РАБОТА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПАРА АВТОКЛАВА
Маслов А.А. (Профессор кафедры СА и ВТ, МГТУ)
Ершов А.М. (Профессор кафедры ТРП, МГТУ)
Васильев А.В. (Кафедра СА и ВТ, МГТУ)
Процесс стерилизации является наиболее ответственным при производстве консервов. Автоматизация этого технологического процесса занимает достойное место среди автоматизированных систем, но элементная база используемых систем является значительно устаревшей. До сих пор в литературе освящаются, а на практике используются системы построенные на основе программных регуляторов, которые представляют собой электропневматический прибор с программным диском.
В настоящее время кафедрами СА и ВТ и ТРП ведётся совместная работа по модернизации системы автоматизации процесса стерилизации. Разработанный электронный регулятор, подключается к микроЭВМ, при этом реализация регулирования физических величин будет осуществляться по программе. Это должно позволить существенно улучшить качественные характеристики процесса стерилизации.
Функциональная схема разрабатываемой системы управления (СУ) автоклавом представлена на рис. 1. В систему входят:
ЗУ - задающее устройство;
РЕГ - регулятор;
ИМ - исполнительный механизм (тепловой электронагреватель, управляемый электронным широтно-импульсным модулятором);
ОУ - объект управления (автоклав);
ЧЭ - чувствительный элемент (терморезистор);
ЦАП, АЦП - цифро-аналоговый и аналого-цифровой преобразователи (обеспечивают согласование ЭВМ с другими элементами системы управления);
Tзад, 0C - заданная оператором температура пара;
T, 0C - действительное значение температуры пара в автоклаве;
Е(t) - рассогласование заданной и действительного значения температуры пара в автоклаве;
U(t) - напряжение, управляющее широтно-импульсным модулятором;
Q(t) - теплота, передаваемая нагревательным элементом воде (пару).
Рис. 1. Функциональная схема СУ автоклавом.
ЗУ, РЕГ и элемент сравнения реализуются программно. Управление в системе производится по отклонению температуры от заданного значения. Данный метод регулирования принят основным на первом этапе.
Программный способ управления позволит добиться точного поддержания не только температуры в процессе стерилизации (пастеризации), но и времени прогрева и подъема температуры пара (воды) до температуры стерилизации (пастеризации). Всё перечисленное требуется для строгого соблюдения установленного технологической инструкцией режима.
Необходимо отметить, что применение такого регулятора ещё не в полной мере удовлетворяет требованиям к объемам автоматизации процесса стерилизации, и ее задачам. Для обеспечения более эффективного процесса стерилизации необходимо будет в дальнейшем добавить контур регулирования по давлению, с управлением воздушными и паровыми клапанами.