Автоматизация процесса производства муки

            Реферат 

    В курсовой работе на тему  «Автоматизация процесса производства  муки» выполнено описание технологической  схемы производства, выбор параметров  регулирования и средств автоматики.

    Пояснительная записка содержит 21 страницу текста и 1 таблицу. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………..4

1. Описание технологического процесса производства муки………………………………………………………………………………..7

2. Выбор параметров контроля, регулирования и сигнализации…...........10

3. Выбор приборов и средств регулирования………………………...........11

3.1 Датчик скорости……………………………………………………………11

3.2 Датчик  уровня……………………………………………………………..13

3.3 Датчик температуры………………………………………………………15

3.4 Датчик массы………………………………………………………………16

3.5 Датчик расхода………………………..…………………………………..18

Заключение……………………………………………………………………….19

Библиографический список……….…………………………………………….20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    Производства муки известно человеку  с незапамятных времен, на их  основе готовят разнообразные  хлебобулочные и кондитерские изделия и кулинарные блюда. Теория и практика технологии муки и крупы постоянно развиваются. Во-первых, переработка зерна в муку принципиальная необходимость. Во-вторых, для измельчения зерна необходимы затраты значительного количества энергии. Поэтому мельница всегда была объектом технической мысли, техника и технология помола постоянно развивались и совершенствовались. Мельница намного раньше других производств приобрела облик промышленного предприятия. В России водяные и ветряные мельницы появились уже в девятом веке, в двенадцатом веке они были повсюду. В 1803 году в одной только Московской губернии было 656 водяных мельниц. Первая мельница с паровым двигателем была построена в Лондоне в 1785году, а в России - в 1818году, в селе Воротынец Нижегородской губернии - раньше, чем в остальных европейских странах. Паровая машина Черепановых мощностью около 4 лошадиных сил (около 3 кВт), созданная в 1824 году, также работала на жерновой мельнице производственной мощностью 1,5 тонн в сутки. В 1892 году в 56 губерниях европейской части России работало свыше 800 крупных паровых мельниц. На мельницах широко применяли различные двигатели внутреннего сгорания. В 1914 году в Санкт-Петербурге мельница ржаного сеяного помола была переведена на электропривод и стала первым электрифицированным предприятием России. Даже на небольших зерновых ветряных или водяных мельницах издавна была предусмотрена механизация физически тяжелых операций. Огромную роль в развитии мельницы сыграло изобретение вальцевого станка. В России его впервые применили на мельнице в 1822 году. С тех пор станки стали активно конкурировать с жерновами, а затем на крупных мельницах совершенно вытеснили их. В 1880 году в Поволжье почти все мельницы были вальцовыми, а всего в России таких мельниц было уже 180. Современная мельница представляет собой полностью механизированное предприятие, причем управление процессом и контроль технологических операций в значительной мере осуществляются автоматизированными системами.

    Вместе с крупяными предприятиями  длительное время существовали мельницы сельскохозяйственного типа. По данным статистики, еще в 1931 году на территории СССР было более 200 000 ветряных и водяных мельниц, которые обеспечивали нужды сельских жителей.

    В 19 веке выход муки разных  сортов при помоле пшеницы составлял 75-80%. При этом условия конструкции, диктовали производство большого разнообразия сортов муки. Как правило, на каждой мельнице их было не мене 5, а на некоторых даже 12 сортов.

    Такое положение около 10 лет  сохранялось и после 1917 года в новой РСФСР, а затем и в бывшем СССР. Качество муки на различных мельницах значительно отличалось. В 1927 году в РСФСР и УССР впервые введены единые стандарты на муку. Действующий в настоящее время стандарт утвержден в 1988 году. Во второй половине 19 века в России происходил бурный рост промышленности, быстро развивалось и мукомолье: только в период с 1860 по 1896 годы было построено более 800 товарных мельниц. Опираясь на прочный экономический фундамент, Россия экспортировала не только зерно, но и муку, которая отличалась высоким качеством и заслуженно пользовалась повышенным спросом в западных странах.

    Строительство и эксплуатация  мельниц требовали литературного  обеспечения. Инженерное руководство  по этому вопросу было опубликовано  уже в 1812 году В. Левшиным. В дальнейшем такая техническая литература появляется достаточно регулярно. Д.И. Менделеев в своей «Технологии» большой раздел посвятил мукомольному производству.

    В 1876 году первый инженер - мукомол  и профессор Санкт - Петербургского технологического института П.А. Афанасьев опубликовал «Курс мукомольных мельниц»; в 1884 году его ученик профессор К.А. Зворыкин издал «Курс по мукомольному производству». Эстафету от этих ученых принял профессор П.А.Козьмин, издавший в 1912 году учебник «Мукомольное производство».

    Активно велась и подготовка  специалистов. Первые технические  школы в России были организованны  еще при Екатерине Второй, в  1782 году насчитывалось 8 таких  школ, в 1786 - уже 165 школ. За период  с1876 по1917 годы диплом инженера имели более 100 мукомолов. Современные мельницы отвечают всем инженерным требованиям. Сложный многофакторный технологический процесс, насыщенность предприятий технологическим и вспомогательным оборудованием, автоматизированными системами контроля и управления предъявляют повышенные требования к профессиональным знаниям, организационной способности и общему культурному и интеллектуальному уровню инженеров - технологов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Описание  технологического процесса производства муки.

    Предварительно очищенное зерно подают из элеватора на мукомольный завод цепными конвейерами 1 и загружают в силосы 2. Силосы оборудованы датчиками верхнего и нижнего уровней, которые связаны с центральным пунктом управления. Зерно из каждого силоса выпускают через самотечные трубы, снабженные электропневматическими регуляторами пото¬ка зерна 3. С помощью регуляторов и винтового конвейера 4 в соответствии с задан¬ной рецептурой и производительностью формируют помольные партии зерна. 

    Каждый поток зерна проходит магнитные сепараторы 5, подогреватель зерна 6 (в холодное время года) и весовой автоматический дозатор 7. Далее зерно подвергают многостадийной очистке от примесей. В зерноочистительном сепараторе 8 отделяют крупные, мелкие и легкие примеси. В камнеотделительной машине  9  выделяют ми¬неральные примеси. Затем зерно очищается в дисковых триерах: куколеотборнике 10 и овсюгоотборнике 11, а также в магнитном сепараторе. Наружную поверхность зерна очищают в вертикальной обоечной машине 12, а с помощью воздушного сепа¬ратора 13 отделяют аспирационные относы.  

    Далее зерно через магнитный  сепаратор попадает в машину  мокрого шелушения 14 и после  гидрообработки системой винтовых  конвейеров 15 и 17 зерно распределя¬ется  по силосам 18 для отволаживания. Силосы оборудованы датчиками уровня зер¬на, которые связаны с центральным пунктом управления. Система распределения зерна по отлежным силосам обеспечивает необходимые режимы отволаживания с различной продолжительностью и делением потоков в зависимости от стекловидности и исходной влажности зерна. После основного увлажнения и отволаживания пре¬дусмотрена возможность повторения этих операций через увлажнительный аппарат 16 и винтовой конвейер 17.

    После отволаживания зерно через  регулятор расхода, винтовой конвейер 19 и маг¬нитный аппарат поступает в обоечную машину 20 для обработки поверхности. Из этой машины зерно через магнитный аппарат попадает в энтолейтор-стерилизатор 21, а затем в воздушный сепаратор 22 для выделения легких примесей. Далее через магнитный ап¬парат его подают в увлажнительный аппарат 23 и бункер 24 для кратковременного отволаживания. Затем зерно взвешивают на автоматическом весовом дозаторе 25 и через магнитный аппарат направляют на измельчение в первую драную систему.

    В каждую драную систему входят вальцовые станки 26, рассевы драных систем 27, рассевы сортировочные 28 и ситовеечные машины 29. Сортирование продуктов измельчения драных систем осуществляют последовательно в два этапа с получени¬ем на первом этапе крупной и частично средней крупок, а на втором — средней и мелкой крупок, дунстов и муки. В ситовеечных машинах 29 обогащают крупки и дунсты /, // и III драных систем и крупку шлифовочного процесса.

    Обработке в шлифовальных вальцовых  станках 30 подвергают крупную  и сред¬нюю крупку I, // и III драных систем после ее обогащения в ситовеечных машинах 29. Верхние сходы с сит рассевов III и IV драных систем направляют в бичевые вымольные машины 37, проход последних обрабатывают в центрифугалах 38. В раз¬мольном процессе применяют двухэтапное измельчение. После вальцовых станков 30 и 33 установлены деташеры 31 и 35 для разрушения конгломератов промежуточ¬ных продуктов измельчения зерна и энтолейторы 34 для стерилизации этих продук¬тов путем ударных воздействий.

     В рассевах 32, 36 и 39 из продуктов измельчения высевают муку, которая посту¬пает в винтовой конвейер 40. Из него муку подают в рассевы 41 на контроль, чтобы обеспечить отделение посторонних частиц и требуемую крупность помола. Далее муку через магнитный аппарат, энтолейтор 42 и весовой дозатор 43 распределяют в функциональные силосы 44. Из них обеспечивается бестарный отпуск готовой муки на автомобильный и железнодорожный транспорт либо с помощью весовыбойного устройства 45 муку фасуют в мешки, которые конвейером 46 также передают на транспорт для отгрузки на предприятия-потребители муки. Перед упаковыванием в потребительскую тару муку предварительно просеивают на рассеве 47, упаковы¬вают в бумажные пакеты на фасовочной машине 48. Пакеты с мукой группируют в блоки, которые заворачивают в полимерную пленку на машине для групповой упа¬ковки 49. Полученные блоки из пакетов с мукой передают на транспортирование в торговую сеть. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Выбор параметров контроля, регулирования и  сигнализации.

    Предварительно очищенное зерно подают из элеватора на мукомольный завод цепными конвейерами 1, которые регулируются датчиком скорости и загружают в силосы 2. Силосы оборудованы датчиками верхнего и нижнего уровней, которые связаны с центральным пунктом управления. Зерно из каждого силоса выпускают через самотечные трубы, снабженные электропневматическими регуляторами пото¬ка зерна 3, которые также контролируются датчиком скорости. С помощью регуляторов и винтового конвейера 4, регулируется датчиком скорости, в соответствии с задан¬ной рецептурой и производительностью формируют помольные партии зерна.

    Каждый поток зерна проходит  магнитные сепараторы 5, подогреватель  зерна 6 (в холодное время года) и весовой автоматический дозатор 7. Далее зерно подвергают многостадийной очистке от примесей. В зерноочистительном сепараторе 8 отделяют крупные, мелкие и легкие примеси. В камнеотделительной машине 9 выделяют ми¬неральные примеси. Затем зерно очищается в дисковых триерах: куколеотборнике 10 и овсюгоотборнике 11, а также в магнитном сепараторе.

    Магнитный сепаратор 5, зерноочистительный  сепаратор 8, камнеотделительная  машина 9 и куколеотборник 10 контролируются  датчиками, которые характеризуют  качество продукции или сырья. Подогреватель зерна 6 и весовой автоматический дозатор 7 контролируются датчиками температуры и массы соответственно. 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Выбор приборов и средств регулирования.

3.1 Датчик скорости 

    Сигнализатор движения радиоволновый  СДР101П (бесконтактный датчик скорости) предназначен для непрерывного контроля (сигнализации) линейного перемещения твердых (сыпучих) сред на лентах транспортеров, перемещения ковшей норий и других подобных механизмов, обнаружения движения потока продукта в самотечном, аэрозольном и пневматическом транспорте, а также сигнализации попадания продукта в воздухопроводы, наличия продукта на конвеерной ленте. Сигнализатор движения может быть использован для своевременного отключения механизмов при их холостой (без продукта) работе в целях экономии электроэнергии.

Основные  функции:

- восприятие  радиальной, по отношению к направлению  излучения, составляющей скорости  движения продукта, механизмов или  их агрегатов;

- выдача  релейного сигнала, соответствующего  наличию или отсутствию движения, с задержкой времени включения (выключения);

- задание  задержки времени включения и  выключения коммутационного элемента  относительно момента фиксации  наличия (отсутствия) движения;

- световая  индикация, отображающая режим  работы.

Принцип действия.

    Размещенный в приборе передатчик излучает радиоволну с фиксированной частотой в направлении поверхности контролируемого объекта. Частота отраженного от этой поверхности сигнала отличается от излученной, если поверхность движется в пространстве. В результате сложения и детектирования отраженного и излученного сигналов в приемнике выделяется сигнал разностной частоты, пропорциональный линейной скорости движения.

Достоинства:

- Отсутствие  контакта с контролируемым продуктом. 

- Простота  и надежность прибора.  

- Современная  элементная база. 

- Малые  габаритные размеры и масса.

Технические данные:

Напряжение  питания

+15 ... 27 В или 15 ... 25 В, 50 Гц  

Потребляемая  мощность, не более:

0,8 В•А  

Диапазон  контролируемых скоростей перемещения  продукта

0,03 ... 3 м/с  

Максимальное  расстояние до объекта

0,5 м  

Диапазон  установки задержки времени включения  и выключения коммутационного элемента

от 1 до 120 с  

Выходной  релейный сигнал:

коммутационная  функция переключающий контакт  электрическая нагрузка, не более;      на переменном токе 0,25 А, 60 В, 0,3 В•А    на постоянном токе 0,25 А, 60 В, 0,3 Вт

Условия эксплуатации:

температура окружающей среды -30 °С ... +50 °С относительная  влажность до 95% (при 35 °С) вибрационные нагрузки 5 ... 80 Гц, 1 g

Степень защиты обеспечиваемая оболочкой  IP65 IP65 
 
 
 
 
 
 
 

3.2 Датчик уровня. 

    Сигнализатор уровня СУ200И предназначен  для контроля предельного уровня  воды, щелочей, кислот, нефти и  нефтепродуктов, зерна и продуктов  его размола, цемента, извести,  песка, угля, угольной пыли, а также других жидких и сыпучих сред, в том числе в емкостях, находящихся как под атмосферным, так и под избыточным давлением. Сигнализатор уровня СУ200И в комплекте с двумя датчиками уровня обеспечивает контроль предельного уровня в двух точках.

    Принцип действия основан на  преобразовании изменения электрической  емкости чувствительного элемента (ЧЭ) датчика, вызванного изменением  уровня контролируемой среды,  в выходной сигнал постоянного  тока. Этот сигнал, в свою очередь,  используется для управления срабатыванием выходного реле.

Исполнения  приборов

Вторичный преобразователь имеет различные  исполнения по питанию и организации  выходного сигнала: 

- Сигнализатор  уровня СУ200МАИ предназначен для  питания от сети 220 В, 50 Гц. Имеет  два независимых канала сигнализации (по каждому из которых предусмотрено отдельное выходное реле). 

- Сигнализатор  уровня СУ200МБИ предназначен для  питания от сети +24 В. Выполняет  функции аналогичные СУ 200МАИ. 

- Сигнализатор  уровня СУ 200ЛАИ предназначен  для поддержания уровня в заданных пределах, питание от сети 220 В, 50 Гц. Два датчика работают на одно выходное реле. 

- Сигнализатор  уровня СУ 200ЛБИ предназначен  для поддержания уровня в заданных  пределах, питание от сети +24 В.  Выполняет функции аналогичные  СУ 200ЛАИ. 

    В зависимости от типа контролируемой  среды и условий измерений  могут применятся различные варианты  исполнения датчиков уровня ЕС: конструкция, материал и длина  ЧЭ, тип присоединительного элемента, термостойкое исполнение. 

Достоинства: 

- К одному вторичному преобразователю может подключаться до двух датчиков уровня.

- Предусмотрена  регулировка времени задержки  срабатывания выходных реле.

- Сигнализатор  уровня СУ200И обеспечивает возможность  инвертирования алгоритма работы  выходных реле.

- Сигнализатор уровня СУ200И обеспечивает самодиагностику, выдачу аварийного сигнала и зажигание индикатора “Авария” при неисправности линии связи с датчиком.

- Сигнализатор  уровня СУ 200И имеет аварийное  реле.

- Гальваническая  развязка выходных цепей с  силовыми цепями.

- Обеспечение  взрывозащиты уровня “ia”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.3 Датчик температуры. 

    Автоматизированная система контроля  температуры АСКТ-01 предназначена  для измерения температуры зерна  в силосах по всей высоте  силоса и подачи аварийно-предупредительной сигнализации в случае превышения температурой зерна установленного предельного значения.

Достоинства:

- прогнозирование  самосогревания продукта;

- полная  автоматизация;

- высокая  надежность;

- стабильность  и точность измерений;

- низкие  затраты на кабельную продукцию; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.4 Датчик массы. 

Микросим-06, мод. М0600, М0601.

    Для измерения и преобразования  сигналов весоизмерительных тензорезисторных  датчиков, вывода полученной информации  на встроенное табло индикации  в единицах массы с последующей ее передачей через интерфейс к другому оборудованию, используются как комплектующие изделия в весах различного типа, в весоизмерительных устройствах и непосредственно связанных с ними задач управления технологическими процессами на предприятиях промышленности, сельского хозяйства и транспорта. Диапазон измерений входного сигнала, мВ/В, не более -0,05...+2,55;-0,1...+3,1. 

  Микросим-06КС. 

Назначение  и функциональные возможности.

Прибор  предназначен для работы в составе  конвейерных весов и дозаторов  непрерывного действия с переменной

или постоянной скоростью ленты, служит для автоматического  измерения и индикации основных параметров работы конвейерных весов:

- счетчика  отгруженной массы;

- текущей  производительности;

- времени  счета;

- линейной  плотности;

- скорости  конвейера;

Кроме этого, прибор обеспечивает:

- дистанционную  передачу значений текущей производительности (или линейной плотности) в  виде сигнала постоянного тока  от 4 до 20 мА;

- выдачу  управляющих сигналов о превышении  уставок (количество отгруженной массы и порог производительности /линейной плотности);

- передачу  по последовательному каналу  RS485 текущих параметров.

Прибор  имеет индикатор, клавиатуру управления, дискретные входы/выходы, разъемы:

- для  подключения тензодатчика;

- для  подключения датчика скорости конвейерной ленты;

- интерфейс  RS485 (для подключения компьютера);

- интерфейс  MS-bus (для подключения контроллера непрерывного действия). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                              3.5 Датчик расхода.  

Поточный  расходомер зерна серии "Шлейф".

Назначение - Непрерывный контроль массового  расхода зерна в падающем потоке.

Применение:

-  Датчик  применяется в системе автоматического  увлажнения зерна "Плаун"

- в системах  контроля расхода сыпучих материалов.

Основные  технические характеристики:

Заключение

    В данном курсовом проекте  была произведена автоматизация  процесса производства муки.

    Был произведен выбор приборов и средств автоматизации на основании новых передовых технологий и стоимости современных средств автоматизации. Автоматизация необходима чтобы контролировать параметры технологического процесса производства муки.

    За счет использования автоматизации в производстве повышается эффективность производственного процесса, снижается количество бракованной продукции, повышается качество производимой продукции, повышается безопасность и экономичность. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Библиографический список 

1. Благовещенская М.М. Информационные технологии систем управления технологическими процессами. - М: Высшая школа, 2005. – 768 с.

2. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн.: Учеб. Для вузов/ С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; Под ред. Акад. РАСХН В.А. Панфилова. – М.: Высш. шк., 2001. – 703 с.

3. Петров И.К. Приборы и средства автоматизации для пищевой промышленности. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 416 с.