АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА КОНТРОЛЮ СУШІННЯ ПЕЛЕТ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ СНЕКІВ

Анотація

Сушіння пелет є важливим етапом виробництва, оскільки воно забезпечує їхню якість, тривале зберігання та належні кулінарні властивості. При цьому продукцію можна виробляти у великих обсягах і зберігати без потреби в охолодженні. На сьогодні в виробництві пелет використовуються різні типи сушок, зокрема конвекційні, інфрачервоні, вакуумні. Окрім досягнення певного рівня вологості готового продукту, важливо також забезпечити якісні показники продукції. Адже, надто швидке або нерівномірне сушіння може спричинити внутрішні напруження в тісті, що може призвести до утворення тріщин і підвищеної ламкості. Високі температури або нерівномірне сушіння можуть вплинути на білкову структуру та змінити смакові характеристики виробів. Теоретичне визначення кінетики сушіння включає в себе багато взаємозв’язаних процесів. Було досліджено, що процес сушіння пелет схожий на процес сушіння макаронних виробів, і добре описується моделями створеними для опису сушіння макаронних виробів. Досягнення якісних показників кінцевого продукту можливе лише за умови контролю та корекції сушіння на протязі всього технологічного процесу.

Зазвичай, системи керування побудовані таким чином, що режими сушіння задаються на основі попередньо визначених умов середовища сушіння, а саме необхідної вологості та температури в сушці, швидкості потоку повітря. Ці параметри формуються на основі попереднього досвіду для кожного конкретного виду продукції. Такий підхід можна назвати прогнозованим керуванням по температурі та вологості. При цьому очікується, що від партії до партії властивості сировини залишаються незмінними, або що розбіжність знаходиться в допустимих межах, що дозволяє витримувати режими однаковими для різних партій продукції одного типу. Та навіть невеликі зміни в структурі чи формі продукту можуть викликати значні відхилення швидкості сушіння.

 В даній статті розглядається система керування конвекційною сушкою пелет, в якій процес сушіння здійснюється по наперед заданій траєкторії зміни вологості продукту. У зв’язку з нелінійністю системи та великою тривалістю в часі, забезпечення необхідної траєкторії потребує не лише реакції на зміни, але й прогнозування процесу в залежності від зміни параметрів. Такий прогноз може бути здійснений на основі математичної моделі. Модельний прогноз дозволяє скоректувати параметри сушіння в залежності від фактичних властивостей продукту. З метою забезпечення зворотного зв’язку було використано зважування продукту в реальному часі.

Використання прогнозування на основі математичної моделі та внесення додаткових зворотних зав’язків в класичну систему контролю сушіння дозволило в автоматичному режимі корегувати режими роботи сушильної шафи і забезпечувати задану швидкість сушіння, шляхом корегування характеристик середовища сушіння.