Способ автоматического управления теплои массообменными процессами переработки пищевого сырья

 

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.

Способ автоматического управления теплои массообменными процессами переработки пищевого сырья Способ автоматического управления теплои массообменными процессами переработки пищевого сырья Способ автоматического управления теплои массообменными процессами переработки пищевого сырья 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подготовке технологического газа для установки для сушки табака, в частности к устройству для подготовки технологического газа для установки для сушки табака, в частности пневматической или аэрофонтанной сушилки, с устройством для подачи и испарения технологическим газом подводимой воды, причем устройство включает испарительный агрегат, который расположен в потоке технологического газа до установки для сушки табака и до подачи табака в технологический газ
Наверх