АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

І СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
ДОДАТКИ	СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	УКЛАДАЧІ

2. АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ТВАРИННИЦТВІ ТА ПТАХІВНИЦТВІ

2.7. Автоматизація збирання яєць та забій птиці

2.7.1. Автоматизація збирання яєць

2.7.2. Автоматизація процесу забою птиці

2.7.1. Автоматизація збирання яєць

Механізація та автоматизація збору яєць характерна для кліткового утримання курей. У кліткових батареях для збирання яєць застосовують стрічкові конвеєри, а також пересувні лотки. Яйце із гнізда або клітки скочується по похилій поверхні підніжної решітки в бік конвеєра або пересувного лотка. Скочується яйце відразу ж після того, як його знесла птиця, на стрічковий конвеєр. Збирають всі яйця на пересувні лотки під час руху кормороздавача.

image010-topaz-enhance

Рис. 2.7.1. Загальний вигляд та кінематична схема механізму яйцезбирання на механізованій клітковій батареї

для утримання курок-несучок:

1 – ланцюгові передачі; 2 – редуктор; 3 – електродвигун;

4 – приймально-нагромаджу-вальний стіл; 5 – елеватор:

6 – приводний і натяжний барабани конвеєра; 7 – конвеєр

Курок-несучок на великих птахівничих підприємствах утримують в багатоярусних, розміщених у кілька рядів кліткових батареях. Щоб забезпечити вихід яєць з усіх ярусів і рядів на загальний приймально – нагромаджувальний стіл, використовують яйцезбиральні конвеєри з елеватором.

На рис. 2.7.1 зображено кінематичну схему яйцезбирального механізму, який складається з трьох яйцезбиральних конвеєрів 7, у кінці яких розміщений елеватор 5. Із кліток яйця викочуються на стрічкові конвеєри, які транспортують їх у службове приміщення де вони скочуються на полиці-валки елеватора. З полиць елеватора яйця забирають на приймально-нагромаджувальний стіл спеціальними гребінками.


	*У кліткових батареях типу* *ОБН-1* один елеватор збирає і подає яйця на приймально-нагромаджувальний стіл із кількох рядів батарей. Із кліток яйця поздовжніми конвеєрами подаються на поперечний конвеєр, з якого відсікач спрямовує їх на полиці елеватора. Переміщуючись елеватором вгору, а потім униз, яйця знімаються з нього переднім барабаном і скочуються на приймально-нагромаджувальний стіл.

Основну частину свого робочого часу пташниці затрачають на укладання яєць. Автоматизація укладання дає змогу у 2,5–3 рази збільшити продуктивність праці у пташнику.

Автоматичний укладач яєць складається з орієнтатора, укладального механізму, вічкового конвеєра, магазина порожньої тари, складаючого пристрою, нагромаджувача і конвеєра заповнених прокладок.

Працює укладальник так: яйцезбиральний конвеєр подає яйця на роликовий орієнтатор, який переміщує і перевертає яйця гострим кінцем в один бік. Орієнтовані яйця надходять на вічковий конвеєр. Після заповнення п'яти його вічок висовується заслінка механізму укладання яєць, і вони опускаються у тару гострим кінцем униз. Після цього тара зміщується на один рядок. Заповнена прокладка подається до пристрою для складання, у якому набирається від двох до десяти прокладок. Зібрана стопа автоматично передається на конвеєр. У процесі нагромадження стопи (комплекту) прокладки через одну згідно зі схемою їх укладання автоматично перевертаються на 90°.

Рис. 2.7.2. Принципова електрична схема керування збиранням яєць у пташнику

Принципова електрична схема керування збором яєць у пташнику (рис. 2.7.2) передбачає роботу в ручному, налагоджувальному й автоматичному режимах. Вибір режиму здійснюється багатопозиційним перемикачем SA1. Тумблерними перемикачами SA2–SA7 здійснюється дистанційне вмикання окремих установок у налагоджувальному режимі, a SA8 – під час ручного керування. Під час вмикання поперечного транспортера М3 магнітним пускачем КМ3 блок-контактами KV1:1 і KV1:2 через KV9.1 та KV9.2 підготовляється вмикання подовжніх транспортерів першого ярусу M1 і привода щіток очищення стрічок М2. На другому ярусі поперечний транспортер М4 через реле KV7 зблокований з електроприводом подовжнього транспортера М6, а через реле KV10 – з електроприводом очищення щіток М5.

В автоматичному режимі керування багатоканальний пристрій програмного керування (наприклад, КЭП-12У) своїми контактами дублює функції контактів вимикачів SA2–SA7 і автоматично керує транспортерами.

Під час централізованого збору яєць, щоб не втратити контроль над продуктивністю птахів, вводять автоматичний облік яєць, для чого використовують лічильники різних конструкцій (наприклад, СИСЭИСЭ-5), датчики імпульсів для яких можуть служити фотореле або з мікроперемикачами (герконами) релейні елементи.

Автоматизований пристрій для сортування яєць, включає механізм подачі, конвеєр з приводом, виконавчий механізм і систему управління з використанням комп՚ютера.


	*Система управління складається* з встановленої над конвеєром відеокамери, з боків якої розташовані джерела освітлення та фотодатчики, а виконавчий механізм поєднаний з розподільчим пристроєм і мікроконтролером та комп՚*ютером, при цьому відеокамера через комп*՚ютер поєднана з розподільним пристроєм, а фотодатчики та джерела освітлення з'єднані зі входом мікроконтролера, вихід якого з'єднаний з приводом конвеєра.

Пристрій для сортування яєць містить механізм подачі, конвеєр 1 з приводом 2, виконавчий механізм і систему управління з використанням ЕОМ 3 (рис. 2.7.3). Система управління складається з встановленої над конвеєром 1 відеокамери 4, з боків якої розташовані джерела освітлення 5 і фотодатчики 6, 7. Виконавчий механізм містить поєднанні між собою розподільний пристрій 8, мікроконтролер 9 і комп՚ютер 3. Відеокамера 4 через комп՚ютер 3 і мікроконтролер 9 поєднана з розподільним пристроєм 8, а фотодатчики 6, 7 і джерела освітлення 5 з'єднані з входом мікроконтролера 9, вихід якого з'єднаний з приводом 2 конвеєра 1, на якому розташовані яйця 10.

image025-topaz-enhance

Рис. 2.7.3. Схема сортування яєць з використанням комп՚ютера

Пристрій для сортування яєць працює наступним чином: під час запуску лінії включаються джерела освітлення 5 робочої зони сканування, запускається блок управління за допомогою приводу 2 з малою швидкістю. Двигун обертає конвеєр 1 до тих пір, поки зафіксований фотодатчиком 6 об'єкт, знаходиться на поверхні конвеєра 1, потім відбувається фіксація зображення відеокамерою 4. Після цього бінарне зображення відправляється і розпізнає блок ЕОМ 3, який обробляє його за заданими геометричними параметрами, довжиною і шириною.

Залежно від спрацьовування програми комп՚ютера 3, автоматично відбувається відбраковування яєць розподільним пристроєм 8. Імпульси з фотодатчиків 6, 7 надходять по черзі і фіксуються в мікроконтролері 9. У разі припинення подачі яєць, фотодатчики 6, 7 перестають подавати сигнали, після чого відбувається вимкнення всієї системи.

Автоматизована установка дозволить збільшити надійність роботи пристрою з визначення якості яєць і зменшити при цьому їх бій.

Автоматизовану систему для визначення якості яєць і їх сортування з використанням програмо-логічних контролерів зображено на рис. 2.7.4. Принцип роботи установки заснований на цифровій обробці відеозображення з визначенням геометричних характеристик яєць. Програму обробки розроблено в середовищі «LabWIEW».

image026-topaz-enhance

Рис. 2.7.4. Схема сортування яєць з використанням

програмно-логічного контролера


	На сортувальному конвеєрі рухаються яйця, які сканує смарткамера (рис. 2.7.4). Камера виконує «захоплення» зображення і, отримавши сигнал, робить зйомку об'єкта (яйця). Час обробки одного об'єкта становить 80–100 мс. Контролер по протоколу *Modbus* зчитує результати аналізу відеозображення (ширина, довжина) і проводить розрахунок форми яйця. Залежно від отриманих даних контролер подає сигнал на виконавчий механізм, що розділяє яйця на категорії за розмірами, і скидає до відповідних чотирьох лотків. В окремий лоток скидаються браковані яйця.

У системі використовуються засоби автоматизації ОВЕН: програмований контролер ПЛК110-60, частотний перетворювач ПЧВ101-К75-В, панель оператора СП270, а також індуктивні датчики PR12-4DP. Програмне забезпечення для контролера розроблено в середовищі CODESYS. На ПК встановлена SCADA-система, з якою ПЛК110 по Ethernet веде обмін даними. Панель оператора СП270, встановлена на конвеєрі, має всі необхідні засоби для управління установкою і налаштуванням параметрів для сортування яєць.

Для налагодження розроблено сервісне програмне забезпечення, призначене для налаштування установки і пусконалагодження. Експрес-метод визначення розмірів і форми з використанням інформаційних технологій дозволяє проводити якісний відбір яєць і підвищує продуктивність праці в кілька разів.

cinema-321

Автоматична лінія збору, обробки та упаковки яєць

Джерело https://www.youtube.com/watch?v=ATcy_yRjD9U

2.7.2. Автоматизація процесу забою птиці

Для забою птиці й обробки тушок до товарних кондицій сучасні спеціалізовані птахівничі господарства мають забійні цехи, обладнані напівавтоматичними забійними лініями (рис. 2.7.5). Птахів, доставлених із пташників у клітках, підвішують за ноги закрепами на ланцюзі підвісного конвеєра, що рухається повільно зі швидкістю 0,08 м/с убік робочого місця забою і знекровлювання.


	Перед забоєм апаратом для електроглушіння, на який подається слабострумова напруга від 650 до 900 В, птахів приводять у спокійний стан. За допомогою спеціальних ножиців птахів умертвляють. Над жолобом для стоку крові кожен птах рухається упродовж 2 хв, а потім надходить у камеру теплової обробки, де упродовж наступних 2 хв її обробляють паром за температури 52–54°С (для курчат 51–53°С). Потім тушка проходить по черзі ряд машин, де знімається махове перо з крил і хвоста, пір’я з голови і шиї. Далі тушки миють теплою водою упродов 30 с і піддають воскуванню, підсушують і попередньо прохолоджують. Потім віск із тушок видаляють, обробляють лапки, тушки знімають з конвеєра, упаковують у тару і відправляють у камеру охолодження.

Запускають забійну лінію з центрального пульта керування. Послідовність включення в роботу окремих машин здійснюється багатоканальним програмним пристроєм.

Забійна лінія В2-ФЦЛ-3 використовується для переробки бройлерів, курей та курчат.

Цех призначений для обслуговування бройлерних птахофабрик потужністю 1 млн голів на рік, а також великих птахофабрик яєчного напрямку, племптахозаводів.

Продуктивність цеху – 3000 гол./год. з випуском м'яса птиці в і готовому вигляді, супових наборів із ніжок та голів, кісткового борошна та пір'я.

image009-topaz-enhance

Рис. 2.7.5. Технологічна схема напівавтоматичної лінії забою птиці:

1 – загін для птахів; 2 – підвісний конвеєр; 3 – жолоба для забою і знекровлювання; 4 – камера для теплової обробки тушок; 5,6,7, 8 – машини для видалення пір’я; 9 – автоматична машина для видалення пуху з тушки; 10 – стіл для збору залишків пера під час ручної обробки тушок;

11 – стіл для обробки тушок; 12 – ванна для автоматичного воскування тушок; 13 – охолоджувач для воскованих тушок; 14 – візок для збору і транспортування воскової маси; 15 – автоматична машина для зняття воскового покрову з тушок; 16 – стіл для збору залишків воскової маси під час ручної обробки тушок; 17 – машина для миття лапок; 18 – машина для упакування тушок; 19 – візок для транспортування тушок; 20 – бак розплавленої воскової маси; 21 – бак для регенерації воскової маси; 22 – центрифуга для відділення воскової маси

Для збереження птиці у забійному цеху передбачені чотири універсальні холодильні камери на 240 т.


	До забійного цеху входять такі технологічні лінії (ділянки):

· ділянка транспортування птиці до місця її підвішування на конвеєрі;

· лінія забою птиці та первинної обробки тушок;

· лінія обробки тушок;

· лінія охолодження тушок та харчових субпродуктів;

· лінія запаковування внутрішніх органів у поліетиленову плівку;

· ділянка сортування, фасування та запаковування тушок у пакети з поліетиленової плівки;

· ділянка переробки відходів тваринницького походження на кормове борошно.

cinema-321

Автоматична лінія забою птиці

Джерело https://youtu.be/877yZVGRD6c

Пристрій для санітарної обробки К7-ФО-2-Л6 призначений для очищення та дезінфекції всіх рухомих елементів конвеєра. Його встановлюють перед ділянкою підвішування живої птиці. Цей механізм, який складається з двох щіток, що обертаються, розташовані на відкритих стінках.

Апарат електроглушіння РЗ-ФЗО призначений для анестизування живої птиці електричним струмом під час її руху на конвеєрі. У вигляді контактного електроду в ньому використовують воду, яка знаходиться в ізольованому об'ємі. Апарат складається із стояка, ванни, контактної напрямної лебідки для регулювання висоти встановлення ванни та електричного блока.

Птиця, занурюючись з головою у воду, до якої підведений електричний контакт, замкне електричне коло вода–напрямна (другий електрод), під дією струму впадає в шоковий стан, що полегшує подальший забій. Наявність води забезпечує надійний контакт та дозволяє значно знизити робочу напругу струму, потрібну для глушіння птиці. Пропускна здатність апарату для бройлерів, курей та курчат до 6000 гол./год, а для каченят та качок 2000 гол./год. Діючу напругу електричного струму можна змінювати в межах 15–220 В, габаритні розміри установки 1350×950×2200 мм, маса 150 кг. Час глушіння 6 с. Напруга робочого середовища для бройлерів (курей, цесарок) 90–110 В, а для каченят (гусенят, індичат) – 120–135 В.

Машина для зовнішнього забою В2-ФЦЛ-6/4 складається із каркасу, регульованого за висотою стояка, привода, дискового ножа, двох напрямних та двох підпружинених важелів.

Лічильник птиці В2-ФЦЛ-6/66 складається із системи важелів та напрямних, змонтованих на металевій рамці, та ящика, який виноситься за межі забійного цеху. На рамі кріпиться клемна коробка та дві направляючі, до однієї з яких кріплять датчики з вимикачем, важелем та противагою.

Машина для зняття пір'я К7-ФЦЛ/7 складається з двох панелей, двох опорних рам, зрошувальної системи та системи важелів. Кожна панель – це каркас, зварений з листів та стяжок. На одному з листів кожного каркасу, який також є передньою стінкою, змонтовані три ряди ротодисків (по сім вузлів у кожному ряду). Всі ротодиски обладнанні рифленими гумовими робочими органами (формовими виробами) – пальцям. Верхній та нижній ряд ротодисків зроблені з нахилом.

Um8A