алгоритму управления, он вводится в микропроцессорный контроллер 8, Полученные измерения параметров объекта обработки обрабатываются в микропроцессорном контроллере, где определяются средние значения параметров теплоносителя и объекта обработки.

Далее в микропроцессорном контроллере 8 происходит обработка полученных результатов, вычисляются текущие значения разницы измеряемых величин и ее производных, по значениям которых вычисляется величина функции переключения, и в зависимости от ее знака микропроцессорный контроллер посылает в интерфейс вывода управляющие воздействия. Выбор интерфейса вывода происходит посредством соответствующего блока 10.

Полученное на выходе блока 13 управляющее воздействие поступает на блок 14, который управляет исполнительными устройствами в объекте управления, такими как источник тепла, вентилятор, заслонки, увлажнитель и т.д.

Способ осуществляется следующим образом.

При переработке (сушке) табачных листьев второй ломки сорта "Остролист" технологические режимы следующие: критическое значение влажности табака

W

Составитель В.Мкртчян

Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор О.Хрипта

Заказ 1947 Тираж Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния теплоносителя V=O,З м/сек, причем программа I предусмотрена до достижения критических значений И/кр и Ткр, а программа II — после достижения М/кр, Когда М/кр > Ф/тек где М/тек — текущее значение влажности табачных листьев и при

T ð > Ттек, где Ттек — текущее значение температуры табачных листьев, то микропроцессорный контроллер 8 находит разность

tnp1-стек, где 1тек — текущее значение температуры теплоносителя, и у пр1- ртек, где ф тек — текущее значение относительной влажности теплоносителя. По полученным значениям согласно формуле (1) 8 вычисляет знак функции переключения и принимает решение об выключении или включении соответствующего технологического оборудования. А когда 1Икр Ю/тек и при Ткр>Ттек. блок 8 находит разности tnp2 — 1тек + тк, где ск — корректирующее значение программной температуры и р прг — р тек+ р к, где р к— корректирующее значение относительной влажности. При это величинытк и р» блок 8 определяет по величине Ф/тек — Wnp, где Wnp — программное значение влажности перерабатываемого материала в текущий момент времени, по специальным функциям, которые занесены в постоянное запоминающее устройство блока 8, Последний по величинам tnp2 — тек+1к и р пр2 р тек+ (p к Опрвдвляет знак функции и по результату принимают решение об управлении.

Изобретение обеспечивает изменение

5 влажности материала при переработке строго по заданной программной кривой, тем самым обеспечивается высокое качество конечного продукта, снижение энергозатрат на управление и переработку, что

10 приводит к повышению эффективности управления переработкой пищевого сырья.

Формула изобретения

Способ автоматического управления тепло- и массообменными процессами пе15 реработки пищевого сырья путем измерения параметров теплоносителя и объекта обработки, сравнения их с программными значениями, отл ича ющи йся тем,что, с целью повышения эффективности управ20 ления, сравнивают значения температуры и влажности объекта с их критическими значениями, в зависимости от результата вводят поправку в программные значения параметров теплоносителя и находят значе25 ния производных от результата сравнения, определяют знак функции переключения и корректируют изменение указанных параметров в теплоносителе в зависимости от знака функции переключения.