Система за управление в производствена линия за маргарин

Ето подробно описание на неговата роля, компоненти и функции в производството на маргарин.

1. Основна цел на системата/системата за управление

Основната цел е да се автоматизира, наблюдава и контролира целия производствен процес, за да се гарантира:

• Постоянно качество на продукта:Еднороден вкус, текстура, цвят и свойства на топене за всяка отделна партида.
• Ефективност на производството:Максимизирайте производителността и минимизирайте отпадъците и времето за престой.
• Управление на рецепти:Прецизно изпълнение на различни формули за различни видове продукти (напр. твърд блок маргарин, мек маргарин, нискомаслени мазани продукти).
• Безопасност:Следете критични параметри за безопасност (налягане, температура) и управлявайте аварийни изключвания.
• Проследяване и проследяване на данни:Записвайте всички данни от процеса за контрол на качеството и съответствие.

2. Ключови компоненти на системата за управление

Типичната система се състои от хардуер и софтуер:

Хардуер:

• PLC (Програмируем логически контролер):Физическата „система за управление“ или шкаф, в който се помещават компютърният мозък, входно/изходните (I/O) модули и комуникационните карти.
• HMI (Интерфейс човек-машина):Сензорният панел близо до оборудването, където операторите могат да наблюдават процеса, да преглеждат аларми и да правят ръчни настройки.
• Сензори и инструменти:Това са „очите и ушите“ на системата, които подават данни обратно към PLC. Най-важните от тях включват:
  • Температурни сензори (RTD, термодвойки):Върху пастьоризатори, охлаждащи тръби, топлообменници с остъргана повърхност и тръби за покой.
  • Трансмитери за налягане:На помпи и тръбопроводи за високо налягане.
  • Разходомери:За измерване на точното количество масла, вода и добавки.
  • pH сонди:За наблюдение на киселинността на водната фаза.
  • Сензори за ниво:В резервоари за съставки и силози.
• Задвижващи механизми и задвижвания:„Ръцете“ на системата, които изпълняват команди от PLC. Това включва:
  • Контролни клапани:За регулиране на потока на съставките, парата и охлаждащата течност.
  • Честотни задвижвания (ЧП):За контрол на скоростта на помпите, бъркалките и двигателите на разбъркващия механизъм на охладителния агрегат.
  • Стартери на двигатели:За по-голямо оборудване като помпи и компресори.

Софтуер:

• Логика на управлението:Програмата, работеща на PLC, която взема решения (напр. „АКО температурата е твърде висока, ТОГАВА отворете повече клапана на охлаждащата течност“).
• SCADA (Система за контрол и събиране на данни):Софтуерна система, работеща на централен компютър, която осигурява общ преглед на цялото предприятие. Тя събира данни от всички PLC контролери, показва тенденции, генерира отчети и регистрира исторически данни.

3. Как контролира процеса на производство на маргарин

Системата за управление управлява всеки етап от производството:

1. Приготвяне и дозиране на съставките (маслена фаза и водна фаза):

• Функция:Прецизно контролира помпите и клапаните, за да смеси правилните количества рафинирани масла, емулгатори, оцветители (бета-каротин) и витамини (маслена фаза) и вода, сол, млечни протеини и консерванти (водна фаза).
• Контролно действие:PLC получава данни от разходомера и настройва контролните клапани или честотните преобразуватели (VFD) на помпите, за да постигне точните съотношения на рецептата.

2. Емулгиране:

• Функция:Управлява емулгатора, за да създаде стабилна емулсия вода-в-масло.
• Контролно действие:Управлява скоростта на бъркалката и гарантира, че съставките се поддържат при определена температура.

3. Пастьоризация:

• Функция:Загрява емулсията до определена температура, за да убие всички микроорганизми.
• Контролно действие:PLC използва температурен сензор в изхода на пастьоризатора, за да модулира вентил за регулиране на парата, поддържайки прецизна, предварително зададена температура.

4. Охлаждане и кристализация (The Votator™ / SSHE):

• Това е най-критичният етап от контрола.Тук се определят текстурата и мазаемостта на крайния продукт.
• Функция:Прецизно контролира топлообменниците със стъргана повърхност (SSHE) и тръбите за покой (пикърите).Контролно действие:Сложен контур за контрол на температурата, налягането и потока. PLC постоянно регулира клапаните за охлаждаща течност и честотните преобразуватели (VFD) на двигателите на Dasher въз основа на обратна връзка от сензори.
  • SSHE (Социални, социални и здравни, социални и социологични институции):PLC регулира стриктно температурата и налягането на амонячната или фреоновата охлаждаща течност. Той също така следи и контролира скоростта на вала на мутатора (скрепера) вътре в тръбата. Скоростта е от решаващо значение за топлопреноса и образуването на кристали.
  • Тръби за почивка (берачи):Контролира скоростта на потока и времето на задържане, за да позволи на мастните кристали да се образуват в специфичната полиморфна форма (β'), която придава на маргарина гладката му, мазаема текстура.

5. Работа и опаковане:

• Функция:За маргарина в кутия, мекият продукт просто се изпомпва към машини за пълнене. За блоковия маргарин, той може да бъде допълнително обработен и след това екструдиран.
• Контролно действие:Координира скоростта на пълнителя с изхода на охладителната линия. Следи теглото на опаковката и управлява конвейерната система.

4. Разширени функции

Съвременните системи за управление предлагат повече от просто основен контрол:

• Управление на рецепти:Съхранявайте стотици рецепти. Операторът може просто да избере „Tub Soft“ или „Baking Block“ на HMI и системата автоматично задава всички параметри (температури, скорости, дебити).
• Тенденции и исторически данни:Проследявайте променливите на процеса във времето. Това е безценно за отстраняване на проблеми (напр. „Защо текстурата на продукта се промени в 14:00 ч.?“) и за одити на качеството.
• Управление на аларми:Незабавно уведомявайте операторите за проблеми (напр. „Ниско налягане в амонячната линия“, „Аларма за висока температура на SSHE №3“).
• Отчитане на партиди и проследяване:Записвайте всички данни за всяка производствена партида, създавайки дигитален отпечатък за пълна проследимост от суровината до крайния продукт.

Обобщение

„Системата за управление“ в производството на маргарин е високо интегрирана система за автоматизация. Тя трансформира сложен химичен и физичен процес, включващ прецизен контрол на температурата, срязването и кристализацията, в надеждна, повтаряема и ефективна операция, гарантираща, че крайният продукт на рафтовете на супермаркетите винаги е с еднакво качество.