Комп'ютерно-інтегрована система керування технологічним процесом отримання цукру із використанням обладнання Schneider Electric

Abstract

В умовах жорсткої конкуренції на ринку цукру, підвищення ефективності виробництва є одним з ключових факторів успіху. Ця магістерська робота пропонує рішення цієї проблеми шляхом розробки та впровадження системи автоматизації виробництва цукру з цукрового буряку, що дозволить знизити витрати та підвищити якість продукції. З метою оптимізації виробничого процесу цукру, проведено детальний аналіз технологічної схеми, починаючи від підготовки сировини і закінчуючи отриманням готового продукту. В результаті дослідження визначено критичні етапи, які потребують впровадження автоматизованих систем управління. Особливу увагу приділено процесам екстракції цукру, очищення соку, випарювання та кристалізації. На основі детального аналізу технологічного процесу виробництва цукру була розроблена комплексна система автоматизації, яка включає в себе сучасні програмовані логічні контролери (ПЛК) та SCADA-систему. Запропонована структура системи передбачає збір даних з виробничого обладнання, обробку цієї інформації, прийняття рішень щодо управління технологічними процесами та візуалізацію всіх стадій виробництва для зручності оператора. У роботі представлено детальний аналіз сучасних систем автоматизації виробництва цукру з цукрового буряку. Дослідження охоплює вибір оптимального обладнання та розробку ефективних алгоритмів управління виробничими процесами. Результати цього дослідження мають безпосереднє практичне застосування у цукровому виробництві. Розроблена система автоматизації може бути ефективно використана для модернізації існуючих заводів та проектування нових, що дозволить українським виробникам цукру підвищити свою конкурентоспроможність на світовому ринку та відповідати найсучаснішим стандартам галузі. ANNOTATION In the context of fierce competition in the sugar market, increasing production efficiency is one of the key success factors. This thesis addresses this issue by developing and implementing an automation system for sugar production from sugar beets, aimed at reducing costs and improving product quality. To optimize the sugar production process, a detailed analysis of the technological scheme was conducted, starting from raw material preparation to the final product. The research identified critical stages requiring the implementation of automated control systems, with a particular focus on the extraction of sugar, juice purification, evaporation, and crystallization processes. Based on a thorough analysis of the sugar production process, a comprehensive automation system was developed, which includes modern programmable logic controllers (PLCs) and a SCADA system. The proposed system structure involves data collection from production equipment, processing of this information, decision-making regarding process control, and visualization of all production stages for operator convenience. This work provides a detailed analysis of modern automation systems for sugar production from sugar beets, covering the selection of optimal equipment and the development of efficient control algorithms for production processes. The results of this research have practical applications in sugar production. The developed automation system can be effectively used for the modernization of existing plants and the design of new ones, enabling Ukrainian sugar producers to enhance their competitiveness in the global market and meet the latest industry standards.