Система керування процесом переробки сировини

Корисна модель відноситься до цукрової промисловості, а саме до методів управління дифузійною станцією цукрового заводу і може бути застосована у харчовій та переробній промисловості, а також в інших галузях, де сировина яка використовується для виробництва при зберіганні змінює свої якісні показники. Відома система управління дифузійною стацією цукрового заводу [Волошин З.С., Макаренко Л.П., Яцковський П.В. Автоматизация сахарного производства. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1990. -271с; ил.], до якої входять регулюючі пристрої які підтримують в заданих межах параметри, що необхідні для роботи дифузійної станції, при цьому управління відбувається з дотриманням якісних показників (концентрація сухи х речовин в дифузійному соку та вміст цукру в жомі), які підтримуються непрямими методами управління, матеріального балансу, температурного режиму та навантаження апаратів. Недолік даної системи полягає в тому, що не враховуються зміни показників сировини при її тривалому зберіганні та їх впливу на процес її переробки. В основу корисної моделі поставлена задача створення системи управління процесом переробки з оптимізацією загальних втрат між переробкою та зберіганням сировини шляхом введення додаткових ланок в управлінні процесом, що приведе до зменшення собівартості виробленої продукції. Поставлене завдання досягається тим, що до системи управління дифузійної станції, яка складається з системи автоматизації, що підтримує всі відповідні показники в заданих межах; включена підсистема підтримки прийняття рішень до якої входять: людино - машинний інтерфейс, для введення даних про якісні показники, стан та умови зберігання прийнятої сировини; блок прогнозування зміни якісних показників сировини при її зберіганні; блок корекції умов ведення технологічного процесу переробки сировини з врахуванням якісних показників сировини, продуктів і напівпродуктів, а також витрат матеріальних і енергетичних ресурсів. Причинно-наслідковий зв’язок між запропонованими ознаками та очікуваним техніко-економічним результатом полягає в наступному. До системи управління включена підсистема підтримки прийняття рішень, яка дозволяє враховувати стан та зміни фізико-хімічних показників сировини під час її зберігання для корекції параметрів системи управління технологічним процесом її переробки з метою отримання продукту високої якості за умови зменшення його собівартості. До підсистеми включений блок оцінки стану сировини (БОСС) в якому зберігається інформація про початковий стан для кожної партії сировини. Блок прогнозування втрат сировини (БПВС) призначений для розрахунку прогнозованих значень якісних показників кожної партії сировини від часу та умов її зберігання. Блок корекції (БК) відповідає за вироблення рекомендацій щодо корекції значень технологічних параметрів, які необхідно підтримувати для досягнення оптимальних те хніко-економічних показників переробки сировини з урахуванням якісних показників сировини, кінцевого продукту та напівпродуктів. Система управління процесом переробки сировини на Фіг.1 складається з: - блока оцінки стану сировини (БОСС); - блока прогнозування втрат сировини (БПВС); - блок корекції (БК); - людино-машиний інтерфейс (ЛМІ). Система працює таким чином: За допомогою датчиків та людино-машинного інтерфейсу (ЛМІ) інформація про стан сировини, що надходить на зберігання, подається до блоку оцінки стану сировини (БОСС), де формується база даних про початковий стан кожної партії сировини х(0)=с. Далі ця інформація надходить на блок прогнозування втрат сировини (БПВС), де для кожної партії сировини d, розраховуються прогнозована зміна кількісно-якісних показників сировини, що залежатиме від часу та умов її зберігання: qd = q(0) = c , 0 qd 1 = T( qd, k d ) l+ l l , kd Î Kd , l l = 0, n - 1 . Де q - якість сировини, Т - перетворення, що залежить від часу зберігання сировини, К - перетворення, що залежить від умов зберігання сировини, L – час зберігання. Далі інформація (від БПВС) по кожній партії сировини X=f(Q1, Р1), що вра ховує її якість (Q1) та втрати (Р1), надходить до блоку корекції (БК). До цього ж блоку надходить вектор Y={у1, y2 , …, yn} стану продукту та напівпродуктів на виході з об’єкта управління – Y=f(Q2, Р2 , Е), який характеризує показники якості (Q2), втрати (Р2) та обсяг використаних енергоресурсів (Е) при переробці. До блоку БК також надходять технологічні інструкції Z={z1 , z2, …, zn} по веденню технологічного режиму від яких залежать попередні показники. Модуль БК проводить розрахунок рекомендованих значень технологічних параметрів при переробці сировини з метою зменшення собівартості продукції шляхом оптимізації загальних витрат енергетичних ресурсів та втрат з врахуванням зміни якісних показників сировини під час її зберігання. ìX = max mix f (Q1, P1 ) qÎQ pÎP ï z=í ïY = max mix mix f (Q 2 , P2 , E) qÎQ pÎP eÎE î Висновок: завдяки введенню до традиційної системи управління процесом переробки сировини підсистеми підтримки прийняття рішень забезпечить мінімізацію втрат, економію матеріальних і енергетичних ресурсів, зменшення собівартості продукції за рахунок своєчасної і обґрунтованої зміни значень технологічних параметрів переробки сировини.