Розробка та дослідження комп'ютерно-інтегрованої системи управління температури повітря у шахтній сушарці з використанням КТЗ "Schneider Electric"

Abstract

Завданням усіх українських агентств є сприяння максимальному розвитку країни та забезпечення населення різноманітними стійкими харчовими продуктами. Досягнення цієї мети потребує прискорення темпів соціально-економічного зростання, що базується на науково-технічному прогресі, широкомасштабній інтенсифікації та підвищенні ефективності виробничих процесів. Завдяки постійному вдосконаленню науково обґрунтованих управлінських систем, впровадженню прогресивних технологій збирання врожаю та підвищенню родючості ґрунтів, обсяги виробництва зерна в Україні щорічно зростають. У зв’язку з цим особливої актуальності набуває питання його збереження. Для збереження зерна необхідно забезпечити його якісне висушування. Процес сушіння постійно вдосконалюється: розробляються новітні методи, створюються сучасні конструкції зерносушарок, а також підвищується ефективність роботи вже існуючих шахтних сушарок. Це досягається шляхом модернізації окремих вузлів і реалізації заходів, спрямованих на зменшення витрат палива й електроенергії. Сушіння є термічним процесом, що дозволяє знизити вологість матеріалу, покращити його якість, запобігти псуванню і злежуванню, зменшити масу та полегшити транспортування і зберігання. Конструкція зерносушарки визначається масштабами виробництва та особливостями матеріалу, який може сушитися під атмосферним тиском або у вакуумі, перебуваючи у статичному, динамічному або змішаному стані. Процес сушіння може бути періодичним або безперервним і здійснюється різними способами теплопередачі: контактним, конвекційним, радіаційним, за допомогою високочастотного струму, інфрачервоного випромінювання, а також методом ліофільного сушіння. У харчовій промисловості найбільше поширення отримали провідниковий і конвекційний способи сушіння. У провідникових сушарках тепло передається через контакт матеріалу з нагрітою поверхнею, тоді як у конвекційних — безпосередньо від теплоносія (наприклад, гарячого повітря або газу) до матеріалу. Видалення вологи, що міститься в матеріалі, відбувається під дією механічних і фізико-хімічних процесів. Проте хімічно зв’язана волога не усувається без руйнування структури матеріалу. Сушіння можна розглядати як дифузійний процес, оскільки волога переміщується з внутрішніх шарів до поверхні завдяки дифузії, а також як тепловий процес — коли під дією тепла з поверхні матеріалу випаровується волога. У більшості випадків для сушіння зерна як теплоносій використовують гаряче повітря або гази, що утворюються при згорянні палива. Найбільш поширеними видами сушарок у сільському господарстві є барабанні, камерні, шахтні, стрічкові, з псевдозрідженим шаром, вібраційні з псевдозрідженим шаром і розпилювальні. Післязбиральна обробка зерна — одна з найтрудомісткіших ланок у рослинництві. Запровадження сучасних технологій обробки зерна передбачає повну механізацію всіх етапів, що, з одного боку, суттєво знижує витрати на оплату праці, але з іншого — ускладнює управління виробничими процесами. Зернопереробні підприємства після збирання врожаю є складними об’єктами для управління, оскільки містять велику кількість технологічного обладнання, на ефективність роботи якого впливають різноманітні випадкові чинники. Працівники часто не встигають своєчасно реагувати на такі відхилення. Умови ручного керування роботою машин є малоефективними: продуктивність праці при цьому не перевищує 65–70% від номінального рівня. Спроби збільшити продуктивність без автоматизації зазвичай ведуть до погіршення якості готової продукції.