Дипломная работа: Проект модернизации линии по производству хлебобулочных изделий

Для позиционирования сервопривода необходимо подать периодический сигнал с частотой 50 Гц (период 20 мс). Ширина импульса определяет положение сервопривода. Если ширина составляет 2,3 мс, сервопривод размещается на одном конце, а если ширина составляет 0,3 мс, он размещается на противоположном конце. Например, если мы хотим, чтобы он располагался точно по центру, мы применяем ширину 1,3 мс, хотя в реальных условиях эти значения могут немного отличаться. Сервопривод имеет разъем с тремя кабелями. Красный - блок питания (4,5-6 вольт). Черный - это масса. И цель - это контрольный сигнал.

Когда сигнал прекращает отправку, сервопривод переходит в состояние покоя, и поэтому его можно перемещать вручную. Пока подан сигнал, он будет оставаться в своем положении, используя силу, чтобы оставаться в нем.

Таблица 4 - Технические характеристики Futaba S3003

4. Цифровой электронный регулятор РТ-16 / D1

Цифровой регулятор измеряет температуру. Также способен автоматически контролировать температуру. При необходимости включает или отключает нагреватель тем самым поддерживает необходимую температуру. В режиме ожидания показывает температуру окружающей среды. Используется в системах, где необходима высокая точность данных.

Таблица 5 - Технические характеристики регулятора

Рисунок 7 - Внешний вид регулятора РТ-16 / D1

5. Выбор микроконтроллера

В качестве микроконтроллера был выбрал Siemens КМ 1816ВЕ 51. Этот тип процессора имеет встроенное оперативную память объемом 128 байт, позволяет расширять программную и оперативную память 64К используя кристаллы внешней памяти.

Основой микроконтроллера является высокоуровневый n-МОП технологией, помещённый в индивидуальный корпус, обладающий сорока внешними выходами. Для корректной работы MK51 необходим источник бесперебойного электропитания в + 5В. MK51 имеет четыре порта ввода/вывода. И может находится в трех состояниях. На корпусе микроконтроллера имеется три предназначенные для кварцевого резонатора, 4 сигнала для вывода, режим управления микроконтроллером, и восемь линий порта три, с возможностью быть запрограммированными пользователем для выполнения определенных задач с обменом данных.

Архитектура процессора содержит:

- Двадцать регистров специального назначения;

- Четыре банка рабочих регистров;

- Стек с максимальной глубиной 128 байт;

- 128 контролируемых отдельных разрядов;

- 32 двунаправленные линии ввода / вывода, организованные в четыре 8-разрядных порта;

- Программируемый мультиплексный последовательный порт;

- Два 16-разрядных таймера / счетчика;

- Двухуровневая система прерываний;

- 5 источников прерываний;

- Вложена система прерываний.

Расширенная система команд обеспечивает:

- Прямую побайтовую и побитовую адресацию;

- Двоичную и двоично-десятичную арифметику;

- Контроль переполнения и четности / нечетности;

Продолжительность цикла команды - 1 мкс при тактовой частоте 16 МГц.

Рисунок 8 - Входов / выходов микроконтроллера КМ 1816ВЕ 51

Uss - общий провод (земля, корпусной провод)

Ucc - напряжение питания +5 В;

X1, X2 - вывод для кварцевого резонатора;

RST - вывод микроконтроллера для сброса в режиме выхода или входа;

PSEN - увеличение внутренней памяти;

ALE - адрес для внешней памяти;

ЕА - выключение внутренней памяти;

P1 - 8 B порт ввода / вывода;

P2 - 8 B порт ввода / вывода;

РЗ - 8 B порт ввода / вывода;

P0 - 8 B двунаправленный порт ввода / вывода информации.

6. Выбор АЦП

12-разрядный АЦП со временем преобразования 1,47 и скоростью передачи 600 kSPS (AD7892-3). Скорость 500 kSPS (AD7892-1, AD7892-2). Работа с одним источником питания. Встроенный усилитель Track / Hold. Выбор входных диапазонов: 5 В для +2,5 В для 2,5 В для AD7892-3. Высокоскоростной последовательный и параллельный интерфейс с низким энергопотреблением, 60 мВт (тип.) Защита от перенапряжения на аналоговых входах (AD7892-1 и AD7892-3).

Это высокоскоростной 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь с низким энергопотреблением, работающий от одного источника питания +5 В. Деталь содержит АЦП последовательного приближения 1,47 мкс, встроенный усилитель трека / удержания, внутренний источник опорного напряжения +2,5 В и встроенные универсальные интерфейсные структуры, которые позволяют как последовательное, так и параллельное соединение с микропроцессором. Деталь принимает диапазон аналогового входа V (AD7892-2) и V (AD7892-3). Защита от перенапряжения на аналоговых входах для AD7892-1 и AD7892-3 позволяет подавать входное напряжение 7 В соответственно без повреждения портов. AD7892 предлагает на выбор два формата вывода данных: одиночный, параллельный, 12-битное слово или последовательные данные. Быстрое время доступа к шине и стандартные входы управления обеспечивают простой параллельный интерфейс с микропроцессорами и процессорами цифровых сигналов. Высокоскоростной последовательный интерфейс позволяет напрямую подключаться к последовательным портам микроконтроллеров и процессоров цифровых сигналов. В дополнение к традиционным характеристикам точности по постоянному току, таким как погрешности линейности, полной шкалы и смещения, часть также указана для динамических параметров производительности, включая гармонические искажения и отношение сигнал / шум.

AD7892 изготавливается по технологии Linear Compatible CMOS (LC2MOS) компании Analog Devices - смешанному технологическому процессу, который сочетает в себе прецизионные биполярные схемы с логикой CMOS с низким энергопотреблением. Доступен 24-выводной, шириной 0,3 дюйма, пластиковый или герметичный DIP-датчик SOIC с 24 выводами.

1. AD7892-3 имеет время преобразования 1,47 мкс и время сбора данных с отслеживанием / удержанием 200 нс. Это обеспечивает пропускную способность детали до 600 тыс. Операций в секунду. AD7892-1 и AD7892-2 работают со скоростью 500 kSPS. 2. AD7892 работает от одного источника питания +5 В и потребляет 60 мВт, что делает его идеальным для маломощных и портативных приложений. 3. Деталь предлагает высокоскоростной, гибкий интерфейс с параллельным и последовательным интерфейсами для легкого подключения к микропроцессорам, микроконтроллерам и процессорам цифровых сигналов.

Когда устройство находится в параллельном режиме, этот вывод представляет собой бит данных 4, выход, совместимый с тремя состояниями TTL. Когда устройство находится в последовательном режиме, это становится последовательным выводом часов, SCLK. SCLK - это вход, и на этом выводе должны быть предусмотрены внешние последовательные часы для получения последовательных данных от AD7892. Последовательные данные синхронизируются с выходным регистром сдвига на восходящих краях SCLK после того, как RFS становится низким.

Синхронизация кадров приема. Когда устройство находится в параллельном режиме, этот вывод представляет собой бит данных 3, выход, совместимый с тремя состояниями TTL. Когда устройство находится в последовательном режиме, это становится входом синхронизации приемного кадра с RFS, предоставляемым извне для получения последовательных данных от AD7892.

Трехфазный TTL-совместимый выход. Этот выход следует оставлять не подключенным, когда устройство находится в последовательном режиме.

бит данных 1. Трехфазный TTL-совместимый выход. Этот выход следует оставлять не подключенным, когда устройство находится в последовательном режиме.

Бит данных 0 (LSB). Трехфазный TTL-совместимый выход. Выходное кодирование является дополнением двух для AD7892-1 и AD7892-3 и прямым (натуральным) двоичным для AD7892-2. Этот выход следует оставлять не подключенным, когда устройство находится в последовательном режиме.

Активный логический вход низкого уровня, который используется в сочетании с CS low для включения вывода данных. Выбор чипа. Активный вход низкой логики, который используется совместно с RD для включения вывода данных. Конец преобразования. Активный низкий логический выход, указывающий состояние преобразователя. Конец преобразования обозначается низким импульсом на этой линии. Длительность этого импульса номинально составляет 100 нс.

Начало преобразования. Логический ввод. Переход от низкого уровня к высокому на этом входе переводит трек/удержание в режим удержания и запускает преобразование.

Рисунок 9 - Положение входов / выходов АЦП

2.5 Разработка подсистемы управления микроклиматом производственных и складских помещений

Правильное хранение ингредиентов и выпечки очень важно для сохранения свежих и вкусных продуктов и предотвращения болезней пищевого происхождения. И перед тем, как приступить к производству хлебобулочных изделий необходимо убедиться в качестве помещения для хранения сырья и готовой продукции перед тем, как она окажется на прилавках магазинов. В связи с этим рассмотрим, как сохранить продукты свежими и безопасными, а также когда следует отказаться от ингредиентов или продуктов.

Как правило, продукты, приготовленные из яиц и молока, такие как тыквенный пирог, пирог с заварным кремом и чизкейк, должны сначала безопасно выпекаться до безопасной минимальной внутренней температуры. После запекания их нужно поставить в холодильник. Яйца и молоко имеют высокое содержание белка и влаги, и когда эти выпеченные продукты оставляются при комнатной температуре, создаются условия для размножения бактерий. Большинство других тортов, печенья или хлеба не нужно охлаждать, если они не имеют скоропортящейся начинки или глазури.

Пищевые хранимые продукты медленно портятся, делая их уязвимыми для размножения бактерий. Основными факторами риска возникновения болезней пищевого происхождения являются температура, время или количество времени, в течение которого пища остается при определенной температуре.

Продукты следует хранить в следующих условиях:

- холодильник: 4 градуса Цельсия или ниже;

- морозильная камера: ниже -18 градусов Цельсия;

- комнатная температура (сухое хранение): от 15 до 21 градусов Цельсия.

Необходимо разделить продукцию на секции, для недопущения случаев касания готовых к употреблению продуктов ни в холодильнике, ни во время приготовления.

Готовую холодную продукцию необходимо хранить при температуре 4 градусов Цельсия или ниже, а горячие продукты - при 60 градусах Цельсия или выше.

Между 4 и 60 градусами по Цельсия считается температурной опасной зоной, особенно между 15 и 60 градусов по Цельсия, где наблюдается быстрый рост бактерий и производство токсинов.

Условия микроклимата на производстве имеет разный вид:

- зона климата;

- тип оборудования, используемого на предприятии;

- вентиляция воздуха;

- размер помещения;

- число персонала.

Климат в помещениях в течении дня может манятся, но не должен превышать ном.

На производстве на климат влияет множество факторов: температуры, влажности, скорости воздуха.

Согласно СанПиН "Требования к помещению на предприятиях" есть нормы, характеризующие микроклимат в помещении:

- температура воздуха;

- температура поверхности (учитывается температура поверхностей ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройства (экранов и др.), а также технологического оборудования или его ограждающих устройств);

- относительная влажность;

- скорость воздуха;

- интенсивность теплового излучения.

Измерения воздуха проводятся при 0 градусов Цельсия, являясь одним из основных параметров микроклимата помещения.

Для измерения температуры воздуха используются термометры, термографы (фиксирующие изменения температуры за определенное время) и сухие термометры психрометров.

Влажность воздуха измеряется портативным аспирационным психрометром. Также дополнительно измеряется атмосферное давление при помощи барометров - анероидов.

Для определения скорость воздуха используются крыльчатые анемометры.

Нормальным микроклиматом приято считать, тот при котором человек способен находится продолжительное количество времени. Создание технологических средств экологического контроля на производственных объектах необходимо для повышения качества труда. Если условия благоприятные, то сотрудники лучше справляются со своими обязанностями, а это сказывается на объемах производства. Чистый воздух обеспечивается системой кондиционирования и вентиляции. Важное место в этом занимает микроклимат - это состояние окружающей среды внутри производственного помещения. Его параметры необходимо соблюдать.