Розробка системи автоматичного процесом сушіння зерна в шахтній зерносушарці із використанням комплексу технічних засобів Schneider Electric

Abstract

Агропромисловий сектор України відчуває потребує впровадження технологій, що гарантуватимуть якість продукції та енергоефективність технологічних процесів. Одним з ключових етапів обробки зерна є його сушіння, адже саме від нього залежить збереження якості зерна, його здатність до тривалого збереження та подальшої переробки. Спеціалістами агропромислової галузі було активно досліджено шляхи автоматизації цього процесу. Запропоновано низку технічних рішень, таких як: використання датчиків вологості продукту, температури сушильного агенту, логічних системи керування технологічним процесом. Але, незважаючи на значні досягнення, досі залишається актуальною низка невирішених проблем, зокрема, пов’язаних з адаптацією систем до змінних умов сушіння, зниженням енерговитрат, покращенням прецизійності контролю параметрів, а також підвищення надійності такої системи. Доцільність проведення наукових досліджень у цій сфері обумовлена необхідністю вдосконалення наявних систем керування сушильними установками з метою оптимізації технологічного процесу, зменшення споживання енергії та підвищення ефективності зберігання зерна [2]. Особливого значення набуває впровадження цифрової техніки та сучасних алгоритмів управління, що дають змогу досягти високої точності у підтримці необхідних режимів сушіння. Можемо зробити висновок, що актуальність теми автоматизації зерносушильних установок визначається потребою аграрного сектора в реалізації нових технологічних рішень, які дозволяють з більшою якістю автоматизувати процеси, зменшити втрати енергоресурсів, а також забезпечити необхідну якість вихідного продукту. Метою цього дослідження є вдосконалення концепції систем управління процесом сушіння зерна шляхом створення автоматизованої системи з використанням сучасних засобів контролю та регулювання параметрів сушіння. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішуються такі завдання: • аналіз існуючих технічних рішень та підходів до автоматизації процесу сушіння зерна; • розробка функціональної схеми системи автоматичного керування; • вибір технічних засобів контролю і регулювання основних параметрів процесу; • математичне моделювання процесу сушіння; • розробка алгоритму керування та програмного забезпечення; • оцінка ефективності та надійності запропонованої системи. Об’єктом дослідження є процес сушіння зерна, а предметом дослідження - взаємозв’язок між параметрами технологічного процесу сушіння (температурою, вологістю, швидкістю потоку повітря) та їх впливом на ефективність автоматизованого управління. Технологія сушіння передбачає обов’язкове дотримання параметрів процесу, таких як температура сушильного агента, швидкість його подачі, тривалість перебування зерна в сушильній камері та інтенсивність подачі зернової маси. Відхилення від заданого режиму може спричинити негативні наслідки: перегрівання, пошкодження зерна , зниження схожості, зменшення харчової цінності та товарної якості. Найкращі температурні умови сушіння пшениці залежать від мети її реалізації (продовольча, насіннєва або фуражна) відображені в таблиці 1.1. Пшениця що вважається сухою мусить мати відсоток вологості близько 14%. Продукт, що має вологість 14,5% і більше розглядається як такий, що потребує проходження процедури осушення. Під час процесу сушіння пшениці температурний режим має основне значення, адже