Проект системы автоматизированного управления линией производства печенья

Механизация животноводства - Содержание

• Аннотация
  • Краткое описание проекта электрификации кондитерского цеха и разработки системы автоматизированного управления линией производства печенья
  • Указание на выбор и размещение технологического оборудования
  • Описание расчёта и выбора электросилового оборудования с проверкой в критических режимах
  • Упоминание разработки электрической принципиальной схемы управления
  • Отсылка к вопросам техники безопасности и выбору УЗО с учётом селективности
  • Подтверждение технических решений технико-экономическими расчётами
  • Ключевые слова: печенье, производство печенья, схема управления, пускозащитная аппаратура
• Введение
  • Обоснование актуальности модернизации предприятий перерабатывающей промышленности
  • Описание перехода от устаревших технологий к новым с применением автоматизации
  • Цель проекта: теоретическое исследование технологии производства печенья и усовершенствование процесса
  • Задачи:
    • Изучение технологии производства печенья
    • Анализ и расчёт технологического оборудования
    • Разработка автоматизированной системы управления
    • Рассмотрение охраны труда
    • Расчёт технико-экономических показателей
  • Объект исследования: линия производства печенья
  • Предмет исследования: устройства автоматизации и система управления линией
• 1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи
  • 1.1 Общая характеристика объекта
    • Описание трудовых ресурсов и их использования
    • Расчёт годовой нормы трудовой нагрузки (1800 ч/чел)
    • Характеристика электроснабжения цеха от КТП 10/0,4 мощностью 400 кВА
    • Применение асинхронных электродвигателей серии АМ и пускозащитной аппаратуры
  • 1.2 Описание технологии производства сахарного печенья
    • Этапы: подготовка сырья, приготовление теста, формование, выпечка, охлаждение, упаковка
    • Подробное описание процесса подготовки муки и эмульсии
    • Использование тестомесильной машины, ротационной формовочной машины и газовой печи
• 2. Выбор технологического оборудования
  • 2.1 Выбор технологического оборудования
    • Обоснование выбора оборудования для каждого этапа производства
    • Таблица 2.1 с паспортными данными (наименование, назначение, производительность, мощность)
    • Отсылка к графической части (функциональная схема и схема расположения)
  • 2.2 Компоновка технологических помещений
    • Описание здания цеха (24×18 м, высота 6 м)
    • Перечень помещений: производственные, склад, электрощитовая и др.
    • Классификация помещений по условиям среды и опасности (таблица 2.2)
  • 2.3 Технические требования к проекту электрификации
    • Необходимость электроприводов для рабочих машин
    • Размещение распределительного шкафа и шкафа управления
    • Защита оборудования от аварийных режимов
    • Использование провода АПВ в трубах и двух режимов работы (ручной/автоматический)
• 3. Расчёт и выбор силового электрооборудования
  • 3.1 Выбор силового электрооборудования
    • Подбор электроприводов с учётом характеристик машин
    • Проверка оборудования в критических режимах
    • Описание электроснабжения через кабель АВВГ
• 4. Разработка автоматизированной системы управления процессом производства печенья
  • Создание электрической принципиальной схемы управления
  • Автоматический контроль температуры в ёмкостях и тестомесильных машинах
  • Обеспечение работы в ручном и автоматическом режимах
• 5. Проектирование внутрицеховой силовой электрической сети
  • Описание структуры сети и размещения шкафов
  • Выбор защитных устройств (УЗО) с учётом селективности
  • Отсылка к графической части (схемы сети)
• 6. Охрана труда и окружающей среды
  • Классификация помещений по степени опасности
  • Меры защиты персонала (заземление, УЗО)
  • Снижение энергопотребления как экологический аспект
• 7. Технико-экономическое обоснование технических решений
  • Сравнение базового и проектного вариантов по мощности, энергопотреблению и зарплате
  • Расчёты экономии электроэнергии (14,6%) и фонда оплаты труда (108 тыс. руб.)
  • Таблица 7.1 с показателями экономической эффективности
  • Рост энерговооружённости (3,7%) и электровооружённости (11,8%)
• Выводы по проекту
  • Обобщение результатов работы
• Список литературы
  • Перечень 24 источников, включая учебники, стандарты и электронные ресурсы

Механизация животноводства - Описание

Дипломная работа посвящена проектированию электрификации кондитерского цеха с разработкой системы автоматизированного управления линией производства сахарного печенья. Целью выпускной научной работы является теоретическое исследование технологии производства печенья и совершенствование технологического процесса посредством внедрения современных решений в области электрификации и автоматизации.

Основная часть Анализ состояния вопроса и постановка задачи

Первый раздел пояснительной записки сосредоточен на анализе текущего состояния технологий производства кондитерских изделий и обосновании необходимости модернизации. Автор подчёркивает, что предприятия перерабатывающей промышленности активно оснащаются высокопроизводительным оборудованием, однако сохраняется проблема недостаточной автоматизации. В условиях сокращения численности персонала и повышения требований к качеству продукции студент ставит задачу разработать механизированную поточную линию для выпечки сахарного печенья с использованием отечественного оборудования средней мощности. Стоит отметить, что выпускник выявил ключевые проблемы, связанные с устаревшими технологиями, и предложил пути их решения через внедрение автоматизированных систем управления и расчёт оптимальных параметров электроснабжения.

Раздел включает характеристику объекта — кондитерского цеха, где подробно описаны трудовые ресурсы и показатели их использования. Например, годовая норма трудовой нагрузки рассчитана как 1800 часов на одного работника, что демонстрирует стремление к рациональному распределению человеческих ресурсов. Электроснабжение цеха осуществляется от трансформаторной подстанции мощностью 400 кВА, а в качестве силового оборудования применяются асинхронные электродвигатели серии АМ с пускозащитной аппаратурой. Таким образом, автор закладывает фундамент для дальнейших расчётов и выбора оборудования, подчёркивая актуальность темы для повышения эффективности производства.

Выбор технологического оборудования

Второй раздел посвящён выбору и обоснованию технологического оборудования для линии производства печенья. Процесс изготовления сахарного печенья разбит на этапы: подготовка сырья, замес теста, формование, выпечка, охлаждение и упаковка. Для каждого этапа подобрано стандартное оборудование с указанием его паспортных данных, таких как производительность и мощность. Например, бункер М-111 используется для хранения муки объёмом 27 м³, а тестомесильная машина ШТ-1М обеспечивает замес теста с производительностью 1000 кг/час при мощности 20 кВт. Расположение оборудования представлено на функциональной схеме в графической части, что позволяет оценить его компоновку в производственных помещениях.

Особое внимание уделено компоновке цеха, который размещён в одноэтажном здании размером 24×18 м с высотой потолков 6 м. Помещения классифицированы по условиям окружающей среды и степени опасности поражения электрическим током, что отражено в таблице 2.2. Например, производственное помещение для подготовки муки отнесено к пыльным с повышенной опасностью. Эти данные служат основой для разработки требований к электрификации, включая использование электроприводов, защиту от аварийных режимов и обеспечение работы линии в ручном и автоматическом режимах.

Расчёт и выбор силового электрооборудования

Третий раздел сосредоточен на расчётах и выборе силового электрооборудования, необходимого для бесперебойной работы линии. Электроприводы подбираются с учётом соответствия характеристикам рабочих машин, а их проверка проводится в критических режимах. Выпускная научная работа демонстрирует тщательный подход к проектированию внутрицеховой силовой сети: проводка выполняется проводом АПВ в трубах, а аппараты защиты и управления выбираются с учётом надёжности. Например, трансформаторная подстанция КТП 10/0,4 обеспечивает питание через кабель АВВГ, что гарантирует стабильность электроснабжения.

Расчёты сопровождаются анализом энергопотребления, что подчёркивает практическую значимость итоговой работы студента ВУЗа. Автор акцентирует внимание на необходимости защиты оборудования от перегрузок и коротких замыканий, что повышает безопасность эксплуатации. Этот раздел иллюстрирует глубокое понимание студентом принципов электротехники и их применения в реальных производственных условиях.

Разработка автоматизированной системы управления

Четвёртый раздел представляет собой ядро дипломной работы — разработку системы автоматизированного управления технологическим процессом. На основе принятой технологии производства печенья создана электрическая принципиальная схема управления, которая обеспечивает контроль температуры в ёмкостях и тестомесильных машинах с помощью автоматических регуляторов. Возможность переключения между ручным и автоматическим режимами повышает гибкость эксплуатации линии. Графическая часть, выполненная в «Компасе», включает схемы, демонстрирующие расположение датчиков и исполнительных механизмов.

Разработка системы направлена на снижение доли ручного труда и повышение надёжности оборудования. Автор подчёркивает, что автоматизация позволяет сократить время производственного цикла и улучшить качество продукции, что особенно актуально в условиях высокой конкуренции на рынке кондитерских изделий. Этот раздел демонстрирует интеграцию теоретических знаний с практическими навыками проектирования.

Проектирование внутрицеховой силовой электрической сети

Пятый раздел описывает проектирование силовой сети цеха, включая распределительный шкаф в электрощитовой и шкаф управления в технологическом помещении. Сеть рассчитана на обеспечение всех рабочих машин электроэнергией с учётом их мощности и режимов работы. Выбор защитных устройств, таких как УЗО, выполнен с учётом селективности, что минимизирует риск аварий. Графические материалы дополняют текстовое описание, предоставляя визуальное представление структуры сети.

Проектирование ориентировано на соблюдение норм безопасности и энергоэффективности. В значительной мере это достигается за счёт точного расчёта нагрузок и подбора оборудования, что делает данное пособие дипломной работы ценным примером для студентов, изучающих электротехнику и автоматизацию производственных процессов.

Охрана труда и окружающей среды

Шестой раздел посвящён вопросам охраны труда и экологии. Автор рассматривает классификацию помещений по степени опасности и предлагает меры защиты персонала, включая использование заземления и защитных устройств. Выбор УЗО с учётом селективности подчёркивает стремление к минимизации рисков поражения током. Экологические аспекты затрагивают снижение энергопотребления, что положительно влияет на окружающую среду.

Раздел подчёркивает важность соблюдения нормативных требований, таких как Правила технической эксплуатации электроустановок, и демонстрирует комплексный подход к проектированию безопасного производства. Это делает работу актуальной не только с технической, но и с социальной точки зрения.

Технико-экономическое обоснование

Заключительный раздел представляет расчёты экономической эффективности предложенных решений. Сравниваются базовый и проектный варианты линии по таким показателям, как установленная мощность (73 кВт против 67,7 кВт), расход электроэнергии (147,4 тыс. кВт·ч против 125,9 тыс. кВт·ч) и годовой фонд зарплаты (3468 тыс. руб. против 3360 тыс. руб.). Экономия электроэнергии достигает 14,6%, а удельный расход снижается на 18,7%, что подтверждено формулами и таблицей 7.1.

Расчёты показывают рост энерговооружённости на 3,7% и электровооружённости на 11,8%, а также экономию на оплате труда в размере 108 тыс. руб. за счёт сокращения персонала с 17 до 14 человек при увеличении зарплаты с 17 тыс. до 20 тыс. руб. в месяц. Эти данные подчёркивают экономическую целесообразность внедрения ВКР, делая её ценным ресурсом для анализа эффективности технических решений.

Заключение

Дипломная работа предлагает комплексное решение по электрификации и автоматизации линии производства печенья, обеспечивая рост эффективности, снижение затрат и повышение безопасности. Её практическая ценность подтверждена расчётами и чертежами, что делает её перспективной для внедрения.

Рекомендации

Работа полезна студентам как шаблон для ВКР благодаря детальным расчётам, схемам в «Компасе» и экономическому анализу. Рекомендуется для покупки как пособие по автоматизации и электрификации.

Механизация животноводства - Чертежи

1. Записка пояснительная;
2. Чертежи:
   • Схема электрическая расположения;
   • Схема комбинированная функциональная цеха по выпечке печенья;
   • Схема электрическая принципиальная цеха оп производству сахарного печенья;
   • Схема электрическая принципиальная цеха по выпечке печенья.