SU1168184A1 - Система автоматического управлени процессом стерилизации консервов в автоклаве - Google Patents

Abstract

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ В АВТОКЛАВЕ, содержаща  блок задани  программы, датчики температуры и давлени , св занные с регул торами и исполнительными механизмами, установленными соответственно на лини х подачи пара, воды воздуха и слива, отличающа с  тем, что, с целью снижени  энергозатрат, брака продукхщи и повышени  надежности в работе, она снабжена блоком самоконтрол , а блок задани  программы выполнен в виде цифрологического устройства с цифроаналоговым преобразователем напр жени  с переменным резистором на входе, при этом первый выход блока задани  программы соединен с входом регул тора температуры, второй выход соединен с регул тором давлени , а третий - подключен к входу блока самоконтрол , причем выходы регул торов давлени  и температуры соединены с исполнительными механизмами через электропневмопреобразователи, а вход блока самоконтрол  соединен с выходами регул торов температуры и давлени  и блока задани  программы , а его выход св зан с входами регул торов температуры и давлени  и блока задани  программы. 2.Система поп.1, отличающа с  тем, что, исполнительные механизмы снабжены датчиками отрицательной обратной св зи, подключен (Л ными к входам регул торов давлени  и температуры. 3.Система по п.1, о т л и ч а ющ а   с   тем, что регул тор давлени  снабжен операционным усилителем и компаратором, один из входов последнего подключен к блоку задани  программы, другой - к входу регул 00 тора давлени , а выход через транзисторные ключи - к входу операцион00 ного усилител .

Description

Изобретение относитс  к консервной , пищевой и рыбной промышленности а именно к системам автоматического управлени  процессом стерилизации консервов в автоклаве. , Цель изобретени  - снижение энергозатрат , брака продукции и повышение надежности системы в работе. На фиг. 1 изображена функциональна  схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - схема включени  компаратора в регул тор давлени ; на фиг.З «схема цифроаналогового преобразовател на фиг. 4 - функциональна  схема сис темы при отсутствии очищенного воздуха . Система автоматического управлени  процессом стерилизации содержит блок 1 задани  программы, блок 2 самоконтрол  и технические средства автоматизации. Блок 1 задани  програ мы выполнен в виде цифрологического устройства с цифроаналоговым преобр зователем напр жени  с переменным резистором 3 на входе. Технические средства автоматизации системы содержит датчики 4 и 5 температуры, св занные соответственно с регул тором 6 температуры и самопишзлщим прибором 7, датчик 8 давлени  и самопишущий манометр 10. Первый выход блока 1 задани  программы соединен с входом регул тора 6 температуры, второй выход со динен с регул тором 9 давлени , а третий - подключен к входу блока 2 самоконтрол . Выходы регул торов 9 и 6 давлени  и температуры соединены соответственно с исполнительными механизмами - мембранньми клапанами 11-14 через электропневмопреобразователи 15 - 18. Мембранные клапаны 11 - 14 установлены на лини  подачи пара, воды, воздуха и слива. Выходы и входы блока 2 самоконтрол  соединены, соответственно,.с входами и выходами регул торов 6 и 9 темпера туры и давлени  и блоки 1 задани  программы. Регул трр 9 давлени  снабжен компаратором 19. Первый вход последнего подключен к блоку 1 задани  про граммы шиной 20 через резистор 21, а к шине Обща  точка - через резистор 22. Второй вход компаратора подключен к входу операционного усилите л  23 регул тора 9 давлени  через линию задержки, котора  образована резисторами 24 и 25 и конденсатором 26. Последний через переменный резистор 27 шиной 28 подключен к регул тору 6 температуры. Выход компаратора 19 через транзисторный ключ 29 и резистор 30 подключен к входу транзистора 31, к конденсатору 32 и резистору 33. Затворы транзисторного ключа 34 подключены к блоку 1 задани  программы шиной 35. Вход операционного усилител  36 через резистор 37 подключен к шине 38 и датчику 8 давлени . Выход операционного усилител  23 через резистор 39 подключен к входу операционного усилител  36. На вход последнего подключен исТочакк стабилизированного напр жени  через резисторы 40 и 41 шиной 42. Выход операционного усилител  36 через резистор 43 подключен на инвертирующий вход, а шиной 44 - к входу аналоговой части регул тора давлени . Регул торы 9 и 6 давлени  и температуры имеют дискретные и аналоговые выходы, причем каждый из них может управл ть двум  мембранными клапанами. Цифроаналоговый преобразователь (фиг. 3) содержит переменный резистор 3, подключенный к его входу. Переменный резистор 3 одним концом через шину 45 подключен к задатчику температуры, а другим - к резисторам 46 - 54. Выходы последних подключены к транзисторным ключам 55 63 соответственно. Выходы этих ключей подключены к Общей точке шине 64, а затворы - к дешифратору 65. Вход деш{{фратора через шину 66 подключен к блоку 1 задани  программы . Выход цифроаналогового преобразовател  шиной 67 через сглаживающий фильтр и ключи, наход щиес  в блоке 1, подключен к регул тору 6 температуры. Система работает следукнцим образом . Перед началом процесса стерилизации по команде блока 1 задани  программы вода в автоклаве 68 автоматически нагреваетс  до начальной температуры, при достижении которой производ т загрузку продукта, в автоклав. Сигнал от задатчика температуры стерилизации подаетс  на шину 45. При этом на выходной шине 67 по вл етс  напр жение, определ емое отно щением сопротивлений резисторов 3 и 46 при открытом в нулевом положе нии транзисторного ключа 55. В св  зи с тем,.что величина сопротивлеНИИ резисторов 4б.- 54 возрастает линейно, так же линейно нарастает температура нагрева. Послед11   измер етс  датчиком 4 температуры. Задание по времени и температуре выдает блок 1 задани  программы в соответствии с формулой стерилизации , заданной программой. Регул тор 6 температуры сравнивает температуру нагрева с заданием и в зависимости от величины и знака рассогласовани  вьщает сигнал на мембранные клапаны 11 и 12 через аналоговые электропневмопреобразователи 15 и 16. С помощью последних реализуетс  пропорционально-интегральный закон регулиро вани . Регул тор 6 температуры имеет устройство, прербразующее сигнал датчика 4 температуры в напр жение , соответствующее температуре в автоклаве 68. Давление в последнем , измер емое датчиком 8 давлени , преобразуетс  в напр жение. Напр жение, поступающее от регул тора 6 температуры, соответству щее температуре в автоклаве 68, пос пает на вход регул тора 9 через линию задержки и сравниваетс  с напр  жением,поступающим от датчика 8 дав лени  . В зависимости от величины и знак рассогласовани  регул тор 9 давлени  вьфабатывает сигнал, управл ющи мембранными клапанами 13 и 14 через электропневмопреобразователи 17 и 18 При достижении в автоклаве 68 температуры стерилизации счетчик времени блока 1 задани  программы отсчитывает врем , необходимое дл  стерилизации данного продукта. Во врем  стерилизации при уменьшении температуры ниже заданной на , блок 2 самоконтрол  запрещает отсчет времени стерилизации. При восстановлении регул тором 6 темп ратуры необходимой температуры отсче времени продолжаетс . По окончании времени стерилизации блок 1 задани  программы вьщает команду на начало процесса охлаждени . До подачи этой команды ключ 29 закрыт, а ключ 34 и транзистор 31 - открыты. Врем  задержки пропорционально величине сопротивлени  резистора 24, а температура, при которой давление в автоклаве 68 должно быть равно О, определ етс  сопротивлением резистора 40. При начале процесса охлаждени  блок 1 задани  программы подает на шину 35 сигнал, открывающий ключ 29 и закрывающий ключ 34. При этом врем  задержки будет определ тьс  суммарным сопротивлением , резисторов 24 и 25. После того как температура в автоклаве 68 станет ниже температуры стерилизации и напр жение на втором входе компаратора 19 по абсолютной величине станет меньше напр жени  на его первом входе, компаратор 19 через ключ 29 с выдержкой времени закрывает транзистор 31, увеличива  постепенно сумму сопротивлений резисторов 40 и 41 и уменьша  этим температуру , при которой давление в автоклаве будет равно О. Мембранные клапаны 11 - 14 могут быть снабжены датчиками 69 - 72 отрицательной обратной св зи и во семью дискретными злектропневмопреобразовател ми 73 - 80 по два на каждый мембранный клапан. Датчики 69 - 72 отрицательной обратной св зи подключены к входам регул торов 9 и 6 давлени  и температуры. Процесс стерилизации, консервов в автоклаве происходит аналогично описанному выше. При по влении рассогласовани  по температуре регул тор 6 температуры вьщает сигнал на мембранные клапаны 11 и 12, подключенные к его дискретным выходам через дискретные злектропневмопреобразователи 73 76 , с помощью которых реализуетс  F-закон регулировани . При срабатывании одного из злектропневмопреобразователей 73 или 74 в надмембранном пространстве измен етс  давление воздуха. Это давление измер етс  датчиком 69 отрицательной обратной св зи. Сигнал от этого датчика поступает на регул тор 6 температуры , где сравниваетс  с его аналоговым сигналом, и в случае равенства электропневмопреобразователи 73 или 74 закрываютс . При зтом мембранньй клапан 11 занимает положение, обеспечивающее

необходимую температуру в автоклане 68. Аналогично описанному выше работает контур регулировани  давлени  .

Работа устройства в процессе стерилизации фиксируетс  самопишущим прибором 7 и самопишущим манометром 10.

Спи

Впйук

Пар

ие. 1

/

Claims (3)

1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕРИЛИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ В АВТОКЛАВЕ, содержащая блок задания программы, датчики температуры и давления, связанные с регуляторами и исполнительными механизмами, установленными соответ ственно на линиях подачи пара, воды, воздуха и слива, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, брака продукции и повышения надежности в работе, она снабжена блоком самоконтроля, а блок задания программы выполнен в виде цифрологического устройства с цифроаналоговым преобразователем напряжения с переменным резистором на входе, при этом первый выход блока задания программы соединен с входом регулятора температуры, второй выход соединен с регулятором давления, а третий - подключен к входу блока самоконтроля, причем выходы регуляторов давления и температуры соединены с исполнительными механизмами через электропневмопреобразователи, а вход блока самоконтроля соединен с выходами регуляторов температуры и давления и блока задания программы, а его выход связан с входами регуляторов температуры и давления и блока задания программы.

2. Система поп.1, отличающаяся тем, что, исполнительные механизмы снабжены датчиками отрицательной обратной связи, подключенными к входам регуляторов давления и температуры.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что регулятор давления снабжен операционным усилителем и компаратором, один из входов последнего подключен к блоку задания программы, другой - к входу регулятора давления, а выход через транзисторные ключи - к входу операционного усилителя.

SU ...1168184