Управление нагревательным элементом.

Различные емкости и специальные ванны, термометры, рН-метры, нагреватели/охладители, ножи для нарезания сгустка, сырные ткани, формы для прессования, прессы, контрольные и регулирующие устройства и пр.

Сообщения: 588
Зарегистрирован: 06 апр 2015 00:53
Откуда: Москва

Сообщение Фёдор » 09 мар 2018 18:27

Re: Управление нагревательным элементом.

Logman писал(а):Контроллер - нет приличных решений и ПИД по двум датчикам (рубашка и молоко). Просто нет. И мы помним, что инерционность системы например с 500литровым котлом, в котором 300 литров молока и с полным - сильно разная!!! ОВЕНовские и подобные - не отработают. И при подходе к целевой температуре надо ПЕРЕГРЕВАТЬ рубашку градусов на 12-15, иначе любой ПИД будет вытягивать к целевой ну дико долго - кончится время пастеризации )))
Готовых специализированных контроллеров действительно нет, их просто нерационально выпускать, рынок маленький. Могу посоветовать использовать простые программируемые контроллеры, в которых режим пастеризации запрограммировать по шагам. Могу рассказать, как сделано у меня:
Шаг 1. Нагрев. Греть можно горячей водой из контура ГВС или ТЭНом, зависит от того, что есть. Соответственно управление клапаном или твердотельным реле нагревателя. Регулирование ON-OFF законом, по сути идёт нагрев на максимальной мощности. Регулирую по усреднённой температуре = (Tрубашки*К1+Тмолока*К2)/2. К1 и К2 -- это весовые коэф-ты, примерно показывающие соотношение объёма молока и объёма воды в рубашке. Подбираются экспериментально. Как только эта средняя температура достигает заданной, то нагрев отключается. У меня молоко при этом на 0,5-0,7 градуса меньше желаемой температуры пастеризации.
Шаг 2. Выдержка. Автоматически переходит в этот режим после достижения средней температуры заданного значения. Я использую пастеризацию при 65 градусах 25 минут. Соответственно просто ждём 25 минут, иногда включая мешалку. За это время рубашка чуть отдаёт тепло молоку, догревает его до заданной температуры, потом температура молока незначительно падает. Рубашка охлаждается сильнее, на 2-3 градуса, но молоко не успевает даже на 0,5 градуса остыть. Это у меня. Если теплопотери более значительные, то можно конечно порегулировать ПИД- или ON-OFF-законом, поддерживая температуру рубашки равной температуре пастеризации.
Шаг 3. Охлаждение молока. Через 25 минут включается подача холодной воды. Тоже автоматически.
Шаг 4. Подогрев воды в рубашке. Вот тут самое сложное. При достижении целевой температуры охлаждения молока вода в рубашке будет значительно холоднее и продолжит охлаждать молоко. Потому я прекращаю охлаждение когда молоко достигнет заданной температуры плюс Х градусов. И включаю подогрев. Во время работы нагрева вода в рубашке всё равно холоднее молока и потому охлаждает молоко до заданной температуры. Значение Х надо подбирать экспериментально и оно сильно зависит от соотношения объёма молока и воды в рубашке. Как научно посчитать Х я пока не придумал, т.к. много факторов надо учитывать: объёмы жидкостей, их теплоёмкости, мощность нагрева, мощность теплопотерь, инерциальность. Потому просто подобрал несколько значений Х для разных объёмов молока.
Шаг 5. Регулирование температуры рубашки. После нагрева рубашки до температуры пастеризации молока просто идёт регулирование (поддержание) температуры в рубашке. Тут можно и по ПИД-закону, но можно и опять же простым ON-OFF регулированием. Этот процесс регулирования у меня плавно переходит на процесс заквашивания молока, потом на ферментацию. Но это уже другие программы в контроллере, там идёт по другому работа со временем, учёт точки флокуляции, расчёт времени выдержки сгустка по мультипликатору и т.д.

Как видно из моего повествования, если делать оптимальный по затратам времени и энергии алгоритм управления процессом пастеризации, то простым регулирующим прибором не обойтись. Процесс пошаговый, регулирование идёт по разным параметрам, и желательно знать начальные условия, а именно объём молока. Потому применим только программируемый контроллер со специальной программой, хоть он и дороже. Но потери энергии, времени и качества сыра мне кажутся более дорогими. Хотя это моё мнение, я его не навязываю.

Сообщения: 586
Зарегистрирован: 18 фев 2015 19:47
Откуда: Москва

Сообщение Logman » 09 мар 2018 23:03

Re: Управление нагревательным элементом.

Очень грамотно, Федор. А если вспомнить про эффективность темплообмена рубашки и МС в зависимости от скорости мешалки - то понятно, что любые ПИД (а у многих просто термостаты) просто уводят молоко из режима, просто сыровару об этом они не говорят (((
Еще один режим (отдельный алгоритм) - нагрев на Х°С за Y минут. Опять же, в зависимости от скорости вращения лир. Хорошо, что у меня программирование на графическом языке Functional Block Diagram, на Си или на языке контроллера Siemens (изначально мне другие друзья его смонтировали и предложили изучить язык и программирование на "внутреннем языку Siemens" фактически) - я бы год выискивал ошибки и выбросил море денег. Контроллер Iota Forte от других друзей всеж спас. А климат, вентиляцию, управление насосами/клапанами и инженеркой - вообще в нем я сделал "на раз".

Сообщения: 14
Зарегистрирован: 18 янв 2022 01:08

Сообщение Otis_68 » 20 янв 2022 21:55

Re: Управление нагревательным элементом.

Готовое решение сейчас есть у Овен. Изделие КМУ1. Управлени мешалкой(реверс). Насос циркуляция(нагрев /охлаждение). Управление тенам. Клапан охлаждения. Измеряем температуру продукта. Температуру рубашки. Контроль наличия воды в рубашке(тены не будут включаться если нет воды). Ну там кнопки и лампочки. Из плюшек за дополнительные денежки. Можно транслировать а облако данные с смотреть на ПК или телефоне температурные графики и другие режимы.

Сообщения: 43
Зарегистрирован: 19 фев 2015 16:13
Откуда: Москва

Сообщение laser » 10 фев 2022 20:24

Re: Управление нагревательным элементом.

http://forumcheesehead.ru/viewtopic.php ... 92eeaf338c
Вот здесь описывал свое решение. Пользуюсь четвертый год. Все удобно, никакого колхоза и танцев из непонятных блоков.

Сообщения: 1511
Зарегистрирован: 07 дек 2014 14:38
Откуда: Ярославская область

Сообщение Niky » 13 фев 2022 22:31

Re: Управление нагревательным элементом.

Otis_68 писал(а):
20 янв 2022 21:55
Готовое решение сейчас есть у Овен. Изделие КМУ1.
Но и цена не хилая ;)
...Я не волшебник, я только учусь...
Николай

Сообщения: 14
Зарегистрирован: 18 янв 2022 01:08

Сообщение Otis_68 » 16 фев 2022 04:04

Re: Управление нагревательным элементом.

Ну если посмотреть на ящики управления других изготовителей и просто на пищевое оборудование(наше или импорт) то выходит не выгодно делать за дешево. Потому как узкая специализация а значит много не возможно продать. А вот например насосные группы есть в каждой котельной и таких кательных может быть не одна в городе . А значить что можно скинуть цену но взять количеством.
На самом деле сыроварню можно сделать и на ПР тогда не очень удобно будет менять настройки (рецепты). И по секрету все мозги как раз в ПР. А вот СПК это просто "телевизор " для пользователя.

Вернуться в «Оборудование для изготовления сыра»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 10 гостей

Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Designed by ST Software.
Русская поддержка phpBB
 

 

Яндекс.Метрика