BTL_Tự Động Hoá Quá Trình Công Nghệ. Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

File gốc có pass giải nén ở cuối bài word ở trên nha các bạn.Mình lầ sv K8 tự làm các bạn yên tâm tải xuống. Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

BÀI TẬP LỚN MÔN : TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

Đề tài : Nghiên cứu , thiết kế hệ thống tự động hóa quá

trình công nghệ sản xuất nước uống có gas coca cola

Giáo viên hướng dẫn :Nguyễn Mạnh Tùng Sinh viên thực hiện :Đỗ Đức Toản

Thiều Quang Toàn Nguyễn Trọng Thương Nguyễn Anh Tú

Mục Lục

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùng với tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa của đất nước,

nghành công nghệ thực phẩm đã và đang đóng vai trò quan trọng trong nền kinh

tế nước nhà Đóng vai trò chủ lực trong đó có sản xuất đồ uống

Nước ta nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới có ưu điểm là thị trường giải khát lớn Uống là một trong những nhu cầu cơ bản của con người , mặt khác với sức nóng oi bức của nhũng ngày hè thì nhu cầu giải khát là một thiết yếu trong cuộc sống Vì thế nhu cầu giải khát cũng phải đặt lên hàng đầu Các loại nước giải khát ngày càng đa dạng Thế nhưng nước giải khát có gas (CO2) nói chung

và nước giải khát COCA COLA nói riêng sẽ mang lại sự giải khát một cách triệt

để Nước giải khát COCA COLA và nước giải khát có gas không chỉ giải quyết triệt để cơn khát mà còn có nhiều tác dụng khác khiến nó trở thành thứ đồ uống phổ biến là vì CO2 khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra một lượng acid tạo nên vị chua cho dung dịch kết hợp với vị chua của hương liệu sẽ tạo nên đặc trưng cho sản phẩm , ngoài ra bọt khí CO2 còn có tác dụng kích thích khoang miệng tang khả năng tiêu hóa Không những thế CO2 còn có tác dụng như chất bảo quản góp phần bảo quản sản phẩm tránh bị hư hỏng

Hôm nay chúng em xin giới thiệu quá trình công nghệ để sản xuất một thức uống rất nổi tiếng COCA COLA , Tìm hiểu quá trình chọn hương liệu , bão hòa

CO2 , Các công nghệ , Dây truyền tự động hóa của việc sản xuất loại nước uống này

Trong quá trình tìm hiểu và thu nhận thông tin chắc chán sẽ không tránh khỏi được những sai sót Do đó nhóm sinh viên chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy để có thể hoàn thành đề tài !

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN BÃO HÒA CO2 TRONG NƯỚC

Như chúng ta đều biết, trong thiên nhiên CO2 được tạo ra từ sự hô hấp của động, thực vật cũng như của con người CO2 cũng được tạo thành từ phản ứng cháy, nung vôi sống, phản ứng lên men, hoặc từ các giếng có chứa khí CO2

Thế nhưng, trong các nhà máy sản xuất nước giải khát thì CO2 thường được dùng từ hai nguồn:

• CO2 từ các phản ứng lên men của các nhà máy sản xuất cồn, bia

• CO2 được sản xuất do đốt cháy dầu DO với chất trung gian là (MEA)

monoethanol amine

a Thu nhận CO 2 từ quá trình lên men bia và rượu:

Các nhà máy sản xuất bia và rượu thường có phân xưởng sản xuất CO2 Trong công nghiệp bia và rượu, CO2 là một phụ phẩm của quá trình lên men ethanol từ đường.

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q.

Trong quá trình lên men, một phần đường sẽ được chuyển hóa thành sinh khối nấm men và các sản phụ khác như rượu cao phân tử, acid hữu

cơ, ester, … Ngoài ra một phần khí

CO2 được sinh ra có thể bị thất thoát trong quá trình thu hồi Vì thế, tron thực tế người ta chỉ thu hồi được trung bình 70% lượng khí CO2 được sinh ra từ phương trình lên men nói trên

Kiểm soát lưu lượng khí

Khí CO2 được thu nhận từ quá trình lên men bia rượu sẽ bị lẫn các tạp chất dễ bay hơi như aldehyt, rượu… Vì thế, ta cần phải xử lý tinh sạch CO2

b Thu nhận CO 2 từ phản ứng đốt cháy nhiên liệu:

Người ta thường dùng dầu DO làm nguyên liệu sản xuất CO2 theo phản ứng đốt cháy

Dầu DO và không khí được đưa vào buồng đốt Các nhà sản xuất thường dùng bugi phát ra tia lửa điện để phản ứng xảy ra Đây là phản ứng tỏa nhiệt Sản phẩm chính sẽ là: CO2 và nước Tuy nhiên, hỗn hợp sau phản ứng đôt cháy, ngoài CO2 và hơi nước, còn lẫn rất nhiều tạp chất khác nhau

Hỗn hợp khí từ buồng đốt sẽ được đưa qua tháp Khi đó, một số tạp chất hòa tan được trong nước sẽ được tách bỏ, đồng thời hỗn hợp khí sẽ được làm mát Tiếp theo, hỗn hợp sẽ được đưa vào tháp kế tiếp có chứa monoethanol amine (MEA) Tại đây, CO2 sẽ được hấp thụ bởi MEA, còn các khí tạp sẽ được thoát ra ngoài Hỗn hợp MEA và CO2 sẽ được đưa tiếp vào tháp giải nhiệt rồi đi vào tháp hấp

để thu hồi MEA Riêng khí CO2 sẽ đi vào tháp làm mát để giảm nhiệt độ và đi tiếp vào tháp để tiếp tục tinh sạch Trong tháp khí CO2 được xử lí bằng KMnO4

nhằm tách bỏ các tạp chất khử Rời tháp, khí CO2 sẽ được đưa đi vào tháp có chứa Na2CO3: các hợp chất acid sẽ được loại bỏ Sau đó, khí CO2 sẽ được đưa vào tháp để tách nước và đi vào thiết bị nén 3 cấp để tinh sạch CO2 để đưa vào

- Các bọt khí CO2 tự do cũng kích thích vòm miệng

- Các bọt khí CO2 sủi lên trên bề mặt sản phẩm làm cho sản phẩm hấp dẫn hơn

- CO2 giúp cho sự tiêu hóa tốt

- Tác dụng như một chất bão quản: CO2 ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Như chúng ta đều biết, những vi sinh trong tự nhiên nhiễm vào thực phẩm và thức uống thường là vi sinh vật hiếu khí hoặc kị khí tùy tiện Trong sản phẩm nước giải khát có gas, khí CO2 sẽ tạo nên một môi trường

kị khí, do đó sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí bắt buộc Khí

CO 2 có thể ức chế vi sinh vật theo nhiều cách:

♦ CO2 làm thay đổi chức năng màng tế bào chất của vi sinh vật, do đó sẽ ảnh

hưởng đến khả năng vận chuyển chất dinh dưỡng từ môi trường bên ngoài vào bên trong tế bào và thải bỏ một số sản phẩm trao đổi chất từ bên trong tế bào ra môi trường bên ngoài

♦ CO2 cũng có thể ức chế hoạt tính của một số enzyme của tế bào vi sinh vật và làm rối loạn quá trình trao đổi chất của tế bào

♦ CO2 khi được hấp thụ vào bên trong tế bào sẽ làm thay đổi giá trị pH của tế bào chất

♦ CO2 làm biến đổi một số tính chất hóa lý của protein trong tế bào vi sinh vật và gây rối loạn quá trình trao đổi chất ở tế bào.

3.Đặc tính CO 2 :

CO2 là một khí nặng, không màu và gần như không mùi, không cháy, không gây

ăn mòn kim loại Khi tan trong nước, CO2 tạo ra một dung dịch acid nhẹ (acid carbonic) có độ pH từ 3,2 đến 3,7 và không gây nguy hiểm cho vật liệu thông thường Trong môi trường nhiều khí CO2, nó có thể gây ngạt thở vì nó cắt nguồn cung cấp oxi Vì vậy, CO2 được dùng làm chất chữa cháy

CO2 còn là nguyên liệu chính của phản ứng quang tổng hợp của thực vật

CO2 thường hiện diện ở 3 trạng thái:

• CO2 ở dạng khí khi nhiệt độ trên 31,10C

• CO2 sẽ hóa lỏng ở nhiệt độ thấp hơn 31,10C Ở nhiệt độ bình thường, CO2 chỉ ở trạng tháo lỏng khi được nén với áp suất cao Vì vậy, CO2 lỏng phải luôn được chứa trong bình chịu được áp suất cao

• CO2 sẽ ở trạng thái rắn ở nhiệt độ - 56,60C, có màu trắng như tuyết, được nén thành dạng viên và có tên thương mại là nước đá khô

CO2 rất dễ hòa tan trong nước Đây là đặc tính và là yếu tố quan trọng trong nghành sản xuất nước giải khát Ở nhiệt độ 150C, một thể tích nước hấp thụ được một thể tích CO2

4.Định nghĩa bão hòa CO 2

Bão hòa CO2 là quá trình nạp CO2 vào trong nước giải khát đến một giá trị nồng

độ nhất định tùy theo yêu cầu công nghệ

5.Bản chất của quá trình bão hòa CO 2

Sự hòa tan của CO2 trong nước hoặc syrup thành phẩm là một quá trình hấp thụ,

trong đó CO 2 là chất được hấp thụ Quá trình này sẽ phụ thuộc vào khả năng

tương tác giữa CO2 với nước hoặc syrup thành phẩm

Theo lý thuyết về màng thì tại bề mặt hai pha khí và lỏng luôn tồn tại hai lớp màng kế sát nhau: một lớp màng bao gồm các phân tử khí và lớp màng còn lại là

những phân tử lỏng Hai lớp màng khí - lỏng này sẽ tạo nên một trở lực nhất định và ảnh hưởng đến khả năng dịch chuyển của các phân tử khí từ pha khí vào pha lỏng và ngược lại Sự dịch chuyển của các phân tử khí qua hai lớp màng khí – lỏng nói trên sẽ xảy ra theo nguyên tắc khuếch tán (Kalunhans và cộng sự).Tuy nhiên, khi tiến hành bão hòa CO2 cho các sản phẩm nước giải khát thì một phần khí CO2 sẽ tương tác hóa học với các phân tử nước tạo sản phẩm là acid carbonic Acid này có thể thủy phân tạo ra các ion như carbonate và bicarbonate.

6.Xử lý CO 2 cho quá trình bão hòa

CO2 thu được từ phản ứng lên men hay từ phản ứng đốt cháy thường vẫn còn có một số tạp chất như dầu, các khí khác như O2, SO2, và các mùi, vị lạ , các tạp chất này sẽ ảnh hưởng đến quá trình bão hòa CO2 và chất lượng của sản phẩm Do đó, CO2 phải được xử lí trước khi đưa vào sản xuất

Khí CO2 được đi qua các bình chứa nước, các dung dịch thuốc tím KMnO4 và carbonate natri (nồng độ 6g/L) để loại bỏ các tạp chất Tại đây, dung dịch

KMnO4 được sử dụng như một tác nhân để rửa CO2 nhằm tách một số tạp chất như aldehyt, rượu Sau đó, khí CO2 được chuyển tới tháp để tách nước Quá trình tách nước được thực hiện theo phương pháp ly tâm Tiếp theo, khí CO2 qua

bộ phận lọc để đi vào máy nén khí ba cấp

Tại máy nén khí, đầu tiên CO2 sẽ vào bộ phận nén khí cấp một và được nén ép đến áp suất 0,785 MPa; kế đến, khí CO2 sẽ đi vào thiết bị trao đổi nhiệt rồi đến thiết bị tách dầu Tiếp theo, CO2 sẽ đi vào bộ phận nén khí cấp hai và được nén đến áp suất 2,36 ÷ 2,75 MPa Rời bộ phận CO2 sẽ được làm nguội trong thiết bị trao đổi nhiệt và được tách dầu trong trong thiết bị Cuối cùng, CO2 được dẫn vào bộ phận nén khí cấp ba đến áp suất 6,38 ÷ 6,87 MPa rồi được làm nguội trong thiết bị trao đổi nhiệt và tách dầu trong thiết bị

Rời máy nén khí cấp ba, CO2 sẽ đi vào tháp có chứa than hoạt tính Tại đây, than

sẽ tách các tạp chất còn sót lại trong dòng khí CO2 Sau đó, khí CO2 sẽ đi vào tháp có chứa silicagel để tách phần hơi nước còn sót lại Ở giai đoạn sau cùng,

khí CO2 sẽ đi vào thiết bị ngưng tụ, được làm lạnh và chuyển sang dạng lỏng Ở

áp suất 6,38 ÷ 6,87 MPa; CO2 lỏng từ thiết bị ngưng tụ sẽ qua van tiết lưu với áp suất 2,36 ÷ 2,75 MPa để đi vào bồn trung gian Từ đây, CO2 sẽ qua van tiết lưu

để đi vào bồn chứa sản phẩm

7.Các phưng pháp bão hòa CO 2

a Phương pháp Postmix:

Trong các thiết bị thuộc thế hệ cũ, siro tổng hợp sẽ được đong lường vào trong chai theo số lượng đã được quy định, sau đó nước đã được bão hòa CO2 sẽ được rót vào chai sản phẩm sẽ được trộn đều trước khi đưa vào kho

- Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm phức tạp hơn

- Không kinh tế vì sản phẩm không đồng đều

b.Phương pháp premix:

Để khắc phục các điểm trên, giúp cho sản phẩm thuận lợi và sản phẩm được đồng nhất hơn, người ta dùng phương pháp premix, theo đó siro được tự động hòa trộn theo tỉ lệ quy định và được bão hòa CO2 sau đó

 Sơ đồ thiết bị:

Các thiết bị hiện nay đều áp dụng phương pháp premix theo quy trình sau:

Nước sản xuất (A) Siro T.H (B) Máy bài khí Bơm định lượng Làm lạnh Máy chiết

Hòa trộn siro (AB)

Bão hòa CO 2 (ABC)

8.Thiết bị bão hòa CO 2

Các thiết bị bão hòa CO2 gồm có: máy bài khí, máy hòa trộn siro, máy lạnh, máy bão hòa CO2

a Máy bài khí:

Nước thường chứa một lượng không khí (khí O2) khoảng 8g/L, lượng khí này sẽ gây trở ngại cho việc bão hòa CO2 Để cho sự bão hòa CO2 đạt được kết quả tốt (giúp khí CO2 sẽ dễ được hấp thụ, độ bão hòa vững bền, và tiết kiệm CO2) Máy bài khí là một bình chứa các mảnh sứ, khi nước chảy vào bình, chảy quá các mảnh sứ, nước sẽ được phân tán nhỏ, khí O sẽ nhẹ bay lên và nằm phần trên

bình và sẽ được bơm hút ra ngoài, nước ra khỏi bình không còn không khí sẽ được bơm đến máy hòa trộn siro.

 Nguyên tắc hoạt động của máy:

Bơm 1 sẽ bơm nước vào máy bài khí, nước sẽ phun vào lớp các con sò bằng sứ, khi chảy lên lỏi qua các con sò, khí O2 của nước sẽ thoát lên trên và được bơm

số 2 hút ra ngoài, phần nước không còn O2 sẽ chảy xuống đáy bồn và được bơm

số 3 dẫn đến máy hòa trộn

 Tác dụng của máy:

• Tiết kiệm CO2 trong quá trình bão hòa

• Cắt bỏ môi trường phát triển của vi sinh vật

b Máy hòa trộn siro:

Máy hòa trộn siro hay máy định lượng sẽ tự động điều chỉnh, hòa trộn siro theo

trộn này giúp cho sản phẩm được đồng

Kiểm soát lưu lượng phụ trợ trong sản xuất nước ngọt (nhà máy NGK)

và năng suất của máy sẽ bị giảm

 Lợi ích của máy lạnh:

• Tiết kiệm: cùng một hàm lượng CO2 bão hòa, áp suất CO2 sẽ thấp hơn khi nhiệt

độ của nước thấp hơn, do đó CO2 sẽ ít bị thất thoát hơn ở máy chiết và máy đóng nắp

• Giảm được việc điều chỉnh CO2 tại máy bão hòa CO2, siro pha loãng (nước ngọt chưa có CO2) sẽ được làm lạnh trong máy

Máy lạnh gồm có máy nén lạnh, máy giải nhiệt, và bồn ướp lạnh Môi chất làm lạnh là NH3 hay freon được chứa trong các vĩ lạnh

Siro pha loãng từ máy hòa trộn được bơm qua bồn ướp lạnh, tại đây siro pha loãng sẽ được chảy thành lớp mỏng bên ngoài các tấm vĩ lạnh và tích tụ dần ở đáy bồn Hoạt động bão hòa tối ưu khi nhiệt độ nước từ 1,70C – 40C

Một lượng khí CO2 sẽ được cung cấp trong bồn nước lạnh tạo một áp suất

lượng CO2 này cũng đẩy lượng này O2 còn sót lại trong nước ngọt, giai đoạn này được gọi là tiền bão hòa Một hệ thống phao tạo tín hiệu tự động điều khiển lượng nước cung cấp cho máy lạnh được kết hợp với hoạt động của máy hòa trộn siro cùng máy bão hòa và máy chiết để hệ thống thiết bị được hoạt động liên tục

d Máy bão hòa CO 2 :

Ta biết rằng lượng CO2 nước hấp thụ được tùy thuộc vào nhiệt độ của nước và

áp suất của CO2 Tốc độ hấp thụ sẽ tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc giữa nước và

CO2 Để việc bão hòa CO2 được nhanh và hoàn hảo thì bề mặt tiếp xúc giữa CO2

và nước phải lớn

- Bài khí nước nguyên liệu và phối trộn nước với syrup thành phẩm trước, sau đó tiến bão hòa CO 2 :

Sơ đồ hệ thống bão hòa CO 2 trong sản xuất nước giải khát có gas

1 – Thiết bị bài khí 7 – Bồn trung gian chứa nước 2,3 – Thiết bị bão hòa CO2 8 – Bồn chứa syrup

4 – Bơm chân không 9 – Bơm định lượng

5 – Thiết bị chứa nước đã được bài khí 10 – Thiết bị phối trộn

6 – Bơm nước 11 – Bơm,

12 – Bồn chứa sản phẩm

 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống như sau:

Nước sau quá trình xử lí được đưa vào thiết bị bài khí (1), quá trình bài khí được thực hiện bằng cách phun nước dạng hạt nhỏ trong môi trường chân không được tạo ra nhờ bơm chân không (4) Phần nước đã được bài khí sẽ đi vào bồn (5) và được bơm (6) đưa qua bồn trung gian (7) Từ đây, nước và syrup thành phẩm trong bồn (8) sẽ được bơm định lượng (9) đưa vào thiết bị phối trộn (10) Tỉ lệ thể tích của nước và syrup thành phẩm cần được tính toán sao cho hỗn hợp sao quá trình phối trộn sẽ đạt các chỉ tiêu hóa lí và cảm quan theo đúng yêu cầu cho mỗi loại sản phẩm nước giải khát Sản phẩm từ bồn (10) được đưa vào thiết bị (2) và phun thành dạng hạt nhỏ để bão hòa CO2 sơ bộ Kế tiếp, sản phẩm sẽ được bơm (11) đưa vào thiết bị (3) để tiếp tục bão hòa CO2 Thiết bị (2) và (3) được cấu tạo tương tự như nhau Khí CO2 được nạp vào thiết bị (2) và (3) Cuối cùng sản phẩm được chứa trong bồn (12) dưới áp lực CO2 để chuẩn bị đưa sang thiết bị rót vào chai hoặc lon

- Máy bão hòa CO 2 có hai loại: là dạng màng mỏng và dạng phun.

• Bão hòa dạng màng: nước sẽ được chảy qua các tấm bảng hay chảy nhỏ giọt

xuống bề mặt không đều

• Bão hòa dạng phun: nước sẽ được phun sương thành hạt nhỏ hay bằng các

cánh khuấy

 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị:

Nước ngọt từ máy lạnh sẽ được bơm đến máy bão hòa, lưu lượng nước phải được điều chỉnh ổn định Mực nước trong máy bão hòa được kiểm soát bởi phao hoặc các điện cực để điều khiển hoạt động của bơm, để giữ mực nước trong bồn bão hòa thích hợp Nước được bơm vào đỉnh của bồn bão hòa, phun sương hoặc chảy qua các tấm bảng xuống đáy bồn Trong quá trình chảy nước sẽ hấp thụ

CO2 được cung cấp vào bồn với áp suất cần có để đạt được độ bão hòa CO2 của sản phẩm Nước ngọt có bão hòa CO2 ở đáy bồn sẽ được bơm qua máy chiết.Trong quá trình bão hòa CO2, thỉnh thoảng ta lạ phải mở valve để xả khí trong bồn bão hòa ra ngoài và lúc bắt đầu sản xuất CO2 trong sản phẩm sẽ bị thất thoát tại máy chiết và từ máy chiết đến máy đóng nắp, vì vậy hàm lượng CO2

bão hòa trong bồn bão hòa trong bồn bão hòa phải cao hơn trong sản phẩm khoảng 1 – 1.2 V

Trong quá trình đóng chai nước giải khát, có rất nhiều ứng dụng hoạt động dựa

trên sự hiển thị ổn định/ chính xác của lưu lượng chất lỏng/ khí Điều này bao gồm các công đoạn như nạp khí CO2 vào các chai, dừng quá trình chiết nước thành phẩm vào các chai, hoặc ngưng quá trình giải nhiệt hoặc làm lạnh sản phẩm Rơle lưu lượng được lắp đặt tại vị trí phù hợp trên dây chuyền nhằm kiểm soát lưu lượng hoặc mức chất lỏng, đảm bảo rằng dây chuyên được làm việc với hiệu suất tối

đa

CHƯƠNG II:CẤU TRÚC CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

I KHÁI NIỆM CHUNG

1.Cấu trúc hệ thống lớn - cấu trúc hệ con

Hệ ĐK TĐH QTCN thuộc loại hệ thống lớn có cấu trúc phức tạp Hệ thường được phân thành các hệ con và tổ chức theo kiểu phân cấp (hierarchy).Các thông tin trước tiên được xử lý ở cấp dưới sau đó được truyền về các cấp cao hơn Ở cấp trên, người ta điều khiển nhận các thông tin đã qua xử lý ở cấp dưới và các thông tin bổ xung để đưa ra các quyết định điều khiển

Hệ ĐK TĐH QTCN có thể được phân thành các hệ con chức năng và hệ con đảm bảo như Hình 1-4

• Các hệ con chức năng

Số lượng và nhiệm vụ của các hệ con chức năng phụ thuộc vào QTCN cụ thể Ví

dụ nếu QTCN là một nhà máy thì các hệ con chức năng có thể được phân ra như Hình 1-4 Nếu QTCN là một cơ sở đào tạo thì các hệ con chức năng có thể là : phòng đào tạo, phòng quản lý sinh viên, phòng tài vụ, phòng tổ chức v.v

• Các hệ con đảm bảo

Khác với các hệ con chức năng phụ thuộc vào QTCN cụ thể, các hệ con đảm bảo là các hệ con cơ bản mà bất cứ hệ ĐK TĐH QTCN nào cũng phải có để đảm bảo cho hệ hoạt động bình thường

Có ba hệ con đảm bảo là : đảm bảo thông tin, đảm bảo toán học và đảm bảo kỹ thuật Có thể coi đảm bảo thông tin và toán học là phần mềm của hệ và đảm bảo

kỹ thuật của phần cứng của hệ Các hệ con đảm bảo này sẽ được trình bày kỹ ở các phần sau

II.CÁC HỆ CHỨC NĂNG

1 hệ điều khiển tự động

-Đối với hệ tự động ở đây con người sẽ là controller thiết lập các thông số điều khiển , quản lý dữ liệu và theo dõi quá trình hoạt động của các công nghệ tụ động để đảm bảo một hệ thống tự động ổn định và tối ưu nhất

2.hệ tự động hóa

Đối với nghành công nghiệp nói chung và công nghiệp nước ngọt nói riêng việc đưa các hệ tự động hóa vào trong sản xuất là yếu tố bắt buộc, vì trong công nghiệp có nhiều công đoạn mà con người không thể tham ra , hơn vậy việc

tự động hóa còn giúp tăng năng suất lao động và độ chính xác cao

Đối với quá trình sản xuất đồ uống có ga(CO2) nói chung và sản xuất coca cola nói riêng đều cần các hệ, dây truyền tự động hóa trong sản xuất ( phối trộn

nguyên liệu, bão hòa CO2 , triết dót đóng trai, dán bao bì…)

-Công nghệ bão hòa CO2 có thể dùng Các sợi màng Liqui-Cel rỗng bên trong và các module màng được thiết kế với diện tích bề mặt lớn Các màng Liqui-Cel kiểm soát khí chính xác như thêm vào hoặc loại bỏ Các module màng rất tiện nhỏ gọn nhưng hiệu quả để thêm Carbonat (CO2) vào đồ uống hoặc chất lỏng Việc bổ sung các khí carbon dioxide (CO2) để một đồ uống là để cho đồ uống không bị Oxy hóa và không làm mất đi hương vị đặc trưng Thêm CO2 cũng có thể ngăn ngừa sự hư hỏng và làm giảm vi khuẩn trong chất lỏng

Với dây truyền tự động hóa này con người chỉ cần thiết lập tỉ lệ phối trộn CO2

vào đồ uống mà vẫn đảm bảo công nghệ

- Hệ tự động hóa chiết rót , đóng trai sản phẩm như máy chiết rót 3 trong 1 IOS baric, máy chèn nhãn và hệ thống đóng gói

Dây truyền được thiết kế hoàn toàn tự động , hệ tự động hóa phải đảm bảo tính

ổn định v.v

Dây truyền sản xuất , đóng trai nước ngọt có gas

III CÁC HỆ ĐẢM BẢO

1 Đảm bảo thông tin

a.sơ đồ cấu trúc quá trình sử lý thông tin trong hệ TĐHQTCN

Như trên đã nói về thực chất hệ ĐK TĐH QTCN là hệ tự động hoá quá trình

xử lý tin trong hệ điều khiển Quá trình xử lý tin được trình bày trên Hình 2-1

Các dữ liệu về trạng thái sản xuất được máy tính xử lý và đưa ra các kết quả tính toán dưới dạng lời giải của cá bài toán điều khiển Khi được con người chấp nhận, các kết quả tính toán đó sẽ được gán hiệu lực pháp lý Kết quả tính toán này cùng với dữ liệu ban đầu (đã được con người đưa vào - có hiệu lực pháp lý) để lập ra kế hoạch sản xuất Quyết định điều khiển sẽ tác động vào quá trình sản xuất

Nhìn trên Hình 2-1 chúng ta thấy trong hệ ĐK TĐH QTCN thông tin (dưới dạng

dữ liệu) được trao đổi giữa nhiều bộ phận và thường xuyên có sự trao đổi giữa người và máy và ngược lại Vì vậy hệ con đảm bảo thông tin phải đảm bảo cho quá trình trao đổi thông tin đó được nhất quán và thuận tiện

b.Cấu tạo của đảm bảo thông tin

Trong hệ ĐK TĐH QTCN con người căn cứ vào thông tin thu nhận được

xác của các quyết định phần lớn phụ thuộc vào độ chính xác của thông tin Có nghĩa là các thông tin có phản ánh đúng các thông số trạng thái của các đối tượng bị điều khiển hay không.

Hiểu theo nghĩa rộng đảm bảo thông tin là hệ thống phản ánh quá trình sản xuất,

là hệ thống các mô hình thông tin dùng để mô tả một cách hình thức quá trình sản xuất nói trên

Hiểu theo nghĩa hẹp đảm bảo thông tin bao gồm các phần sau đây:

-Hệ thống phân loại, đánh dấu, đặt tên các phần tử, các đối tượng bị điều khiển.-Hệ thống các định mức, các chỉ tiêu kinh kế kỹ thuật

-Tổ chức lưu giữ, gia công, xử lý, hiệu chỉnh thông tin

Như vậy đảm bảo thông tin là bước đầu tiên của quá trình xử lý thông tin trong

hệ ĐK TĐH QTCN

c.Mô hình thông tin

Mô hình thông tin là sự mô tả hình thức quá trình tổ chức và xử lý thông tin

Ở mức độ đơn giản mô hình thông tin là các bảng thống kê, các ghi chép về các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật, các định mức vật tư, lao động v.v

Mô hình thông tin dạng ma trận là một ma trận phản ánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và quan hệ giữa chúng nên loại mô hình này được dùng rộng rãi

Yêu cầu đối với mô hình thông tin là phải rõ ràng, thuận tiện cho sử dụng, có tính thống nhất và tiêu chuẩn hoá để có thể dùng cho các phương tiện tính toán khác nhau

d.Đánh dấu phân loại , đặt tên các đối tượng được điều khiển

Một trong những nhiệm vụ quan trọng của đảm bảo thông tin là xây dựng một hệ thống các cách đánh dấu, phân loại, đặt tên các phần tử, thiết bị máy móc, các sản phẩm cùng các quan hệ giữa chúng Hệ thống đánh dấu phân loại này phải thuận tiện cho việc dùng máy tính để xử lý thông tin- tức các thông tin phải được mã hoá

Việc đánh dấu, phân loại, đặt tên phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế như: Tiêu chuẩn Việt nam, IEC, ISO 9000

e hệ thống định mức-các chỉ tiêu kinh tế- kĩ thuật

Sản xuất bất kỳ sản phẩm nào cũng phải qua nhiều nguyên công, nhiều công đoạn Ứng với mỗi nguyên công cần tiêu phí một lượng nguyên liệu, nhiên liệu, nhân công nhất định Vì vậy, những định mức kinh tế- kỹ thuật phải được xây dựng đầy đủ chi tiết cho từng bộ phận, từng máy đến cả dây chuyền công nghệ

f.xây dựng ngân hàng dữ liệu

Ngân hàng dữ liệu của hệ ĐK TĐH QTCN là nơi tập trung (trong máy tính) toàn

bộ dữ liệu dùng trong hệ Vì vậy cần phải tổ chức sao cho lưu trữ, sử dụng và cập nhật thông tin được thuận tiện, khoa học

-Về lưu trữ dữ liệu cần giải quyết các vấn đề sau đây:

oTập trung hoá các dữ liệu

oTối thiểu hoá độ dư của dữ liệu

oMô tả dữ liệu bằng ngôn ngữ chung không phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình

oSử dụng các mô tả dữ liệu có cấu trúc

-Về sử dụng dữ liệu cần giải quyết các vấn đề sau đây:

oCó khả năng lấy ra bất kỳ một nhóm dữ liệu nào không phụ thuộc vào nơi ghi các dữ liệu đó

oCó khả năng đổi mới, cập nhật các dữ liệu

oSử dụng các phương pháp tìm kiếm dữ liệu tối ưu

oCó khả năng bảo vệ tính chính xác, nguyên vẹn, bí mật của dữ liệu

Chú ý rằng “dữ liệu” ở đây hiểu theo nghĩa rộng, nó có thể là các số liệu nhưng cũng có thể là các chương trình tính toán, bản thiết kế hoặc quy trình công

nghệ v.v

Một trong những vấn đề quan trọng của việc xây dựng ngân hàng dữ liệu là tổ chức vào ra thông tin Hiện nay phương pháp đưa thông tin vào còn khá chậm so với tốc độ xử lý của máy tính và chưa thuận tiện cho việc trao đổi trực tiếp giữa người với máy Việc đưa thông tin ra (màn hình, máy in, đĩa mềm, …) có nhiều