По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 62-529

Создание автоматизированного мониторинга качества промежуточного продукта и поиск оптимального решения автоматизации процесса пивоварения с помощью современных средств измерений

В производстве управления пивоварненной промышленности происходят огромные изменения. Автоматизация управления производством пива является важным аспектом в данной отрасли. Соблюдение параметров технологического процесса, таких как высокое качество пива, играет важную роль на всех этапах приготовления пива. В большинстве случаев выполнить это условие довольно сложно из-за устаревшего оборудования или отсутствия специалистов с высокой квалификацией. Одним из основных решений для обеспечения этих условий является интеграция в процесс пивоварения, системы автоматического управления процессом (АСУТП), которая позволяет соблюдать технологию пивоварения на всех этапах с оптимальной производительностью, высокой точностью и стабильностью. Технология производства пива — это длительный процесс, состоящий из серии последовательных процессов, с помощью которых можно выделить следующие этапы: производство солода из ячменя, производство пивного сусла, охлаждающее сусло, ферментация пивного сусла, ферментация и старение пива, фильтрация и розлив готового пива. В статье представлена принципиально новая система управления процессом ферментации, основанная на усовершенствовании процесса брожения.

Литература:

1. Породько А.А. Особенности национального внедрения ERP, или Взгляд снизу вверх [Электронный ресурс] / А.А. Породько, А.В. Ишуков.

2. Третьяк Л.Н. Возможности функционального моделирования процессов жизненного цикла пивоварения / Л.Н. Третьяк, М.С. Зобков // Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии / Сборник материалов четвертой Всероссийской науч.-практ. конф. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. – С. 402–405.

3. Третьяк Л.Н. Россия и ВТО. Пути гармонизации пивоваренных стандартов / Л.Н. Третьяк, Е.М. Герасимов // Индустрия напитков. – 2010. – № 1. – С. 42–47.

4. Третьяк Л.Н. Миграция химических элементов в технологическом процессе производства пива / Л.Н. Третьяк, А.В. Скальный, Е.М. Герасимов // Изв. высш. учебных заведений. Пищевая технология. – Краснодар, 2009. – № 5-6 (311-312). – С. 24–26.

5. Третьяк Л.Н. Унифицированный стандарт качества и безопасности пива / Л.Н. Третьяк, Е.М. Герасимов // Индустрия напитков. – 2009. – № 3. – С. 32–34.

6. Третьяк Л.Н. Проблемы стандартизации в пивоварении и пути их решения // Пищевая промышленность: состояние, проблемы, перспективы: ма териалы Междунар. науч.-практ. конф. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. – С. 104–109.

7. Третьяк Л.Н. Перспективы изменения принципов автоматизированного управления процессом производства «идеального пива» / Л.Н. Третьяк, Е. М. Герасимов // Пищевая промышленность: состояние, проблемы, перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. – С. 267–271.

8. Патент 2383587 РФ, МПК7 C12C 11/00. Способ производства пива / Л.Н. Третьяк, Е.М. Герасимов; заявитель и патентообладатель Оренбург. гос. ун-т. – 2008119253/13; заявл. 15.05.2008; 10.03.2010, бюлл. № 7. – 3 с.

9. Третьяк Л.Н. Требования к безопасности пивоваренной продукции. Предложения по изменению проекта ФЗ «Технический регламент на пивоваренную продукцию» / Л.Н. Третьяк, Е.М. Герасимов // Стандарты и качество. – 2010. – № 1. – С. 32–34.

10. Нестационарные системы автоматического управления: анализ, синтез и оптимизация / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. – М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. – 632 с.

Автоматизация процесса пивоварения как технологического процесса находится на стадии разрозненных разработок, относящихся к отдельным этапам. В то же время проблемы автоматизации биотехнологических процессов с ферментативным и биохимическим превращением пивного сырья в полуфабрикат и готовый продукт оставлены в стороне. Автоматизация пивоварения теперь сводится к двум крайним решениям:

– полная децентрализация с автоматизированными рабочими станциями на каждом технологическом этапе или централизованное управление потребностями в оборудовании [2].

Создание гибкого процесса ферментации невозможно без автоматизации каждого шага. При этом применять существующие методы автоматизации управления процессами было невозможно, т. к. существующий технологический мониторинг не предусматривает мониторинга качества промежуточного продукта. Априори предполагается, что, контролируя процесс в зависимости от состояния оборудования, можно добиться удовлетворительного качества конечного продукта. При моделировании процесса было установлено, что даже при совершенно формализованном системном стандарте вывода (стандарт качества конечного продукта) невозможно использовать существующие интеллектуальные нейронные сети для автоматизации производственного процесса, т. к. нет своевременной обратной связи. Идентифицировать нестандартный конечный продукт как «внутренний дефект» на конечной стадии технологически практически невозможно [3].

Данная техническая задача по управлению качеством полупродукта была решена следующим образом. Данные фактических показаний контрольно-измерительных приборов каждого значимого показателя качества объекта управления (ОУ), например пивного сусла, в режиме онлайн-мониторинга поступают как информационные входные сигналы (φt, φс, φc) в блок сравнения процессора и сопоставляются с заданными моделью значениями параметров:

При обнаружении различий между целью и фактическими значениями процессор отправляет действие команды U(τ) соответствующему исполнительному механизму, которое продолжается до тех пор, пока не будет установлено равенство цели [2].

Для Цитирования:
Джаманбаев М. А., Махатов А. Ш., Рахатов Б. Т., Создание автоматизированного мониторинга качества промежуточного продукта и поиск оптимального решения автоматизации процесса пивоварения с помощью современных средств измерений. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2021;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: