Разработка математического обеспечения процесса регулирования температуры молока на выходе из секции охлаждения
Автор: Бородулин Д.М.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств
Статья в выпуске: 1 (91), 2022 года.
Бесплатный доступ
Автоматизация любых производств невозможно без соответствующего математического обеспечения систем автоматизации. Системы автоматического регулирования используются для различных параметров технологических процессов. Одним из основных технологических параметров в молочном производстве является температура, в связи с этим важной задачей автоматизации молочных производств является ее контроль и регулирование на различных участках технологических линий. Для этого была создана информационная схема технологического объекта управления с обозначением регулируемых технологических параметров. В результате анализа штатной эксплуатации технологического объекта управления установлены следующие параметры: температура холодной воды, коэффициент передачи данного канала; температура исходного молока, коэффициент передачи данного канала; температура окружающего воздуха, коэффициент передачи данного канала; давление холодной воды, коэффициент передачи данного канала; расход исходного молока, коэффициент передачи данного канала. Расчет одноконтурной системы автоматического регулирования температуры молока на выходе из секции охлаждения выполнена в программе IPC-CAD. В результате обработки полученных данных выяснилось, что, переходные процессы «апериодический» и «с умеренным затуханием» обладают достаточным запасом устойчивости, так как степень затухания больше 0,75. Динамические ошибки в режимах настройки и проверки на грубость указанных процессов различаются на 0,02, то есть различия незначительны. Запас устойчивости «апериодического» процесса выше, а динамическая ошибка несущественно превышает остальные варианты, поэтому для дальнейшего применения выбран именно этот вид переходного процесса. Таким образом, применение системы автоматического регулирования на основе разработанного математического обеспечения является целесообразным и эффективным, так как позволит сократить брак и повысить качество выпускаемой продукции за счет своевременного качественного регулирования основного технологического параметра - температуры молочного сырья. Из этого следует, что применение данной одноконтурной системы автоматического регулирования является целесообразным в молочной промышленности.
Молоко, автоматизация производств, технологический процесс, математическое обеспечение, молочное предприятие
Короткий адрес: https://sciup.org/140293766
IDR: 140293766
Список литературы Разработка математического обеспечения процесса регулирования температуры молока на выходе из секции охлаждения
- Славянский А.А., Семенов Е.В., Алексеев А.А., Антипов С.Т. Математическое моделирование процесса центробежного промывания осадка паром (на примере сахарного производства) // Вестник ВГУИТ. 2019, Т. 81. № 1. С. 82-87. doi: 10.20914/2310-1202-2019-1-82-87
- Русанов В.В., Перов В.И., Самойлов М.А. Автоматизация предприятий общественного питания с использованием современных цифровых технологий: программ Arduino IDE, OPC Modbus и Master Scada // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2. С. 38-44. doi: 10.20914/2310-1202-2018-2-38-44
- Бабенко М.С. Разработка способа ИК пастеризации молока и комплексная оценка качества полученного продукта //ВестникВГУИТ. №. 4. С. 130-134. doi: 10.20914/2310-1202-2013-4-130-134
- Антипов С.Т., Жучков А.В., Овсянников В.Ю., Бабенко М.С. Математическое моделирование процесса инфракрасной пастеризации молока//Вестник ВГУИТ. №. 4. С. 67-72. doi: 10.20914/2310-1202-2013-4-67-72
- Sipka S., Beres A., Bertok L., Varga T. et al. Comparison of endotoxin levels in cow's milk samples derived from farms and shops//Innate Immunity. 2015. V. 21. №. 5. P. 531-536. doi: 10.1177/1753425914557100
- Indumathy M., Sobana S., Panda R.C. Modelling of fouling in a plate heat exchanger with high temperature pasteurisation process // Applied Thermal Engineering. 2021. V. 189. P. 116674. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2021.116674
- Попов А.М. Плотников К.Б., Иванов П.П. и др. Моделирование мехатронных систем производства инстантированных напитков с добавлением амарантовой муки // Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 2. С. 273-281. doi: 10.21603/2074-9414-2020-2-273-281
- Харитонов В.Д., Бородулин Д.М., Сухоруков Д.В., Комаров С.С. Моделирование смесительного агрегата центробежного типа на основе кибернетического подхода // Молочная промышленность. 2013. № 7. С. 77-79.
- Бородулин Д.М. Разработка и математическое моделирование непрерывно-действующих смесительных агрегатов центробежного типа для переработки сыпучих материалов. Обобщенная теория и анализ (кибернетический подход). Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет), 2013. 201 с.
- Новосельцева М.А., Гутова С.Г., Каган Е.С. и др. Структурно-параметрическая идентификация модели процесса получения экстракта хмеля на роторно-пульсационной машине // Журнал пищевой промышленности и консервирования. 2020. Т. 44. № 7. С. 14546. doi: 10.1111/jfpp. 14546
- Жолдасбаев Е.Б. Расчет и анализ системы автоматического регулирования температуры растительного масла на выходе теплообменника // Холодильная техника и биотехнологии. 2019. С. 140-142.
- Дмитриева Н. Сборник задач по теории автоматического управления. Линейные системы. Litres, 2018.
- Приянка М.П.С., Субрамани П. Исследование схемы нагрева при тепловой обработке молока омическим нагревом // J Фармакогн. Фитохим. 2018. № 7. № 2. С. 3033-3036.
- Аль-Хилфи А. Р., Абдулстар А. Р., Гавахян М. Пастеризация молока в непрерывном потоке в умеренном электрическом поле: влияние параметров процесса, энергопотребления и определения срока годности // Инновационная наука о продуктах питания и новые технологии. 2021. Т. 67. С. 102568.
- Арья П. Новая техника в пищевой промышленности: Свет высокой интенсивности, Импульсное электрическое поле и инфракрасное излучение. 2020.
- Килик-Акылмаз М. и др. Влияние термической обработки на микроэлементы, жирные кислоты и некоторые биологически активные компоненты молока // Международный молочный журнал. 2022. Т. 126. С. 105231.
- Niamsuwan S., Kittisupakorn P., Mujtaba I.M. Control of milk pasteurization process using model predictive approach // Computers & Chemical Engineering. 2014. V. 66. P. 2-11. doi: 10.1016/j.compchemeng.2014.01.018
- Kayalvizhi M., Manamalli D., Bhuvanithaa K. Cascade control of HTST milk pasteurization process with and without pre-cooling stage // 2017 International Conference on Energy, Communication, Data Analytics and Soft Computing (ICECDS). IEEE, 2017. P. 1807-1812. doi: 10.1109/ICECDS.2017.8389760
- Nguyen V., Rimaux T., Truong V., Dewettinck K. et al. The effect of cooling on crystallization and physico-chemical properties of puff pastry shortening made of palm oil and anhydrous milk fat blends // Journal of Food Engineering. 2021. V. 291. P. 110245. doi: "l0.1016/j.jfoodeng.2020.110245
- Perano K.M., Usack J.G., Angenent L.T., Gebremedhin K.G. Production and physiological responses of heat-stressed lactating dairy cattle to conductive cooling // Journal of Dairy Science. 2015. V. 98. №. 8. P. 5252-5261. doi: 10.3168/jds.2014-8784
