CC BY
18
ОТЕЧЕСТВЕННОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
Лог
Современные средства автоматизации
в консервном производстве
В.П. Нино
ФГУП «Гипрорыбфлот»
В переработке продуктов (рыбы, мяса, овощей, фруктов и т. д.) важное место занимает изготовление консервов. Стоимость консервированной продукции на рынке определяется ее качеством, допустимым сроком хранения, а конкурентоспособность — широтой представленной номенклатуры. Обеспечение качества, способного выдержать конкуренцию, во многом зависит от заключительной стадии производства консервов — стерилизации, которая проводится на специальном оборудовании (в автоклавах). Цель процесса стерилизации - уничтожение микроорганизмов в консервируемой продукции, что достигается под действием высоких температур.
Стерилизация консервированной продукции — достаточно сложный технологический процесс, требующий следования технологической формуле с малыми допусками отклонения от установленных значений, что позволяет обеспечить высокое качество тепловой обработки.
Ввиду малых допусков отклонения от установленных значений параметров, осуществление стерилизации вручную — это трудоемкий процесс, требующий опыта и значительных затрат человеческого труда и не позволяющий обеспечить высокое качество продукции.
В настоящее время системы автоматического и автоматизированного управления процессом стерилизации занимают достойное место на производстве. Подобные системы представляют собой человекомашинный комплекс, в котором человек определяет (задает) последовательность выполнения основных технологических операций и условий проведения процесса, а также наблюдает за ходом процесса. Вмешательство человека в работу таких систем требуется только при возникновении аварийных ситуаций.
Ввиду многообразия оборудования для стерилизации и наличия различных технологических процессов ее проведения, подобные системы не выпускаются серийно и ориентированы на конкретного пользователя (заказчика).
Существует множество систем автоматического управления зарубежного производства, позволяющих проводить стерилизацию в автоклавах паром или водой. Но чаще всего такие системы поставляются вместе с конкретным типом автоклавов и достаточно дороги.
Таким образом, создание отечественных недорогих систем автоматического управления процессом стерилизации консервов, не уступающим лучшим зарубежным аналогам, на данный момент представляет достаточно большой интерес для производителей консервированной продукции.
В ФГУП «Гипрорыбфлот» разработан комплекс систем и устройств для автоматизации процессов стерилизации консервов, включая систему автоматизации процессов стерилизации консервов (СА ПСК), устройство для регистрации параметров процесса стерилизации консервов (УРС-01).
Особый интерес представляет одна из последних разработок института совместно с ООО «Стерикон» — устройство регистрации и управления процессами стерилизации консервов (УРУС), внешний вид которого приведен на рисунке.
Применение современной микропроцессорной элементной базы при разработке УРУС позволило создать устройство, которое обеспечивает лю-
бой заданный режим стерилизации в любой таре; легко адаптируется к любому типу автоклава; обеспечивает возможность работы автоклава как в автономном режиме, так и в режиме согласованной работы в группы автоклавов; имеет возможность наращивания функций управления и контроля; имеет встроенный самоконтроль; простое в обслуживании и надежное в эксплуатации; имеет малые габариты и массу и т. д.
Устройство обеспечивает управление по трем способам стерилизации: стерилизация паром, охлаждение водой с противодавлением; стерилизация и охлаждение в воде с противодавлением; стерилизация паром, снижение избыточного давления до нулевого значения, охлаждение водой или воздухом.
УРУС выполняет следующие функции: задание во времени функции изменения температуры и давления; измерение параметров процесса стерилизации консервов с обеспечением мер защиты информации от несанкционированного доступа; управление исполнительными механизмами (клапанами, насосами, вентиляторами); представление на экране значений контролируемых параметров в виде диаграммы в функции времени; ввод с клавиатуры уставок сигнализации в заданном диапазоне измерений; прием сигналов от внешних датчиков (устройств) и выдача сигналов управления исполнительными механизмами; блокировка открытия крышек автоклава при наличии в нем давления при выполнении процесса стерилизации, а также при исчезновении электро- и пневмопитания и др.; регистрация и отображение параметров процесса стерилизации консервов на монохромном графическом жидкокристаллическом дисплее в аналоговой, цифровой и текстовой формах; регистрация термобарограмм на съемном магнитном носителе.
Для регистрации и длительного хранения контролируемых параметров применяются безбумажная форма записи на стандартную дискету 3,5 дюйма емкостью 1,44 Мбайт. Данное решение позволило отказаться от крайне ненадежных в условиях действующего производства узлов протяжки бумажной ленты и всевозможного вида пишущих или печатающих узлов. Дисководы, выпускаемые в настоящее время промышленностью, широко применяются, дешевы и надежно работают в экстремальных условиях. В устройстве использован стандартный дисковод с рабочей температурой от 0 до 45 °С, способный работать при вибрациях до 6 д в диапазоне частот от 5 до 500 Гц.
DOMESTIC MACHINE BUILDING
Основные технические
характеристики УРУС
Класс точности 0,25
Количество аналоговых
каналов измерения
(температура, давление) 2 (4)
Цикл измерения, с 1
Цикл регистрации, с 1 - 300
Количество цифровых
входов (блокировки,
уровни) 4
Количество выходных
силовых ключей
(12-220 В, 0,5 А) 8 (16)
Номинальное напряжение
питания 220В 50Гц
Потребляемая мощность
(без исполнительных
устройств), ВА 20
Конструктивное
исполнение щитовое
Габаритные размеры, мм 180х210х20
Масса, кг не более 5
Обеспечивает совместимость с большинством термопреобразователей и стандартных сигналов и связь с IBM совместимым компьютером через стандартные интерфейсы RS232 или RS485.
Устройство сертифицировано ВНИИМ им. Д.И. Менделеева (№РОСС Ки.МЕ48.В00349) и включено в Государственный реестр средств измерений Ши.С.34.001.А№7705).
В настоящее время устройство в разных модификациях успешно эксплуатируется: с вертикальными автоклавами (паровая стерилизация) на рыбоконсервных предприятиях ООО «Арарат», г. Мурманск, (автоклавы ИТА-216), Карельском рыбоконсервном комбинате (автоклавы КАВ-4 и др.); с вертикальными автоклавами на консервных плодоовощных предприятиях Краснодарского края (водяная стерилизация, стеклотара до 3 л, противодавление до 4 кг/см, обеспечение программируемого запаздывания роста (снижения) давления от роста (снижения) температуры; с горизонтальными автоклавами испанского производства на ООО «Продуктовые терминалы» из С.-Петербурга (паровоздушная стерилизация, дополнительное управление вентилятором и насосом); с горизонтальным консервным автоматом А1:то$ на Ставропольском консервном заводе (мясная продукция, обеспечение двух участков поддержания
температуры в одном процессе - пастеризация и стерилизация, дополнительная емкость подогрева воды, управление циркуляционным насосом); с малыми автоклавами ТМП-200 производства ООО «Консерв-продукт» в фирме «Гипрорыбфлот — Экос», Ивангород.
Точность поддержания температуры стерилизации Т=-105°С, а давления стерилизации Р =20 кПа.
Длительность и конфигурация процесса не ограничены (типовая длительность 210 мин) и программируются в соответствии с техническим заданием заказчика.
УРУС экспонировалось на 6-й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень 2004» (Москва, ВВЦ, октябрь 2004 г.), где было отмечено золотой медалью и дипломом I степени.
К числу основных достоинств УРУС
следует отнести возможность его поставки в составе различных комплектаций (с разными типами датчиков температуры, давления, уровня и исполнительных механизмов) в зависимости от типа автоклава, его конструкции (горизонтальный или вертикальный), стоимости системы и желания заказчика.
