3.10. Управление и контроль за технологическими процессами производства сусла

Если на небольшом пивоваренном предприя­тии производят одну варку в сутки, то пиво-

351

вар может легко контролировать все процес­сы. Он знает все температуры и время и по­стоянно воспринимает всеми пятью органа­ми чувств, как протекает этот процесс, и мо­жет принять необходимые меры, имея для этого достаточно времени.

Однако чем больше предприятие и чем больше проводится варок в сутки, тем меньше возможностей для одного человека охватить все процессы. Если на предприятии произво­дят 8 варок в сутки, то многие процессы на­кладываются друг на друга во времени и появ­ляется опасность что-то просмотреть или не точно установить температуру. И если нет со­ответствующего контролирующего прибора, никто уже не сможет доказать, что пивовар в 3 часа ночной смены из-за усталости допус­тил ошибку.

Необходимость строго устанавливать вре­менной режим, точно реализовывать все за­данные параметры (температуру, время, дав­ление и т. д.) и постоянно обеспечивать наи­высший выход при наилучшем качестве, вынуждает каждое более-менее крупное пред­приятие все больше переходить к автомати­ческому управлению процессами при произ­водстве сусла. Если говорят об управлении, то многие люди тотчас представляют себе большие пульты управления или сложные ав­томатические линии. Управление начинается в совершенно персональной области. Возьмем выключатель света: с его помощью можно включить или выключить лампочку, при этих двух возможных положениях выключателя ВКЛ/ВЫКЛ имеется уже двухпозиционный регулятор.

Естественно, что управление в варочном цехе протекает не так просто. Сегодня оно рас­членяется на несколько уровней. Во-первых, сюда относятся прежде всего механические контакторы, то есть переключатели, которые приводятся в действие магнитными катушка­ми. Кроме того, применяют реле времени, реле тока и электропневматические клапаны. При этом используют низковольтные управляю­щие напряжения, чтобы включать мощные приводы или обеспечивать блокировку меха­низмов. Здесь различают открывающие и зак­рывающие устройства. Когда контактор обес­точен, он может быть либо открыт, либо зак­рыт. Этим и различаются открывающие и закрывающие устройства, так как при подаче тока положение переключателя изменяется на

352

обратное и этим достигается открытие или зак­рытие клапана. Этот вид блокировки суще­ствует уже давно. К примеру, у привода филь­трационного чана электродвигатель для уда­ления дробины разрешается включать только тогда, когда электродвигатель рыхлителя выключен, и наоборот.

Естественно, в варочном цехе очень мно­гие процессы протекают параллельно или друг в друге, поэтому в больших цехах не уда­ется справиться с управлением даже с помо­щью реле, включая и реле времени. Для этого применяют программируемое управление с использованием памяти (SPS). При этом закладываемая программа вводится на объек­тно-ориентированном языке программирова­ния и защищается от отключения подачи на­пряжения. Эта программа циклически про­гоняется и выполняется, причем возможны разветвления и переходы. При очень слож­ных программах их изменение и изменение способа программирования осуществляются только особыми квалифицированными спе­циалистами во избежание аварии. Поэтому сегодня в программах существует третий уро­вень, который доступен лишь определенным лицам.

Компьютеры (или лучше сказать рабочие места оператора) с жесткими накопительны­ми дисками, обладающими большой памятью и цветными мониторами, обеспечивают так­же всеобъемлющий охват параметров произ­водства. Банки данных позволяют обмен с другими программами внутри предприятия.

Если несколько отдельных участков уп­равления соединены друг с другом, появля­ется полностью автоматическое управление всеми установками, и технологический про­цесс протекает без ручного вмешательства до появления в этом необходимости. У новых установок сегодня применяют почти исклю­чительно автоматическое управление и все в большей степени переоборудуют существую­щие установки для автоматического произ­водства (о компонентах Danfoss для автома­тизации технологических процессов см. прил. 1 на правах рекламы, с. 868).

Преимуществами автоматизации явля­ются:

■ однородность качества продукции благо­ даря

к исключению психологических ошибок;

■ разгрузка обслуживающего персонала;

■ уменьшение обслуживающего персонала; в лучшая координация процессов;

• соблюдение последовательности процес­ сов;

• меньшая вероятность отказов;

■ простота изменения протекания процес­сов;

■ возможность подключения дополнитель­ ных компонентов и установок.

При управлении оборудованием варочно­го цеха различают два варианта:

■ управление с использованием мозаичных мнемосхем;

В графическое управление.

Управление с помощью мозаичных мнемосхем (диспетчерских щитов)

На мозаичной мнемосхеме графически пред­ставляются все протекающие технологические процессы. Для всех приводов предусмотрены пусковые кнопки, и все обратные сообщения отражаются с помощью светового табло.

Для считывания результатов измерений в мозаичной мнемосхеме смонтированы инди­каторы, регуляторы и счетчики, так что в лю­бой момент пивовар имеет точную информа­цию о состоянии дел и может реагировать со­ответствующим образом. Эти устройства еще имеют распространение, поскольку они очень наглядны и просты в обслуживании. Их боль­ше не производят из-за очень высокой стоимо­сти.

Графическое управление (дисплейная техника)

При этом управлении используют исключи­тельно изображение на мониторе частей обо­рудования и хода технологических процессов. Приводы, обратные сообщения, индикаторы и управляющие действия отражаются на эк­ране и обслуживаются клавиатурой. Изме­нение параметра происходит через монитор, протоколирование процесса возможно с по­мощью печатающего устройства. Возможен постепенный переход от мозаичного к графи­ческому управлению. Преимуществами пос­леднего являются более простое дополнение системы новым оборудованием и расширение возможностей графического представления. В силу этого сегодня все больше пивоварен­ных предприятий переходят к графическому управлению.

С помощью заданной программы управ­ления все процессы автоматически протека­ют в нужной последовательности. Пивовар отслеживает процессы на экране и при необ­ходимости может вмешаться. Автоматика сама контролирует ход процессов. Она при­нимает и перерабатывает сигналы от управ­ляемых объектов. При этом важно, что при возникновении помех и отклонений немед­ленно подается оптический или акустичес­кий сигнал с тем, чтобы пивовар мог при­нять нужные меры.

Компьютер обрабатывает многочисленные данные и информацию, которые он может рас­печатать, а также запомнить. Данные можно вызывать из памяти и использовать через мно­го месяцев, прежде чем они будут стерты.

Но очень часто в варочных цехах еще ис­пользуется автоматизация процессов, когда наряду с автоматикой на уровне монитора еще сохраняется мозаичное изображение с ручным дистанционным уровнем управления (рис. 3.112).

Содержание активного уровня ручного уп­равления через монитор с изображением пере­ключений параллельно с СУПК (SPS) требует

353

больших затрат, так как большинство входов и выходов должно быть удвоено; это относится прежде всего к тому случаю, когда условия бло­кировки и в варианте мозаичной мнемосхемы должны активно использоваться.

Поскольку и другие участки пивоваренно­го производства из приблизительно тех же со­ображений все больше автоматизируются, имеется тенденция к общей концепции авто­матизации производства (см. раздел 11). Мо­нитор сегодня уже невозможно даже мыслен­но удалить из варочного цеха (рис. 3.113).