В статье рассматривается контрольно-измерительное оборудование под торговой маркой ТРИД, применяемое в технологических процессах пищевого производства. Описаны весовые терминалы серии КСК10, измерители-сигнализаторы ИСУ и программные регуляторы серий РТМ, РТП и РТУ, используемые для автоматизации операций измерения, контроля и регулирования параметров производственных процессов.
ООО «Вектор-ПМ», г. Пермь
Контрольно-измерительные приборы являются неотъемлемой частью современных производственных процессов, включая предприятия пищевой промышленности. Высокие требования к качеству продукции и стабильности технологических режимов обусловливают необходимость применения средств измерений и контроля на всех этапах производства. Такие системы используются для обеспечения точности параметров, воспроизводимости процессов и рационального использования ресурсов.
Производственное объединение ООО «Вектор-ПМ», основанное в 2002 году, осуществляет выпуск весового оборудования, контрольно-измерительных приборов, датчиков и гидроцилиндров. В деятельности предприятия сочетаются приборостроение, проектирование и металлообработка. Продукция выпускается под торговыми марками «ВЕКТОР-ПМ», «УРАЛВЕС» и «ТРИД» и применяется на предприятиях различного масштаба.
В статье представлен обзор контрольно-измерительных приборов производства ООО «Вектор-ПМ» и рассмотрены типовые области их применения в пищевой промышленности. В частности, описаны весовые терминалы серии КСК10, предназначенные для измерения массы продукции и использования в автоматизированных системах дозирования и контроля технологических операций.
Использование терминала КСК10 в процессе фасовки на предприятии пищевой промышленности позволяет наполнять упаковки с высокой точностью. Процесс начинается с подачи продукта в бункер, откуда он поступает на весовой механизм, соединенный с КСК10. Терминал постоянно измеряет вес поступающего продукта, и как только вес достигает заданного значения, КСК10 посылает сигнал для остановки подачи. В зависимости от настроек терминал может управлять работой дозатора, обеспечивая точное наполнение упаковок или смешивание ингредиентов. Это исключает возможность перерасхода сырья и снижает риск отклонений в весе конечного продукта, что критично для соблюдения стандартов качества. Таким образом, терминал КСК10 позволяет автоматизировать и оптимизировать процессы фасовки и дозирования, обеспечивая высокую производительность и точность.
Не менее важную роль в производственных процессах пищевой промышленности играют универсальные измерители-сигнализаторы – ИСУ (рис. 1), которые предназначены для точного измерения и контроля температуры. На молочных производствах ИСУ используются для поддержания оптимального температурного режима при пастеризации и стерилизации молока и молочных продуктов, что необходимо для безопасности и сохранения качества продукции. В зерносушилках ИСУ контролируют температуру и влажность в процессе сушки зерна, предотвращая его порчу и обеспечивая стабильное качество готового продукта. Также эти приборы используются для поддержания температуры в печах и сушильных шкафах, что позволяет равномерно пропекать и качественно просушивать изделия.
Рис. 1. Двухканальный универсальный измеритель-сигнализатор ИСУ124-2В2Р предназначен для измерения и автоматического регулирования температуры
На мясоперерабатывающих предприятиях контрольно-измерительные приборы применяются для поддержания заданных температурных режимов в коптильных и варочных камерах, что необходимо для соблюдения технологических параметров производства. Для измерения температуры непосредственно внутри продукта используются игольчатые термосопротивления ТРИД ТС 118, оснащённые острым зондом, позволяющим выполнять точечные измерения в толще изделия.
Для контроля параметров давления в технологических системах применяются измерители-сигнализаторы давления ТРИД ИСД. Эти приборы используются для регистрации значений давления и формирования сигналов при отклонении параметров от установленных значений, что позволяет своевременно выявлять нештатные режимы работы оборудования. Оборудование данного типа применяется на различных промышленных объектах, где требуется постоянный контроль давления.
Продемонстрируем работу прибора на примере процесса карбонизации газированных напитков. ИСД устанавливается в линии подачи CO2 и постоянно отслеживает давление газа в системе. Например, если давление по какой-либо причине падает ниже заданного уровня, прибор мгновенно фиксирует это отклонение и активирует звуковую или световую сигнализацию, предупреждая оператора о необходимости вмешательства. Работник может оперативно внести коррективы в работу системы, увеличив подачу CO2, чтобы восстановить необходимое давление и предотвратить недонасыщение напитка. Если давление поднимается выше допустимого уровня, что может привести к перенасыщению напитка газом и даже повреждению оборудования, ИСД также подаст сигнал тревоги. В этом случае система автоматически отключит подачу CO2, чтобы не допустить дальнейшего роста давления и обеспечить безопасность производственного процесса.
Программные регуляторы ТРИД РТМ (рис. 2) играют важную роль в управлении технологическими процессами, обеспечивая гибкую настройку температурных режимов. Они являются наиболее функциональными регуляторами из всей линейки приборов ТРИД, позволяют задавать сложные пошаговые программы регулирования, что полезно в процессах, требующих многоступенчатого управления, таких как термообработка или стерилизация.
Рис. 2. Программный регулятор РТМ114-1В1Т2Р-485 предназначен для регулирования температуры или другого измеряемого параметра по заданной пользователем программе
Регуляторы РТМ находят применение на предприятиях пищевой промышленности, где требуется поэтапное изменение режимов температуры для обработки продукта. Функциональность этого прибора применима для любых производственных процессов, где требуется пошаговая программа контроля температуры. Важно отметить, что программные регуляторы РТМ работают по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону. Это позволяет снизить амплитуду колебаний температуры и других технологических параметров, обеспечив наиболее точное регулирование, и повысить качество производимой предприятием продукции.
Более простые в использовании ПИД-регуляторы ТРИД РТП (рис. 3) не требуют разработки специальной программы действий и являются классическим решением для контроля температуры. В пищевой промышленности такие регуляторы лучше всего подойдут для процессов контроля различных технологических параметров. Покажем это на примере хлебопекарного производства.
Рис. 2. Программный регулятор РТМ114-1В1Т2Р-485 предназначен для регулирования температуры или другого измеряемого параметра по заданной пользователем программе
РТП поддерживает температуру в промышленной хлебопечи с помощью ПИД-регулирования. Прибор непрерывно считывает текущую температуру в печи с помощью термопреобразователя и сравнивает ее с заданным значением. Если температура отклоняется от установленного значения, прибор вычисляет отклонение и генерирует управляющий сигнал, который корректирует работу нагревательных элементов печи. РТП регулирует мощность нагрева так, чтобы минимизировать отклонения и стабилизировать температуру на необходимом уровне. В результате достигается стабильное поддержание тепла, что критически важно для качественного процесса выпечки.
Похожий по функциональности прибор – ТРИД РТУ. ПИД-регулятор РТУ представляет собой улучшенную версию регулятора РТП, к его набору функций добавлены дополнительные возможности. В отличие от РТП, прибор оснащен встроенным таймером, который позволяет задать временной интервал для автоматического управления процессами, такими как включение или отключение нагревателей. Он может запускаться вручную пользователем или автоматически при достижении заданного параметра и генерирует сигнал для управления внешними устройствами по завершении заданного времени. Кроме того, устройство имеет дискретный вход для ввода управляющих сигналов, обеспечивающий более широкие возможности интеграции в автоматизированные системы управления и контроля. В процессах испарения и концентрации (например, при производстве соков) РТУ контролирует температурные режимы и давление в испарительных установках, сохраняя органолептические свойства продукта. При термостатировании РТУ поддерживает постоянную температуру в камерах для правильного созревания кисломолочных продуктов. В процессах замораживания и охлаждения – следит за температурой, предотвращая переохлаждение и сохраняя текстуру замороженных продуктов.
Помимо сигнализации и контроля технических параметров на предприятиях пищевой промышленности необходимо выполнять задачи по управлению исполнительными механизмами, такими, как клапаны и задвижки. Для этого предназначены трехпозиционные регуляторы ТРИД РК. Например, контроль температуры брожения пива с использованием прибора РК осуществляется путем автоматического управления системой охлаждения ферментационных танков. Для измерения температуры внутри танков используются подключенные к прибору РК датчики, передающие информацию о текущей температуре в режиме реального времени. Прибор использует метод пропорционально-импульсного управления для регулирования клапанов, отвечающих за подачу охлаждающей жидкости в теплообменники. Управление осуществляется двумя выходами: один – для открытия клапана, другой – для закрытия. ТРИД РК формирует импульс с заданной длительностью, который поворачивает клапан на определенный угол. Затем прибор измеряет температуру и определяет необходимость дальнейшего регулирования положения клапана: либо его частичного закрытия, либо дополнительного открытия. Этот подход позволяет регулятору РК точно контролировать подачу охлаждающей жидкости и поддерживать температуру в заданных пределах, что необходимо для стабильного протекания процесса брожения. Таким же образом прибор может управлять положением задвижек, изменяя их положение под определенным углом. Этот метод позволяет точно регулировать подачу охлаждающей жидкости, поддерживая заданную температуру брожения.
Следует отметить, что приборы под торговой маркой ТРИД оснащаются интерфейсом RS-485 и поддерживают стандартные протоколы обмена данными, что позволяет использовать их в составе автоматизированных систем управления и мониторинга. В заключение можно отметить, что контрольно-измерительные приборы производства ООО «Вектор-ПМ» применяются в технологических процессах пищевой промышленности для измерения и контроля ключевых параметров. Их использование позволяет решать задачи автоматизации, обеспечения воспроизводимости режимов и соблюдения требований к качеству и безопасности выпускаемой продукции.
Литература
1. Измеритель-сигнализатор универсальный ТРИД ИСУ101. Руководство по эксплуатации ВПМ 421210.009 РЭ [Электронный ресурс] / ООО «Вектор-ПМ». Пермь 2012. URL: https://clck.ru/3CyPVC (дата обращения: 02.09.2024).
2. Артюшкин А. Ю. Оптимальное управление температурой брожения пива в цилиндроконическом танке // Пиво и напитки. 2010. № 2.
3. Федотов В. А., Соловых С. Ю. Информационно-измерительная система контроля процесса выпечки хлеба // Международный исследовательский журнал : [сайт]. 2021. № 12. URL: https://research-journal.org/archive/12-114-2021‑december/informacionno-izmeritelnaya-sistema-kontro... (дата обращения: 02.09.2024).
4. Ражина Е. В., Смирнова Е. С. Особенности карбонизации безалкогольных напитков [Электронный ресурс]. URL: http://www.kgau.ru/new/all/konferenc/konferenc/2022/f9.pdf (дата обращения: 02.09.2024).
Опубликовано_в журнале ИСУП № 4(112)_2024
ООО «Вектор-ПМ», г. Пермь,
тел.: 8 (800) 100-2489, +7 (342) 214-1487,
e-mail: mail@vektorpm.ru
Иллюстрации предоставлены компанией ООО «Вектор-ПМ»
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
