upravljanje termodimnom komorom - …smeitss.mycpanel.rs/procesing_2017/55.pdf · upravljanje...

UPRAVLJANJE TERMODIMNOM KOMOROM

Stanko Stankov, Saša Arsić, Nikola Danković, Zoran Icić

30. Međunarodni kongres o procesnoj tehnici – Procesing, Beograd, 1. i 2. jun 2017 30th International Congress on Process Industry – Procesing, Belgrade, 1st and 2nd June 2017

Uvod

• U radu se razmatra automatsko upravljanje termodimnom komorom, koja jenamenjena za termičku obradu (sušenje, kuvanje, prženje, pečenje) idimljenje mesa, mesnih proizvoda, ribe, sira itd.

• Komora poseduje električne grejače za sušenje i grejače za generisanje pare,ventilator s frekvencijskom regulacijom za cirkulaciju vazduha, integrisanesisteme za generisanje dima i eliminaciju otpadnog dima, elektromagnetneventile za pranje i klapne za regulaciju otvora dimovodnog kanala.

• Upravljačka logika je na bazi PLC – a. Prikazivanje i zadavanje karakterističnihveličina i parametara temperatura, vlažnost vazduha) vrši se prekooperatorskog panela.

• Procedura upravljanja komorom odvija se aktiviranjem odgovarajućihreceptura (kreirane na osnovu iskustava i zahteva tehnologa).


kompletna komora komora bez plašta dimogenerator

Temperaturni opseg: 40⁰C – 200⁰CVlažnost vazduha 0 – 92%

Ambijent sušenja u komori je vazduh, sušenje s dimljenjem se odvija pod uticajem hladnog ili vrućeg dima. Kuvanje se vrši pod dejstvom vodene pare, a pečenje vrše električni grejači.

Temperatura u komori se reguliše na osnovu merenja s dva Pt100 senzora (T1, T2), a temperatura unutar proizvoda se meri pomoću ubodne Pt100 sonde (Tp). Vlažnost se kontroliše na osnovu podataka sa senzora vlage (H1). U komori je ugrađen sistem automatskog pranja vodom preko elektromagnetnih ventila s diznama.

Termodimna komora – proizvod firme SZP ˝Zavarivač˝ Vranje


Opis procedure rada termodimne komore

• U termodimnoj komori se proces sušenja odvija na principu konvekcije, pri čemu se određeni procenattoplote s radnog fluida prenosi na proizvod koji se suši. Radni fluid sušare je vlažan nezasićen vazduhzagrevan pomoću instaliranih električnih grejača. Za cirkulaciju fluida koristi se ventilator sfrekvencijskom regulacijom. Ovaj fluid “prihvata” i odvodi deo vlage koja se oslobađa u procesu sušenja.

• Ovlaživanjem vodom se postiže 92% relativne vlažnosti. Voda se raspršuje na grejne površine komorepomoću elektromagnetnih ventila s diznama, kada nastaje pretvaranje vode u paru. Ventilacija komorese vrši dovodom svežeg vazduha preko klapni u trajanju od 5 do 10 min i u tom periodu se isključujugrejači. Komora po zatvaranju vrata postaje hermetički zatvoren sistem. Proizvodi koji se tretirajupostavljaju se u kolica sa stalcima i ubacuju unutar komore.

• Program pečenja se izvodi pomoću električnih grejača pri čemu su zatvorene klapne za dim i vazduh.Zadata vlažnost se postiže u roku od 10 do 15 min (u zavisnosti od polazne temperature i vlažnosti). Ufrikcionom dimogeneratoru čiji rad kontroliše upravljačka logika komore postoji mehanizam koji pritiskakomad drveta na valjak za trenje, pri čemu se generiše dim koji se uvodi preko kanala u unutrašnjostkomore. Ravnomernu raspodelu dima, temperature i vlažnosti, u svim delovima komore, omogućavaventilator s frekventno regulisanim brojem obrtaja. Sistem za provetravanje komore se sastoji od klapneza zatvaranje, dimnjačkog ventilatora i dimnjaka. Ugrađene klapne omogućavaju jednaku promenukoličine vazduha koji struji s jedne na drugu stranu komore.


TOUCH SCREEN DO1

B1

yd1

yd2

yd3

ya2

ya3

ya4

d1 d2 d p

SCADA

ZA

DA

TE

V

RE

DN

OS

TI

AL

GO

RIT

MI

PA

RA

ME

TR

I

PO

DA

CI

SWITCH

RACUNAR

E ,

GREJNE SEKCIJE

1 E ,2 E ,3 E4

DO 2

DIMA

GENERATOR

DO 3

SVEŽEG VAZDUH.

EL. MAG. VENT.

DO 4

AO1

POGON KLAPNI

EL. MOTORNI

GRANICNI TERMOSTAT

SEKCIJE 1, TGS1

Pt 100

Pt 100

GRANICNI TERMOSTAT

SEKCIJE 2, TGS2

B3

B 2

ALARM SAFREKV. REGULATORA

TEMPERATURA T1 U KOMORI

TEMPERATURA T2 U KOMORI

ya5

Pt 100TEMPERATUR. PROIZVODA Tp

TEMPERATURA DIMA Td

ZA

DA

VA

NJE

I P

RE

GL

ED

PA

RA

ME

TA

RA

ya6

H1

VLAŽNOST H1

Pt 100

PR

AC

EN

JE

PR

OC

ES

. V

EL

ICIN

A

POGON KLAPNI

EL. MOTORNI

DO 5

ZA PRANJE

EL. MAG. VENT.

+ VENTILATOR

FREKV. REGUL.

DO 6

AO 0

DO 0 GREJACI PARO -

GENERATORA

T

E

R

M

O

D

I

M

N A

K O

M

O

R

A

yd4

ya1

S1

VRATA KOMOREZATVORENA

GRANICNI TERMOSTAT

PAROGENERATORA, TGp

A N

A L

O G

N I

I Z

L A

Z I

D I

G I

T A

L N

I

I

Z L

A Z

I

P R

O G

R A

M A

B I

L N

I

L O

G I

C K

I

K O

N T

R O

L E

R

D I

G I

T A

L N

IU

L A

Z I

A N

A L

O G

N

I

PR

OG

RA

MIR

AN

JE P

LC

-a

U L

A Z

I

Blok šema upravljačko-nadzornog sistema termodimne komore

Multivarijabilni sistem:

rT = [TGSZ1, TGSZ2, TPGZ, T1Z, T2Z, TPZ, TDZ, H1Z] – vektor ulaza zadatih vrednosti, TGSZ1 – temp. u grejnoj sekciji 1, TPZ – temp. proizvoda

eT= [dTGS1, dTGS2, dTPG, ±dT1, ±dT2, ±dTP, ±dTD, ±dH1] – vektor odstupanja (greški)

yT = [yd1, yd2, yd3, yd4, ya1, ya2, ya3, ya4, ya5,, ya5] – vektor izlaza

uT = [DO1, DO2, DO3, DO4, DO5, DO6, AO1, AO2] – vektor upravljanja


Konfiguracija:Instalirani kontroler Siemens S7 1200

Komunikacija:Serijska (RS-232 i RS-485)MODBUS (RS-485)USS protokolPROFINET

Operatorski panel KTP 600TIA portal (STEP 7 Basic, WINCC)

Upravljački ormar termodimne komore


Jedan operatorski ekran touch panela Dijagram temperature i vlažnosti termodimnekomore u procesu sušenja mesa

Interpretacija procesnih veličina


Zaključak

• Opisana termodimna komora s integrisanim upravljačko-nadzornimsistemom omogućava:• održavanje procesnih veličina na zadatim vrednostima

• cirkulacija vazduha u komori ostvaruje se pomoću ventilatora s frekventnomregulacijom, što doprinosi smanjenju potrošnje električne energije,produžava se vek elektromotora i smanjuju električni udari u mreži

• grafički prikaz procesnih promenljivih

• prikaz alarma

• arhiviranje podataka i generisanje izveštaja.

• povezivanje PLC-a i komandnog touch panela s računarom i štampačem prekoEthernet mreže kao i većeg broja termodimnih komora na centralni sistemnadzora i upravljanja.


Hvala na pažnji!


upravljanje termodimnom komorom - …smeitss.mycpanel.rs/procesing_2017/55.pdf · upravljanje...

Documents