Остаточные пивные дрожжи являются одним из отходов производства пива. Они являются ценным пищевым продуктом, состоящим из белков, углеводов, жиров, они богаты витаминами. Благодаря высокому содержанию витаминов пивные дрожжи имеют высокую биологическую ценность и применяются для лечебных целей, а также используются в качестве добавок в некоторые пищевые продукты. От 100л вырабатываемого пива остается примерно 1 кг густой массы дрожжей, содержащей 0,14 кг сухих веществ. Всё это специфика технологии производства пива.
Для получения сухих дрожжей из первоначального концентрата может быть использована сушильная установка распылительного типа. Суть процесса заключается в подаче сырья на специальный распылительный диск, который находится в башне, где поддерживается высокая температура и некоторое разрежение. Под воздействием двух этих факторов происходит отделение избыточной влаги и вывод ее в атмосферу, а сухой продукт при помощи системы циклонов подаётся на разгрузку.
Для того, чтобы влажность готовых сухих дрожжей нужно, чтобы параметры температуры на входе и выходе из сушильной камеры поддерживались на заданном уровне. И если температура на входе поддерживается при помощи теплогенератора, то температуру на выходе можно регулировать только посредством изменения подачи сырья соответствующим насосом. В случае, если температура будет завышенной или заниженной, то это приведет пониженному или повышенному содержанию влаги в готовом продукте. В первом случае это приводит к уменьшению веса сухих дрожжей, и соответственно, к увеличению их удельной стоимости, а во втором к несоответствию стандартам качества.
Для решения описанных выше проблем и была создана АСУТП производства сухих дрожжей. Система управления состоит из двух электрических щитов, в которых установлены контроллер с панелью оператора, приводная техника, пускозащитная и сигнальная аппаратура и автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора (компьютер с установленной SCADA-системой). Обмен данными между АРМ и контроллером, осуществляется по локальной сети Ethernet. Основная бизнес-логика технологического процесса зашита в контроллере, а SCADA-система предоставляет средства HMI, регистрации и архивации данных.
Основной задачей системы управления является поддержание температуры на выходе из сушильной камеры на заданном уровне. Это достигается изменением подачи сырья на распылитель при помощи преобразователя частоты, который управляет насосом подачи. Применение ПИД-регулятора позволило добиться точности в 0,1 °C.
Для обеспечения плавного пуска двигателей распылителя и вытяжного вентилятора используются устройства плавного пуска, что позволило снизить пусковой ток и повысить надежность этих узлов, а также обеспечить их электрическую защиту.
Информация о процессе выводится на мнемосхему АРМ (рисунок 1), на которой отображается информация о состоянии оборудования и технологические параметры процесса (температура, разрежение, положение заслонок и т. д.). В случае возникновения аварийных ситуаций выдаются предупреждающие сообщения. Также система ведёт архивацию параметров, архив доступен в виде графиков.
Рисунок 1 - Мнемосхема технологического процесса
Управление с АРМ дублируется при помощи панели оператора контроллера, который установлен на дверце одного из щитов управления (рисунок 2). Это позволяет не терять контроль за ходом процесса в случае проблем с компьютером и повышает надёжность системы.
Рисунок 2 - Данные на панели оператора
При изготовлении системы была применена техника мировых производителей таких как Schneider Electric (устройства плавного пуска Altistart 22), Danfoss (преобразователь частоты MicroDrive FC-51), Unitronics (OPLC-контроллер V570). На компьютере АРМ оператора установлена SCADA-система MasterSCADA российской компании InSAT. Благодаря этому установка для производства сухих дрожжей демонстрирует высокую стабильность работы и обеспечивает высокое качество производимой продукции.