Automatizarea fluxului tehnologic într-o fabrică de lapte

Capitolul 1. Introducere

1.1 Consideratii generale

In ultimele decenii a aparut o crestere a complexitatii proceselor industriale si in acelasi timp o crstere a cerintelor referitoare la perforlantele acestor procese si ale produselor fabricate. Drept urmare au fost dezvoltate metode moderne de proiectare a sistemelor de conducere autonoma, metode moderne de conducere automata a proceselor si instalatiilor industriale si s-au proiectat si realizat echipamente de conducere specifice.

Notiunea de automatica se defineste ca: “ Stiinta aplicata care se ocupa cu dispozitivele si legaturile ce realizeaza operatiile de comanda si reglare ale instalatiilor sau proceselor tehnice”, iar prin automatizare se intelege : “ Introducerea de dispozitive si legaturi cu scopul de a realize operatiile de comanada si de reglare ale instalatiilor sau proceselor tehnice” ( STAS 6019-67 )

Dupa cum rezulta din definitiile de mai sus, acestea nu fac nici un fel de ingradire asupra instalatiilor sau proceselor tehnice ce urmeaza a fi, cu un cuvant, conduse automat si nici a modului, adica a apaaturii cu ajutorul careia se realizeaza operatiunile amintite. Acest lucru scoate in evidenta larga aplicabilitate a operatiei de conducre automata ca si multitudinea de solutii existente pentru aceste probleme.

Rezulta imediat ca rezolvarea problemelor de conducere automata face apel la foarte multe cunostinte dintre care o buna parte se resfrange asupra instalatiei sau procesului tehnic ce urmeaza a fi conduse automat

Privint sub aspectul defintiilor anterioare, problema conducerii automate apare ca o problema foarte generala, pentru a carei realizare se cer evident unele particularizari. Astfel o operatiune de automatizare se poate realiza printr-o comanda.

Prin comanda de intelege un ansamblu de operatii care au ca effect stabilirea unei dependente, dupa o lege prestabilita, pentru valoarea unei marimi dintr0un process ethnic, in raport cu marimi independente de proces Comanda este automata atunci cand are loc fara interventia omului.

In cazul in care comanda se efectuezza prin mai multe etape ce se succed dupa un program prestabilit, comanda de numeste secventiala.

Procesele sunt continuu perturbate si trebuiesc continuu conduse si corectate pntru ca impotriva perturbatiilor existente procesului sa poata avea loc conform cerintelor.

In acceptiunea cea mai generala, problema coducerii automate este aceea de a mentine o stare de echilibru intr-un proces fara interventia omului, prin mentinerea constanta a parametrilor care afecteaza acest echilibru. In acest sens, in problematica conducerii automate intervin probleme de mentinere, vizualizare constanta a unor paametri ( debit, temperature, nivel, pozitii, viteza etc. ).

1.2 Importanta automatizarii proceselor

Operatia de conducere este o parte integrate a oricarui proces tehnic. In acest sens se poate afirma ca obiectul conducerii, care in cazul care ne preocupa este realizata automat, deci fara interventia omului, il constituie procesul.

Introducerea sistemelor de coducere automata in tehnica este pe deplin justificata din punct de vedere economic in sensul ca cu ajutorul acestor dispozitive instalatiile tehnologice lucreaza in conditii mult mai reproductibile, ceea ce asigura o uniformitate a productiei, randamente mai ridicate si siguranta in functionare.

In ansamblu, se aprecieaza ca economiile realizate prin introducerea automatizarilor se realizeaza pe trei cai principale : reducerea de personal, reducere de aparatura de control conventionala si reducerea intreruperilor datorita avariilor.

1.3 Laptele

Relatia cauza-efect in cazul procesului de lucru al unui utilaj pentru industria alomentara exprima de fapt la nivel multidimensional influenta reciproca dintre proprietatile materialului prelucrat si caracteristicile tehnico-functionale ale utilajului. Aceste influente sunt de cele mai multe ori, datele de pornire in activitatea de proiectare, executie si exploatare a utilajelor tehnologice din industria alimentara.

1.3.1 Proprietatile chimice ale laptelui

Laptele are o compozitie chimica variabila in functie de specie, rasa, individ, luna de lactatie, conditiile de hranire, ingrijire si chiar de factorii pedoclimatici in care sunt inglobate proteine, grasimi, glucide, vitamie, substante minerale, pigmenti, elemente figurate, anticorpi si gaze. Proteinele din lapte sunt reprezentate prin cazeina in proportie de 80% si proteine serice 20%. Cazeinele sunt proteinele care au in continutul lor fosfor legat de sub forma de acid fosforic cu continut de acid glutamic, serina, prolina, leucina si chiar cisteina. Proteinele serice sunt reprezentate prin lactalbumine, lactoglobuline, serumalbimune, proteaza si peptine. Aceste proteine, dupa coagularea laptelui trec in zer. Lipidele din lapte sunt trigliceride, fosfolipide si steridele. Acestea se afla in stare de emulsie globulara ce pot fi sferice sau elipsoide si au un diametru de 2-10 microni. Glucidele sunt componentele laptelui formate din lactoza, glucoza so galactoza. Determinarea glucidelor din lapte atesta starea de sanatate a ugerului vacii, stiind ca la vacile cu ugerul bolnav continutul de lactoza din lapte este scazut Substantele minerale din lapte sunt formate din numeroase formatiuni de macro si microelemente. Printre principalele macroelemente amintim : Ca, P, K, Na, Cl, Mg si S iar ca microelemnte citam: Fe, Cu, Li, Va, Str, Cr etc continutul de substante minerale ridicand valoarea nutritiva a laptelui iar Ca si P avand un rol important in procesul de coagulare. Mentionam ca laptele cu un continut redus in saruri de calciu coaguleaza greu sau nu coaguleaza.Acesti anticorpi au importanta practica deoarece prezenta lor ofera laptelui proprietati nutritive, terapeutice, bacteriostatice si uneori chiar bactericide: