Устройство для автоматического управления процессом стерилизации в автоклавах

Устройство для автоматического управления процессом стерилизации в автоклавах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН.ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес убли (11)974995 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23. 12. 80 (21) 3225545/28-13

fgqj Кл 3 с присоединением заявки ¹

A 23 Ь 3/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (ЯЗ) УДК б 37. 132. .4 (О 88.8) Опубликовано 2111,82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.11.82

В.В.Русанов, В.Ф.Лебедев и. И "И,.лапщин- .

Московский ордена Трудового КрасногеЗнавМНи / институт народного хозяйства им. Г.В.ПллеЪаац ва j

ФФ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ СТЕРИЛИЗАЦИИ В ABTOKJIABAX

Изобретение относится к стерилизации пищевых продуктов, например при изготовлении рыбных консервов.

Известно устройство для автоматического управления процессом стери» лизации в автоклавах, состоящие из терморегулятора и регулятора давления, таймера временных интервалов, мембранных вентилей, основных и обводных паро- и водопроводов (13.

Недостатками указанного устройства является малая надежность, связанная с использованием зубчатых пе-редач, кулачковых механизмов и механических контактных групп, сложность обслуживания и наладки программы стерлизации, жесткая зависимость выполнения процесса стерилизации от давления.в подводящих паро- и воздухопроводах.

Наиболее близким техническим рааением к изобретению является устройство для автоматического управления. .процессом стерилизации в автоклавах, содержащее регуляторы температуры и давления, связанные с первичныьвт преобразователями температуры к давления, программный блок и исполнительные механизмы, установленные ва линиях подачи пара, воды, воздуха, слива воды, и конденсатор (2).

Недостатками этого устройства являются больщой расход .энергии на управление процессом стерилизации, сложность перестройки на новую программу стерилизации, зависимость надежности,выполнения процесса стерилизации от внешних факторов и отсутствие альтернативных вариантов изменения хода ведения процесса при изменении параметров и в аварийиых ситуациях.

Цель изобретения — повьхаение надежности и снижение энергозатрат в процессе стерилизации.

Укаэанная цель достигается тем, :что устройство для автоматического управления. процессом стерилизации в автоклавах, содержащее. регуляторы температуры и давления, связанные с первичными преобразователями температуры и давления, программный блок, исполнительные механизввт, установ-. ленные на линиях подачи пара, воды,воздуха, слива воды и, конденсатор, :снабжено дешифраторами-, логическим .блоком и компаратором, тпжчем последний связан с регулятбром температуры и программным блоком, а вхо974995 ды дешифраторов соответственно подключены к регуляторам температуры и давления и через концевые выключатели - к исполнительным механизмам, выходы же дешифраторов подключены к логическому блоку, соединенному через промежуточные реле с исполнительными механизмами.

На чертеже представлена схема уст ройства для автоматического управления процессом стерилизации в автокланах. устройство состоит из программного блока, представляющего собой таймер 1 временных интервалов, компаратора 2 конечной температуры про.дувки, дешифратора 3 периодов работы устройства, трехпоэиционных регу-. ляторов 4 и 5 температуры и,цавления, выходы которых подключены к,цешифра,тору б состояния среды. Концевые

20 выключатели электрических исполнительных механизмов 7 и соленоидных мембранных вентилей 8 подключены к .входам дешифраторов 9 состояний рабочих .органов. Выходы всех дешифраторов соединены с блоком 10 логических элементов, принимающих информацию о ходе технологического процесса и организующих переключение исполнительных механизмов воздействием на промежуточные реле 11.

ЗО

Основные логические операции в данном устройстве осуществляют четырехвходовые дешифраторы, которые в зависимости QT поданного набора (кода) входных сигналов выдают сигнал только на определенную выходную шину..

Сигналы приходят в виде уровней напряжения. Высокий уровень соответствует логической 1, низкий уровень— логическому О . Так на входы де- 40 шифратора этапов стерилизации приходят сигналы от кампаратора и триггеров временных интервалов программного блока. В период продувки на всех четырех входах этого дешифрато- 45 ра логические нули i = О, 1 = О>

13Î(0000 ).Впериодпрогрева код изменяется и на входных клеммах дешифратора появляется набор 1000, период стерилизации соответствует коду 1100, период охлаждения 1110, а конец цикла стерилизации соответствует коду 1111 .

На дешифратор состояния среды в

l автоклаве приходят сигналы от трех6озиционных регуляторов 4 и 5 температуры и давления. Когда температура и давление в автоклаве соответствуют норме на входе этого дешифратора, устанавливается код 0000 . В 60 зависимости от других состояний па- раметров среды (температура или давление больше или меньше нормы) на входе возможна одна иэ шестнадцати коцовых комбинаций. 65

И, наконец, два последних дешифратора распознают какие из клапанов закрыты, а какие открыты.. При за крытом клапане на вход соответствующего дешифратора подан логический 0, если клапан открыт — на входе логическая 1 °

Работает . устройство согласно. установленному в таблице алгоритму, где в левой части указаны все возможные кодовые комбинации аргументов

,на входных клеммах дешифраторов, а с правой стороны функции каждого набора этих аргументов (Е„-Zt) . По существу функция каждого набора представляет собою код переключения исполнительных механизмов A„-А, за

:которым следит логический блок 10 °

Алгоритм переключения составляется для каждого случая с учетом минимума энергозатрат для ведения процесса стерилизации.

При пятнадцати представленных аргументах теоретически возможно получение 225 наборов кодовых комбинаций. В данной таблице, в качестве примера, представлены выборочно семнадцать наборов, где i i — наборный код на дешифраторе периодов работы; Т8, Т, Р>, Р— код на дешифраторе состояния среды в автоклаве; A -A — код состояния рабочих органов йсполнительных механизмов, соответственно установленных на трубопроводах подачи пара, воды, воздуха, сливном трубопроводе и линии спуска конденсатаi ńŠ— промежуточные реле, управляющие работой электрического исполнительного механизма (ЭМИ) и соленоидного мембранного вентиля (СВМ) на трубопроводе подучи пара;

ŠŠ— промежуточные реле, управляющйе работой ЭМИ и СВМ на трубопроводе подачи воды; Z — промежуточное реле, управляющее работой клапана на сливном трубопроводе1 Š— промежуточное реле вентиля подачи воз- духау Е - промежуточное реле, уп,равляющее работой соответствующего исполнительного механизма A на спускном трубопроводе.

Перед началом процесса на регуляторах температуры и давления устанавливают пределы температуры и давления, соответствующие выбран.ным режимам, стерилизации. Переключателями программного блока 1 устанавливают временные интервалы на прогрев, стерилизацию и охлаждение.

На входе компаратора 2 устанавливается уровень опорного напряжения, соответствующего температуре начала прогрева. После этого устройство готово к работе. При нажатии на кнопку Пуск на все выходные клеммы дешифратора 3 поданы логические 0, что соответствует периоду про974995

° дувки. В это время открывается клапан подачи пара А и продувочный . (сливной) клапан А . Остальные вен.тили перекрыты. Когда автоклав за, полняется паром и температура в нем достигает уровня, при.котором срабатывает компаратор 2, на входной ножке дешифратора 3 появляется логи ческая 1 -, что соответствует коду прогрева. Блок автоматического управления начинает работать в соответствии с новыми наборами кодовых комбинаций. Соленоидные вентили Aq, Ау и А перекрывают соответствующие трубопроводы продувки, слива конденсата и подачи пара и постепенно начинает открываться клапан A„, работой которого управляет электрический исполнительный механизм ИЗО. Время и скорость процесса прогревания консервов установлены режимами работы этого механизма и контролируются логическим блоком в соответствии с алгоритмической таблицей. При истечении времени прогрева блок управления переводит схему в режим стерилизации и посредством исполнительных механизмов А„-Ag поддерживаем этот ре» жим согласно таблице режимов работы.

После процесса стерилизации на де.шифраторе временных интервалов появляется код охлаждения 1110 . В это время. постепенно открываются клапаны на.воздушном и водяном трубопроводах, что обеспечивает плав5 ность процесса охлаждения и требуемую длительность. Применение регулируемых исполнительных механизмов

МЭО исключает ручную подстройку процессов прогрева и охлаждения. По окончании цикла охлаждения появляется код 1111, который может включить сигнальное устройство (индикаторную лампу, звуковой сигнал), сигнализируюшее об окончании процесса.

15,В результате реализации предложенного устройства для автоматического управления процессом стерилизации в автоклавах надежность всего устройства повышается как за счет ис20 пользования микросхем, срок службы которых составляет 15000 ч, по сравнению с 2000 ч работы элементов известного устройства, так и за счет заранее установленных переключений

25 в случае возможных аварийных ситуаций. Кроме того, самонастройка работы исполнительных механизмов на оптимально запрограммированный режим снижает энергозатраты на ведение процесса стерилизации.

974995

Формула изобретения

Составитель Г.Богачева .Редактор A.Øèøêèíà . Техред Л. Пекарь Корректор,О.Билак

Заказ 8861/3 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЙП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устрой ст во дл я автоматического управления процессом стерилизации в автоклавах, содержащее регуляторы температуры и давления, связанные с первичными преобразователями температуры и давления, программный блок и исполнительные механизмы, установленные на линиях подачи пара,. воды, воздуха, слива воды, и конденсатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и снижения энергозатрат, оно снабжено дешифраторами,.логическим блоком и компаратором, последний связан с регулятором температуры и программным блоком, входы дешифраторов соответственно подключены к регуляторам температуры и давления и через концевые выключатели — к исполнительным механизмам, а выходы — к логическому блоку, соединенному через промежуточные реле с исполнительными механизмами.

Источники информации, 1О принятые во внимание при экспертизе

1. Барбаянов К.А. Производство рыбных консервов. М., Пищепромиэдат, 1961, с. 180.

2. Берендс Т.К. и др. Элементы и схемы пневмоавтоматики, М., Ма1 шиностроение, 1968, с. 229-233.