Автоматизированная система управления для производства сахарного сиропа

  Сахарный сироп используется для производства различных продуктов, а именно:

• Газированные напитки,
• Энергетические напитки,
• Алкогольные коктейли,
• Фруктовые нектары,
• Алкогольные напитки, в том числе ликеры, настойки.

  Приготовление сахарного сиропа на производстве при выпуске напитков имеет важное значение. Должны обеспечиваться:

• высокая производительность процесса,
• стабильное качество,
• пищевая безопасность.

  Все эти требования также относятся к его хранению и транспортировке на участки, где непосредственно выпускаются напитки.

  Безошибочная реализация всех указанных задач при приготовлении сахарного сиропа на производстве возможна только с использованием автоматизированной системы управления. Функционал и комплектация АСУ ТП зависит от технологической схемы, способа, но при этом всегда гарантирует выполнение функций:

 

- непрерывное функционирование,

- постоянный контроль состояния и управление оборудованием,

- реализация процедур CIP-мойки,

- взаимодействие с АСУ смежного оборудования, непосредственно подключенного к автоматизированной системе управления.

  Нами разработаны, внедрены АСУ производства сахарного сиропа как непрерывного, так и циклического принципа на предприятиях с различным составом оборудования, режимами работы, устройствами автоматизации, но с безусловным соответствием требованиям:

- стабильность работы,

- безотказность,

- безопасность,

- производительность.

 

Способы приготовления сахарного сиропа и его хранение

   Сахар-сырец на заводы поставляется в мешках. Далее из мешков при помощи различного технологического оборудования (шнековый насос, дозатор, конвейер) сахарный песок подается в емкость для растворения водой. Функциональность автоматизированной системы управления зависит от способа приготовления сахарного сиропа. На производстве различают два метода приготовления: горячий и холодный.

   Преимущество горячего способа – это то, что в итоге он получается стерильным и может храниться на продолжительное время. При использовании этого способа выполняются следующие технологические операции:

 

- подготовка сырья и его подача,

- растворение сахара в воде,

- нагрев водного раствора сахара и стерилизация,

- фильтрация,

- охлаждение,

- хранение.

  Производство сахарного сиропа горячим способом выполняют как в емкостях с «рубашкой» и паровым обогревом (варочных котлах), так и на непрерывных сироповарочных установках, которые по своему принципу действия похожи на поточные пастеризаторы, то есть имеют контуры нагрева, выдерживания и охлаждения . В емкости (варочном котле) сахарный сироп перемешивается мешалками с электроприводом. В непрерывнодействующей установке перемешивание происходит в потоке жидкости.

 При циклическом производстве холодным способом применяют фактически такое же оборудование, только без функции нагрева/стерилизации.

  Необходимо отметить, что при кажущейся простоте способов производства сахарного сиропа, только автоматизированная система управления может гарантировать стабильное выполнение технологических требований:

1. подачу компонентов в определенных количествах/пропорциях,
2. непрерывную работу мешалок и контроль их состояния,
3. точное регулирование температуры при нагреве,
4. контроль температуры при охлаждении,
5. непрерывную работу насосов подачи воды, сиропа, моющих средств.

  

Технология приготовления сахарного сиропа холодным способом

  Итак, белый сахарный сироп – это концентрированный водный раствор сахара. Технологическое оборудование для производства сахарного сиропа холодным способом содержит следующие элементы:

• устройство дозирования воды,
• устройство подачи сахара,
• емкость с мешалкой,
• контур или теплообменник для первичного нагревания без стерилизации,
• насосы для подачи готового продукта,
• насос возврата жидкостей CIP-мойки,
• узел фильтров,
• узел клапанов для управления потоками жидкостей,
• коммутационная панель при отсутствии узла клапанов,
• технологические трубопроводы,
• оборудование АСУ ТП.

  Зачастую в технологическом оборудовании приготовления сахарного сиропа холодным способом может отсутствовать теплообменник первичного нагревания до 40…60 градусов Цельсия, то есть растворение происходит при той температур воды, с которой она поступает. Если растворение происходит без нагрева, то с одной стороны, это несколько увеличивает время производства продукта, но с другой стороны при этом не потребляется дополнительная тепловая энергия, что снижает затраты. Растворение сахара происходит при постоянном перемешивании с последующей фильтрацией без варки.

  Сахарный сироп без варки считается более качественным, так как обладает лучшими вкусовыми характеристиками по сравнению с сиропом горячего приготовления. В связи с этим холодный способ широко распространен на линиях выпуска нектаров.

  АСУ сахарного сиропа без варки также обеспечивает совместную работу с другим смежным оборудованием, а именно с:

• участком хранения,
• насосными подачи воды,
• купажными отделениями,
• оборудованием CIP-мойки.

  В зависимости от оснащенности АСУ смежных систем связь между ними и автоматикой сахарного отделения может быть организована:

• набором аналоговых и дискретных сигналов,
• интерфейсом RS-485 и протоколами передачи данных Modbus rtu, Profibus,
• сетевыми Ethernet-протоколами Modbus/TCP, Profinet.

  Можно указать специфические требования к связи со смежными системами в опросном листе.

  Наша автоматизированная система производства сахарного сиропа кроме взаимодействия с АСУ ТП смежного технологического оборудования может выполнять связь с системами управления предприятия по Ethernet. Это обеспечивает передачу статистических данных о работе оборудования для производства сахарного сиропа.

 

Оборудование для приготовления сахарного сиропа

  АСУ ТП является частью оборудования для производства сахарного сиропа и непосредственно взаимодействует с технологическими устройствами. Изготовленные нами системы удовлетворяют требованиям заказчика и условиям их применения, а именно:

  Во-первых, приборы, смонтированные на технологических линиях, имеют гигиеническое исполнение и сохраняют работоспособность при проведении CIP-мойки, то есть устойчивы при воздействии водных растворов кислот, щелочей, дезинфицирующих средств при высоких температурах.

  Первичные преобразователи и сигнализаторы гарантируют контроль состояния:

• предельные уровни в емкостях,
• наличие воды, готового продукта на входе насосов,
• давление продукта на выходе насоса.

 Во-вторых, применение надежных промышленных контроллеров ведущих мировых производителей обеспечивает непрерывное функционирование системы автоматизации «24 на 7» в безотказном режиме. По согласованию с заказчиком могут быть использованы ПЛК таких марок как Siemens, Allen-Bradley, Schneider Electric.

  В-третьих, для управления исполнительными механизмами применяются пневмоприводы, которые управляются через пневмоострова. Мы оснащаем АСУ ТП продукцией FESTO, SMC, Camozzi.

 

  Клапаны обеспечивают организацию потоков растворов:

• дозированной подачи воды в емкости,
• готового продукта в смежные производственные участки – купажные отделения,
• моющего раствора от станции CIP-мойки,
• теплоносителей через регуляторы подачи на теплообменники.

 

 В-четвертых, корпуса автоматизированных систем могут быть изготовлены как из нержавеющей стали, так с применением порошковой окраски. Выбор материала корпуса зависит от того, в каких условиях будет эксплуатироваться система.

 

 В-пятых, электродвигатели оборудования управляются частотными преобразователями, что обеспечивает изменение производительности насосов для согласования с производительностью смежного технологического оборудования, и позволяет изменять частоту вращения мешалок на емкостях для обеспечения наилучших режимов приготовления.

 

  В-шестых, основным элементом, с которым взаимодействует оператор, выступает цветная сенсорная панель с диагональю 12 дюймов. Для обеспечения удобства работы оператора АСУ имеет несколько экранов:

• Общая технологическая схема,
• Выбор режимов управления,
• Ввод параметров,
• График параметров,
• Журнал сообщений,
• Ошибки,
• Диагностика.

  Улучшенный интерфейс обеспечивает надежность контроля и управления, что позволяет оператору самостоятельно работать с системой по завершении одного дня обучения. Наличие кнопки аварийной остановки «СТОП» гарантирует перевод системы управления в безопасное состояние в случае нештатной ситуации.

 

  Требования по использованию конкретных марок оборудования в составе системы управления можно указать в опросном листе.

 

Конфигурации и стоимость автоматики приготовления сахарного сиропа

  Система автоматизации может поставляться в двух вариантах в зависимости от расстановки технологического оборудования:

  Вариант 1. Единый щит управления. Корпус устанавливается непосредственно в помещении с оборудованием. Сенсорная панель монитруется в этом же корпусе совместно с иными устройствами АСУ ТП, а именно:

 

1. промышленный контроллер,
2. вводной автомат,
3. автоматические выключатели,
4. автоматы защиты двигателей,,
5. пусковая аппаратура,
6. преобразователи частоты,
7. блоки преобразования напряжения 24В,
8. интерфейсные реле,
9. пневмоостров,,
10. станция подготовки воздуха,
11. звуковая сигнализация,
12. кнопка «СТОП»,
13. световая колонная,
14. элементы освещение щита,
15. климатические элементы,
16. маршрутизатор,
17. клеммник.

 

  Вариант 2. Два отдельных щита, когда в цехе нецелесообразно размещать щит с принудительной вентиляцией. Дело в том, что даже при своевременной замене фильтрующих элементов, контроле состояния вводов кабелей в щит с принудительной вентиляцией все равно попадает сахарная пыль, которая со временем покрывает элементы автоматики и мешает дальнейшей безаварийной эксплуатации. Непосредственно по месту в этом варианте монтируется настенный щит с панелью оператора, который не требует вентиляции. Второй корпус с остальными элементами размещается в отдельном помещении.

 

  В любом варианте исполнения системы автоматизации насосы (или иные устройства) подачи сахара-сырца оснащается дополнительными пультами управления по месту, которые служат для формирования команд:

• пуск,
• стоп.

 Пульты монтируются рядом с оборудованием, имеют защиту от пыли.

 

 

 

 

 

  Итоговая цена системы автоматизации зависит от множества параметров, среди которых:

• варианта реализации,
• степени автоматизации, которая определяется технологией,
• выбранных средств автоматизации.

  Стоимость автоматизированной системы в случае предварительной договоренности включает цену материалов для монтажа первичных преобразователей, сигнализаторов, исполнительных механизмов:

• пневмотрубка,
• кабель,
• нержавеющие лотки.

  Срок изготовления АСУ ТП от четырех до шести месяцев при условии выполнения авансового платежа. Длительность шеф-монтажных работ, ПНР зависит от способа приготовления и готовности технологического оборудования к проведению пуско-наладочных работ.

  Для получения ТКП с ценой на систему автоматизации производства сахарного сиропа целесообразно заполнить опросный лист

  Если остались вопросы - обращайтесь.

  Для связи с нами используйте:

• номер телефона +7 988 240-24-06,
• адрес электронной почты info@kubtronix.ru