Технологического отделения

УКРАЇНА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Одесский технический колледж

Одесской национальной академии пищевых технологий

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К практическим занятиям

По предмету

“Автоматизация производственных процессов”

для студентов 4 курса

Технологического отделения

по направлению подготовки 5.051701

“Производство хлеба, кондитерских,

Макаронных изделий и

пищеконцентратов”

 

 

Одесса 2013 г.

 

Автор:

Точилкин Юрий Георгиевич,          преподаватель комиссии

Спецтехнологии,

Предмет “Автоматизация

производственных процессов”.

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Одесский технический колледж

Одесской национальной академии пищевых технологий

 

                                                                                             УТВЕРЖДАЮ

                                                                                            зам. директора по УР

                                                                                           __________В.И. Уманская

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К практическим занятиям

По предмету

“Автоматизация производственных процессов”

для студентов 4 курса

Технологического отделения

по направлению подготовки 5.051701

“Производство хлеба, кондитерских,

Макаронных изделий и

пищеконцентратов”

 

 

        РАССМОТРЕНО

   на заседании цикловой

комиссии спецтехнологии

протокол №__ от _______

Председатель комиссии:

_________ Г.П. Михайлюк

 

Содержание

 

1.   ПЗ 1 – Изучение устройств и принципа действия систем

 дистанционной передачи                                                    5

ПЗ 2 – Изучение вторичных приборов термоэлектрических

Термометров и термопреобразователей сопротивления      8

ПЗ 3 – Изучение конструкции и принципа действия устройств для

 измерения давления                                                       11

 

4.   ПЗ 4 – Изучение схемы дозатора для сыпучих материалов                14

 

5.  ПЗ 5 – Изучение конструкции и принципа действия устройств для

 измерения уровня                                                        16

 

6.   ПЗ 6 – Вивчення процесу регулювання в АСР регуляторами прямої дії   19

7.   ПЗ   7 – Изучение типовых заданий на автоматизацию механических,

гидромеханических, тепловых и массообменных процессов       23

 

8.   ПЗ 8 – Изучение и анализ схемы автоматизации беспрерывного

     приготовления теста                                                          29

 

9.  ПЗ 9 – Изучение и анализ схемы автоматизации процесса отливки

 и глазирования конфет                                                               34

 

10. ПЗ 10 – Составление и чтение схемы автоматизации поточной

 линии производства шоколадных масс                           37

11.          Список использованной литературы                                40

Практическая работа № 1

 

Изучение устройств и принципа действия систем дистанционной передачи

 

Цель работы

 

Привитие навыков изучения устройств и принципа действия систем дистанционной передачи

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть принципиальные схемы дистанционной передачи с сельсинами ( рис. 1.1 ), пневмопреобразователя типа сопло-заслонка ( рис. 1.2 ) и гидравлической системы передачи ( рис. 1.3 ).

4.2 Ознакомиться с принципом действия систем дистанционной передачи показаний.

4.3 Выделить достоинства и недостатки этих систем.

4.4 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить принципиальную схемы дистанционной передачи с сельсинами, пневмопреобразователя типа сопло-заслонка и гидравлической системы передачи.

5.2 Описать принципиальные схемы и принцип действия систем дистанционной передачи показаний.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Что называется дистанционной системой передачи информации?

6.2 Что такое унифицированный выходной сигнал?

6.3 Какие бывают преобразователи для получения унифицированных сигналов?

6.4 Как осуществляется связь между ветвями ГСП и какие технические средства при этом применяются?

6.5 Какие бывают виды систем дистанционной передачи информации?

Практическая работа № 2

 

Цель работы

 

Изучение схем и принципа действия магнитных милливольтметра и логометра

 

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть схемы магнитоэлектрических милливольтметра и логометра.

4.2 Ознакомиться с принципом действия магнитоэлектрических милливольтметра и логометра.

4.3 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить схему магнитоэлектрических милливольтметра рис. 2.1 (вар. нечетные) и логометра рис. 2.2 (вар. четные).

5.2 Описать схему и принцип действия магнитоэлектрических милливольтметра (вар. нечетные) и логометра (вар. четные).

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 На чем основан принцип работы милливольтметра?

6.2 К каким приборам относятся милливольтметры и для чего они предназначены?

6.3 Какие недостатки милливольтметров.

6.4 Для чего предназначены логометры?

6.5 Как устроен логометр? Где он применяется?

6.6 Логометры могут выступать в виде каких приборов?

 

Практическая работа № 3

 

Цель работы

 

Изучение конструкции и принципа действия грузопоршневого манометра МОП – 60

 

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть принципиальную схему образцового грузопоршневого манометра МОП – 60.

4.2 Ознакомиться с принципом действия образцового грузопоршневого манометра МОП – 60.

4.3 Выделить достоинства и недостатки образцового грузопоршневого манометра МОП – 60.

4.4 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить принципиальную схему образцового грузопоршневого манометра МОП – 60.

5.2 Описать принципиальную схему и принцип действия образцового грузопоршневого манометра МОП – 60.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Что понимается под абсолютным и избыточным давлением?

6.2 По каким признакам классифицируются приборы для измерения давления и разности давлений?

6.3 Назовите жидкостные приборы.

6.4 Как устроен грузопоршневой манометр? Каково его назначение?

6.5 Как устроен сильфонный манометр? Где он применяется?

6.6 Назовите деформационные дифманометры.

Практическая работа № 4

 

Цель работы

 

Изучение схемы и принципа действия автоматического весового дозатора непрерывного взвешивания с пневматическим вибрационным питателем и пневматическим регулятором

 

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть схему автоматического весового дозатора непрерывного взвешивания с пневматическим вибрационным питателем и пневматическим регулятором.

4.2 Ознакомиться с принципом действия автоматического весового дозатора непрерывного взвешивания с пневматическим вибрационным питателем и пневматическим регулятором.

4.3 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить схему автоматического весового дозатора непрерывного взвешивания с пневматическим вибрационным питателем и пневматическим регулятором.

5.2 Описать схему и принцип действия автоматического весового дозатора непрерывного взвешивания с пневматическим вибрационным питателем и пневматическим регулятором.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Какой принцип действия автоматических весов?

6.2 Какие дозаторы вы знаете?

6.3 Какие дозаторы для сыпучих материалов применяются?

6.4 Для чего предназначены логометры?

6.5 Какова погрешность автоматического весового дозатора непрерывного взвешивания с пневматическим вибрационным питателем и пневматическим регулятором?

 

Практическая работа № 5

 

Изучение конструкции и принципа действия приборов для измерения уровня

 

Цель работы

 

Привитие навыков изучения принципиальной схемы и принципа действия электронного сигнализатора уровня.

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть принципиальную схему электронного сигнализатора уровня ЭСУ-1М.

4.2 Ознакомиться с принципом действия электронных сигнализаторов уровня на примере ЭСУ-1М.

4.3 Выделить достоинства и недостатки электронных сигнализаторов уровня на примере ЭСУ-1М.

4.4 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить принципиальную схему электронного сигнализатора уровня ЭСУ-1М.

5.2 Описать принципиальную схему и принцип действия электронного сигнализатора уровня ЭСУ-1М.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Приведите классификацию средств измерения уровня по принципу действия.

6.2 Приведите классификацию средств измерения уровня для сыпучих материалов.

6.3 Объясните принцип действия поплавковых уровнемеров.

6.4 Раскройте принцип действия гидростатических уровнемеров.

6.5 Поясните принцип действия кондуктометрических уровнемеров.

6.6 Расскажите кратко о принципе действия уровнемеров для сыпучих материалов.

Практическая работа № 6

 

Изучение процесса регулирования в АСР регуляторами прямого действия

 

1 Цель работы

 

Привитие навыков изучения регулирования в АСР регуляторами прямого действия.

 

Рисунок 6.3. Регулятор давления    давления «после себя» служат для регу-

прямого действия.  лирования давления среды за регулиру-

ющим клапаном. В регуляторах «до се-

бя» импульс давления берется до клапана регулятора, где поддерживается постоянное давление.

Регулятор типа 25ч12нж изображен на рис. 6.3. Регулируемое давление по импульсной трубке через штуцер 2 переда-пси в камеру давления, действует на мембрану 1 и создает усилие на шток клапана 7, которое сравнивается с противодействующим усилием грузов 3 и 4. При отклонении регулируемого давления от заданного значения результирующее усилие перемещает затвор 5, изменяя проходное сечение клапана 6 и регулирующее воздействие до тех пор, пока давление вновь не станет равным заданному. Тогда подвижная система регулятора возвратится в состояние равновесия. Масса груза определяет диапазон настройки регулятора. Регулятор применяется для работы с паром, газом, воздухом при давлении 1568 кПа и температуре до 300°С. Пределы регулируемых давлений 15…1176 кПа. Диаметры условного прохода клапана 50, 80, 100, 150 мм.

Регуляторы давления применяются, например, для регулирования давления пара, подогревающего бензин при подаче его в экстракторы.

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть принципиальные схемы пропорционального и интегрального регуляторов, регулятора давления.

4.2 Ознакомиться с принципом действия регуляторов прямого действия.

4.3 Выделить достоинства и недостатки регуляторов прямого действия.

4.4 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить принципиальные схемы пропорционального и интегрального регуляторов.

5.2 Описать принципиальные схемы пропорционального и интегрального регуляторов.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Назовите основные законы регулирования. В чем их сущность?

6.2 Как подразделяются типы регуляторов в зависимости от реализуемых законов регулирования?

6.3 На какие основные звенья подразделяется структура регулятора?

6.4 Объясните принцип работы регулятора прямого действия.

6.5 Назовите достоинства и недостатки регуляторов прямого действия.

Практическая работа № 7

 

Изучение типовых заданий на автоматизацию механических, гидромеханических, тепловых и массообменных процессов

 

1 Цель работы

 

Привитие навыков изучения типовых схем автоматизации одноагрегатного ленточного дозатора и процесса смешивания с автономным регулированием расходов компонентов и типовых заданий на автоматизацию тепловых и массообменных процессов.

 

Рисунок 7.1. СА одноагрегатного       дозатора. Переключение режима уп-

 ленточного дозатора.          равления с автоматического на ручной

производится ключом выбора режима SA1.

Автоматизация объектов процессов смешивания. Приготовление промежуточных продуктов в пищевых производствах требует реализации процессов смешивания двух и более потоков различных материалов, не реагирующих между собой. В процессах смешивания могут участвовать как жидкие, так и твердые сыпучие компоненты. Смесители снабжаются мешалками, которые, с одной стороны, обеспечивают равномерность смеси, с другой стороны, ускоряют процесс смешивания. В зависимости от организации технологического процесса смесители могут быть периодического или непрерывного действия.

Как объект автоматизации смеситель по каналу «расход входного компонента – показатель качества смеси» может быть представлен апериодическим звеном с чистым запаздыванием или без него. Это зависит от физических параметров компонентов смеси и эффективности перемешивания. По этим же причинам диапазоны изменения инерционности процесса смешивания могут изменяться в широких пределах.

Возмущающие воздействия, вызывающие отклонение хода процесса смешивания, возникают при изменениях расходов и свойств компонентов, участвующих в смеси.

Автоматическое регулирование процесса смешивания сводится к регулированию расходов поступающих компонентов в зависимости от качества получаемой смеси. При наличии информации о качестве смеси, поступающей с прибора-анализатора, например хроматографа, спектрометра, масспектрометра, схема регулирования может быть построена, как показано на рис. 7.2.

Расходы компонентов К1 и К2, формирующих заданную смесь, измеряются посредством расходомеров соответственно 1а и 2а. Результаты измерений фиксируются на вторичных показывающих и самопишущих приборах 1б и 2б, после чего подаются на регулятор соотношения расходов 1в, который через панель дистанционного управления 1г воздействует на регулирующий клапан 1д расхода второго (ведомого) компонента К2 в зависимости от расхода первого (ведущего) компонента К1. Расход компонента К1 регулируется в зависимости от уровня в смесителе, который измеряется поплавковым датчиком 4а и регулируется регулятором 4б, воздействующим через панель дистанционного управления 4в на регулирующий клапан 4г.

Рисунок 7.2. СА процессов смешивания       Качество смеси измеряется дат-

с использованием информации     чиком 3а, который передает сигнал

о качестве смеси.                        через вторичный показывающий и

самопишущий прибор 36 в регулятор соотношения 1в. На основании сигнала качества осуществляется корректировка величины соотношения расходов компонентов К1 и К2 таким образом, чтобы обеспечить требуемое качество смеси.

Рассмотренная схема автоматического регулирования практически трудно реализуема, так как измерение качества смеси — достаточно сложная задача. В связи с этим часто качество смеси обеспечивают путем жесткого регулирования расходов поступающих компонентов. На рис. 7.3 приведена СА с автономным, т. е. независимым,          Рисунок 7.3. СА процессов смешивания

регулированием расходов                                 с автономным регулированием

компонентов смеси.                                               расходов компонентов.

Работа этой схемы понятна на основании вышеизложенного материала.

Рисунок 7.4. АСР температуры в      теризуемое температурой, и расход

теплообменнике.                        входных продуктов, их количество

в емкостях и сборниках, а также

теплосодержание и расход греющих сред.

АСР тепловых объектов имеют медленно протекающие переходные процессы. В качестве закона регулирования наиболее часто используется изодромный.

На рис. 7.4 приведена АСР температуры в теплообменнике. Сигнал от датчика 1а температуры продукта ( П_вых ) на выходе из теплообменника поступает на показывающий и самопишущий прибор с изодромным законом регулирования 1б. Регулирующее воздействие передается через панель дистанционного управления 1в на регулирующий клапан 1г, который изменяет подачу теплоносителя F_вх в теплообменник.

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть схемы автоматизации одноагрегатного ленточного дозатора и процесса смешивания с автономным регулированием расходов компонентов АСР температуры в теплообменнике СА процесса сушки.

4.2 Ознакомиться с СА одноагрегатного ленточного дозатора и процесса смешивания с автономным регулированием расходов компонентов и с принципом регулирования температуры в теплообменнике и барабанной сушилке.

4.3 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить СА одноагрегатного ленточного дозатора и АСР температуры в теплообменнике (нечетные варианты); СА процесса смешивания с автономным регулированием расходов компонентов и процесса сушки (четные варианты).

5.2 Описать СА одноагрегатного ленточного дозатора и процесса смешивания с автономным регулированием расходов компонентов АСР температуры в теплообменнике и СА процесса сушки.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 На каком оборудовании осуществляется непрерывное дозирование для получения смесей сыпучих материалов или жидкостей.

6.2 Как могут быть представлены ленточные дозаторы как объекты регулирования?

6.3 За счет чего регулируется скорость движения ленточного конвейера?

6.4 Как осуществляется автоматизированное смешивание твердых сыпучих или жидких потоков материалов?

6.5 Чем отличается объект смеситель по каналу «расход входного компонента – показатель качества смеси» представленный апериодическим звеном с чистым запаздыванием или без него?

6.6 Чем характеризуются тепловые процессы как объекты регулирования?

6.7 Какой закон регулирования наиболее часто используется в АСР тепловых объектов?

6.8 Какие технологические параметры контролируют в барабанной сушилке?

6.9 Почему процесс сушки в сушильном барабане как объект автоматизации описывается достаточно сложными дифференциальными уравнениями в частных производных?

Практическая работа № 8

 

Изучение и анализ схемы автоматизации беспрерывного приготовления теста

 

1 Цель работы

 

Привитие навыков изучение и анализ схемы автоматизации беспрерывного приготовления теста.

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть схему автоматизации беспрерывного приготовления теста.

4.2 Ознакомиться с принципом автоматизации беспрерывного приготовления теста.

4.3 Выделить системы регулирования различных технологических параметров.

4.4 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить схему автоматизации беспрерывного приготовления теста.

5.2 Описать стадии беспрерывного приготовления теста.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Что представляет собой схема автоматизации?

6.2 Назовите стадии беспрерывное приготовление теста.

6.3 Рассмотрите управление дозированием муки и жидких ингредиентов в тестомесильную машину.

6.4 Как осуществляется управление подачей теста и регулированием уровня его в приемной воронке тестоделителя?

 

Практическая работа № 9

 

Изучение и анализ схемы автоматизации процесса отливки и глазирования конфет

 

1 Цель работы

 

Привитие навыков изучения и анализа схемы автоматизации процесса отливки и глазирования конфет.

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть схему автоматизации процессов отливки и глазирования конфет.

4.2 Ознакомиться с принципом автоматизации процессов отливки и глазирования конфет.

4.3 Выделить системы регулирования различных технологических параметров.

4.4 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить схему автоматизации процессов отливки и глазирования конфет.

5.2 Описать технологические процессы отливки и глазирования конфет.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Что представляет собой схема автоматизации?

6.2 Назовите стадии процессов отливки и глазирования конфет.

6.3 Рассмотрите управление получением корпусов конфет и отливку в них.

6.4 Как осуществляется управление глазированием и охлаждением конфет?

Практическая работа № 10

 

Составление и чтение схемы автоматизации поточной линии производства шоколадных масс

 

1 Цель работы

 

Привитие навыков составления и чтения схемы автоматизации поточной линии производства шоколадных масс.

 

Порядок проведения работы

 

4.1 Рассмотреть схему автоматизации поточной линии производства шоколадных масс.

4.2 Ознакомиться с принципом автоматизации поточной линии производства шоколадных масс.

4.3 Выделить системы регулирования различных технологических параметров.

4.4 Сделать вывод об изученном материале.

 

Содержание отчета

 

5.1 Изобразить схему автоматизации поточной линии производства шоколадных масс.

5.2 Описать управление технологическими процессами производства шоколадных масс.

5.3 Сделать вывод.

 

6 Контрольные вопросы

 

6.1 Что представляет собой схема автоматизации?

6.2 Назовите процессы производства шоколадных масс.

6.3 Рассмотрите управление подачей, дозированием сахара песка и получением сахарной пудры в 1^й смеситель.

6.4 Как осуществляется управление подачей и дозированием тертого какао в 1^й смеситель.

6.5 Управление подачей и дозированием масло какао в 1^й и 2^й смесители.

6.6 Управление подачей от 2^го смесителя и хранением шоколадной массы.

 

УКРАЇНА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Одесский технический колледж

Одесской национальной академии пищевых технологий

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К практическим занятиям

По предмету

“Автоматизация производственных процессов”

для студентов 4 курса

технологического отделения

по направлению подготовки 5.051701

“Производство хлеба, кондитерских,

Макаронных изделий и

пищеконцентратов”

 

 

Одесса 2013 г.

 

Автор:

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: