OOO 'Baltic Servise-Nord''

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕМИКСОВ
ООО "БАЛТИК СЕРВИС-НОРД"
НА ПРИМЕРЕ САМАРСКОГО ККЗ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Цех по производству премиксов является современным предприятием с высоким уровнем автоматизации технологического процесса, способным выпускать высококачественную, конкурентоспособную продукцию, не уступающую западным аналогам при меньшей стоимости.
Современное оборудование и полный компьютерный контроль процесса производства позволяет значительно сократить время исполнения индивидуального заказа.
Производительность цеха - 1,8 т/час или 300 т продукции в месяц при односменной работе. При необходимости производительность цеха может быть удвоена или утроена без дополнительных затрат за счёт введения второй и третьей смен.
Технология производства премиксов разработана в соответствии с принципиальной схемой ООО "Балтик Сервис-Норд" и предусматривает:
- ввод растительного масла;
- ввод микрокомпонентов (дискретные витамины);
- ввод средних компонентов (аминокислоты, минералы);
- ввод макрокомпонентов (наполнитель, разбавитель);
- ввод специальных компонентов (ферменты, лекарства);
- поочерёдное и одновременное смешивание компонентов в смесителе;
- фасовку готового премикса в мешки по 20-50 кг.

Использование псевдоожиженного состояния частиц "кипящего слоя" в горизонтальном лопастном смесителе объёмом 500 л фирмы "Amandus Kahl" с одновременным вводом до 3 % растительного масла обеспечивает степень гомогенности премикса до 94-99%. Данный смеситель способен качественно смешивать компоненты в соотношении 1:100000 и позволяет применять технологические схемы с одноступенчатым смешиванием. Оборудование завода предоставлено как отечественными, так и зарубежными производителями. Оборудование, которое находится в непосредственном контакте с минералами и витаминами, включая смеситель, изготовлено из пищевой нержавеющей стали.
Электрические схемы завода, а также АСУ ТП для него разработаны специалистами ООО "Балтик Сервис-Норд".
При проектировании завода использована классическая схема для заводов по производству премиксов. Оборудование размещено на 4-х уровнях таким образом, чтобы сырьё, будучи загруженным в бункера, начинало движение сверху вниз без перемещений по горизонтали или вверх.
Линия дозирования содержит 6 физических многокомпонентных весов: 500-килограммовые для наполнителя и разбавителя, 150-килограммовые для аминокислот и жира, четверо четырёх- килограммовых весов для ввода дискретных витаминов.
Всего предусмотрен ввод 26-ти компонентов и растительного масла. Специальная система ввода масла отсутствует, так как масло дозируется на 150-килограммовых весах, на которых установлен бачок вместимостью 18 литров. После набора в бачок заданной дозы масла, в него подаётся сжатый воздух, и масло через форсунки распыляется в смесителе. При разработке технологической схемы завода использована концепция так называемых "виртуальных весов", впервые предложенная "ЕМФ-Норд". Такой подход позволяет существенно упростить технологическую схему производства за счёт сокращения числа физических весов и придания гибкости всей системе в целом. Так, например, предложенная технологическая схема равноценна схеме с 8-ю весами. При этом существенно снижается стоимость завода.
Каждые из четырёх 4-килограммовых весов имеют по 4 шнека, всего 16 шнеков для микродозирования дискретных витаминов. Эта линия снабжена специальными консольными шнеками с малыми стабильными пересыпами, которые сводятся к минимуму адаптивной программой. Вращаются они шаговыми двигателями с мгновенной остановкой. Один оборот шнек проходит за 200 шагов, что позволяет связать отсыпаемые дозы с числом шагов. Система управления, использующая принцип пошагового дозирования, обеспечивает высочайшую точность. Появляется возможность дозирования компонентов с погрешностью менее 0,1% от НПВ при минимальных дозах 10 граммов. Витамины в рецептах задаются в тысячных долях процента.
Алгоритм работы цеха, если изложить его кратко, таков. После ввода в компьютер рецепта и запуска его в работу начинается набор наполнителя на больших весах. Одновременно набирается масло на средних весах и микрокомпоненты на малых весах. Набранный наполнитель сбрасывается в смеситель. Вслед за ним в смеситель поступает набранная доза масла. В течение заданного времени происходит смешивание. В это время набираются компоненты на средних весах и разбавитель - на больших. Затем, через заданные интервалы времени в смеситель сбрасываются витамины. На каждых микровесах подбираются по 4 совместимых компонента. Последовательность и интервалы между сбросами витаминов в смеситель можно произвольно задавать. Таким способом решается проблема несовместимых компонентов, если таковые имеются на различных микровесах. В течение заданного времени происходит смешивание, после чего в смеситель разгружаются аминокислоты и разбавитель.
После окончательного смешивания компонентов, продолжительность которого также можно задавать, готовый премикс выгружается в бункер весовыбойного аппарата и дозируется в мешки.
На премиксовой линии можно набирать 6 компонентов одновременно, что значительно сокращает время дозирования.
Цикл окончательного смешивания задаётся обычно в пределах 5-6 минут, а полный цикл производства одной партии премикса весом 300 кг составляет 10-11 минут.

Периодический многоступенчатый контроль качества входного сырья и выходной контроль готовой продукции в ведущих лабораториях России призван обеспечить стабильно высокое качество премикса и полное соответствие требованиям заказчика и ДСТУ.

Таким образом, производство премиксов в цеху Самарского комбикормового завода реализует законченный технологический процесс по классической схеме, принятой в международной практике, в результате которого получается совершенно новый продукт с заранее заданным химическим составом и физико-механическими свойствами.

ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕМИКСА

Ниже приведена общепринятая в настоящее время типовая технологическая схема производства премиксов с одноступенчатым смешиванием на мультимиксере. Данная схема позволяет реализовать технологию французской фирмы "Адиссео", широко распространённую в мире. Реальные технологические схемы могут незначительно отличаться от неё числом бункеров и способом подачи компонентов в бункера, ничего не изменяя по существу.
Применение специально созданных для одноступенчатого смешивания мультисмесителей с повышенной скоростью вращения вала позволяет существенно упростить и удешевить линию производства премиксов.
Добавление масла в смеситель позволяет избежать расслоения компонентов из-за внутренней электризации смеси и увеличить время смешивания. Это существенно улучшает гомогенность смеси.


1. 28 - бункер для хранения отрубей
2. 29 - бункер для хранения известняка
3. 11-26 - бункера для микрокомпонентов
4. 1-7 - бункера для средних компонентов
5. 8-10 - бункера для макрокомпонентов
6. Четверо 4 кг весов для микрокомпонентов
7. Весы 150 кг для средних компонентов
8. Весы 500 кг для макрокомпонентов
9. "Жир" - система ввода масла в смеситель
10. Смеситель типа Multimixer на 500 литров фирмы "Amandus Kahl"
11. 30 - бункер готовой продукции на 1500 литров
12. 31 - весовыбойный аппарат для затаривания готовой продукции в мешки

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Премиксовый цех является высокоавтоматизированным предприятием. Его система управления, разработанная фирмой "Балтик Сервис", состоит из двух уровней. Верхний уровень реализован на промышленном компьютере, нижний - на одноплатном промышленном компьютере. Нижний уровень системы управляет работой четырёх 4-кг весов и 16-ю шнеками микродозирования. Важнейшей особенностью системы является то, что шнеки микродозаторов приводятся в действие не асинхронными, а шаговыми двигателями. Это даёт возможность дозировать компоненты в пределах 10 - 4000 грамм с погрешностью, не превышающей 1,0 г. Задания на отвес микрокомпонентов поступают с верхнего уровня - то есть с центрального компьютера. Под его контролем находятся также 26 датчиков уровня, а управляет он работой двух весов (150 и 500 кг), 8-ю шнеками, системой ввода масла (жир) и смесителем.
Основные особенности данного программного продукта описаны ниже.
1) Оптимизация качества внутри отвеса. При отвесе компонентов производится учёт пересыпов и недосыпов по каждому отвешенному компоненту. Заказ на каждый последующий компонент производится с учётом предыстории пересыпов всех предыдущих отсыпанных компонентов внутри данного отвеса. При этом решается задача оптимизации, цель которой - максимально приблизить состав отвеса к заданному рецепту. Такой алгоритм обеспечивает наивысшее качество смеси, так как при этом максимально сохраняются взаимные процентные соотношения компонентов рецепта.
2) Оптимизация производительности. При получении заданного рецепта программа рассчитывает временной график работы для каждого шнека из условия наискорейшего набора компонентов. Это обеспечивает максимальную производительность цеха при сохранении высокой точности дозирования.
3) Непрерывное управление скоростью шнековых питателей. Набор компонентов на 150- и 500-килограммовых весах ведётся при помощи шнековых питателей, вращаемых асинхронными двигателями. Асинхронный управляемый привод питается от преобразователей частоты (ПЧ). Управление скоростью шнеков ведётся непрерывно, при этом решается задача прогнозирования пересыпа и регулирования скорости шнека с целью уменьшить пересып до нуля. Это позволяет снизить погрешность дозирования до величины 0,1 - 0,2% от НПВ.
4) Отработка "зависания" отсыпаемых компонентов. При "зависании компонента" (отказе питателя, окончании материала, либо зависании материала в бункере) программа трижды на 5 сек включает пневмовибратор. Если данная мера не помогла, то программа позволяет оператору поменять "зависший" бункер на любой другой.
5) Оптимизация величины отвеса и количества отвесов. Программа оптимизирует производительность, количество отвесов и загрузку смесителя.
6) Регулируемый порядок выгрузки компонентов в весы.
7) Регулируемый порядок разгрузки весов в смеситель.
8) Возможность работы в ручном и полуавтоматическом режимах. Программа позволяет работать не только в автоматическом, но и в ручном и полуавтоматическом режимах. Оператор при этом находится за персональным компьютером и вручную управляет дозированием. Также посредством "мыши" оператор может с экрана дисплея включать и выключать любое оборудование завода. Управление подкачкой компонентов осуществляется оператором вручную с экрана дисплея.
9) Удобное составление и быстрый выбор рецепта. Программа позволяет составлять и корректировать библиотеку рецептов, быстро выбирать из неё необходимый рецепт и передавать его на исполнение. Содержание дискретных витаминов в рецепте задаётся в тысячных долях процента. Остальные компоненты задаются с точностью до десятых и сотых долей процента.
10) Документирование. Программа осуществляет документирование всех результатов работы в электронном виде с возможностью дальнейшей обработки и вывода на различные виды носителей. Есть возможность учёта расхода компонентов за любой интересующий период времени.

Полная информация о текущем состоянии технологического процесса отображается на мониторе ЭВМ в удобной и наглядной для оператора форме. Пример изображения на экране при работе программы приведён ниже. При включении оборудования картинка "оживает" - лопасти смесителя вращаются, ковши нории движутся вверх, шнеки вращаются и т.п. Информация о состоянии технологических объектов передаётся также изменением их цвета, так, например, работающее оборудование окрашивается в золотистый цвет, пустой бункер - бледно-голубой (прозрачный), переполненный - красный, не переполненный - зелёный. Отображается также текущая производительность шнеков, степень заполнения смесителя и весов и многое другое.

Система микродозирования

Система микродозирования (СМ) предназначена для дозирования малых доз сыпучих компонентов (витаминов) по командам с центрального персонального компьютера (ПК).

Выполняемые функции

1. Обмен данными с ПК, включая получение заданий на отвес последовательно для каждого шнека, контроль с ПК отсыпанной массы, коррекция задания на отвес во время отвеса.
2. Выполнение операций, необходимых для обеспечения работоспособности СМ: тарировка весов, калибровка, открытие дна весов, контроль зависания компонентов в бункерах. Все операции выполняются по командам с ПК; контроль зависания компонентов производится автоматически при дозировании.
3. Включение пневмовибраторов при зависании.
4. Последовательное отвешивание четырёх компонентов в каждые из четырёх весов. Параметры дозирования:
- вес дозы от 10 г. до 4 кг;
- точность дозирования - не хуже 1,5 г при полной загрузке весов.
Учёт пересыпов и пересчёт заданий для микровесов производится в ПК верхнего уровня.

Состав системы микродозирования

Система микродозирования состоит из пяти электронных модулей и четырёх идентичных весов.
Каждые весы включают в себя:
- бункеры для хранения дозируемых компонентов ёмкостью 100 л…..4 шт;
- датчики нижнего уровня, установленные в бункерах…………………4 шт;
- шнеки для дозирования компонентов…………………………………..4 шт
- шаговые двигатели для вращения шнеков………………..……………4 шт;
- пневмоцилиндр для открытия дна весов..……………………………...1 шт;
- весовая система, состоящая из приёмного бункера ёмкостью 6 л,
закреплённого на тензодатчике…………………………………....1 комплект.
Пневмоблок для управления пневмовибраторами, открытия/закрытия
днищ больших весов и масляных кранов, открытия микровесов
(общий для линии)...............................................................................……1 шт.
Электронные модули:
- силовой блок для размещения пускателей и ПЧ (общий для линии)…1 шт.
- модуль управления, общий для всех четырёх весов….…..…………….1 шт;
- силовые модули (по одному модулю на каждые весы)..……………….4 шт.
- общий модуль связи с центральным компьютером (ADAM)…………..1 шт.
Для соединения электронных модулей между собой, а также модуля управления с ПК, используется стандартные кабели для локальных вычислительных сетей UTP категории 5. Для подсоединения этих кабелей к модулям используются соединители RJ45 (на кабелях должны быть установлены вилки RJ45). Для разработки электронных модулей использованы детали и элементы лучших зарубежных фирм.
Электронные модули расположены в пыле-влагозащищённых коробках, обеспечивающих степень защиты IP65. Электронная аппаратура работоспособна при температурах в диапазоне от -40 до +65 °С.

Весовое дозирование витаминов, солей микроэлементов, аминокислот и других составляющих премикса

Весы для многокомпонентного дозирования
1. Весы 4 кг для микрокомпонентов (4 весов по 4 компонента в каждых);
2. Весы 150 кг для средних компонентов (6 компонентов и масло);
3. Весы 500 кг для макрокомпонентов (2 компонента).