Автоматизація процесів виноробства

С. Г. ВОРОБ'ЄВ
АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ ВИРОБНИЦТВА ВИНА
Затверджено Мінхарчпромом СРСР як навчальний посібник для технікумів харчової промисловості
ВИДАВНИЦТВО
"ХАРЧОВА ПРОМИСЛОВІСТЬ"
МОСКВА · 1972
Автоматизація виробничих процесів виноробства. С. Г. Воробйова. М., 1972.

Книга призначена для студентів технікумів харчової промисловості, які вивчають курс «Автоматизація виробничих процесів виноробства», і складається з чотирьох розділів. У першій розглядаються основи теорії автоматичного керування, у другій — сучасні засоби автоматизації та питання передачі інформації, у третій — основи проектування систем автоматизації, у четвертій — автоматизація виробництва вина.
Підручник відображає вітчизняний досвід в галузі автоматичного керування і може бути використаний не тільки студентами технікумів, а й фахівцями виноробної промисловості.

Книга написана відповідно до навчальної програми курсів «Автоматизація виробничих процесів виноробства», «Основи автоматизації виробництва», «Основи автоматизації технологічних процесів» для середніх спеціальних навчальних закладів. При написанні підручника автор виходив з того, що учні вже мають необхідні знання з технології виробництва, електротехніки, електроніки, теплотехніки. Автор викладає основні положення теорії автоматичного керування, враховуючи межі програми математики для технікумів, без громіздкого математичного апарату.
Компонування розділів, розділів і абзаців дозволяє вивчати складніші поняття та визначення в міру освоєння менш складних. Автор прагнув зробити виклад матеріалу максимально доступним для читача і водночас максимально наблизити навчальний матеріал до виробництва.
Автор висловлює подяку рецензентам І. Т. Садовому, Г. А. Ждановичу, А. С. Данилевському за цінні зауваження, отримані в процесі підготовки рукопису до друку.
Висвітлення широкого кола питань з автоматизації виробничих процесів є досить складним завданням, і автор із вдячністю прийме пропозиції, які допоможуть удосконалити підручник.

Розвиток сучасного виробництва характеризується постійним збільшенням потужності обладнання, скороченням тривалості технологічних процесів, підвищенням якості продукції, створенням комплексу обладнання, пов’язаного в єдине ціле для здійснення виробничих процесів від самого початкового етапу до готового продукту.
За цих умов до людини висуваються вимоги, що перевищують її фізіологічні можливості. Для подолання цієї суперечності використовується автоматизація виробничих процесів.
Під автоматизацією розуміють використання приладів, пристроїв і керуючих машин, які керують і регулюють виробничі процеси за заздалегідь заданою людиною програмою, але без її безпосередньої участі.
У капіталістичному суспільстві автоматизація виробництва є засобом збільшення прибутків капіталістів і посилення експлуатації робітників. Розширення автоматизації призводить до збільшення армії безробітних.
У соціалістичному суспільстві автоматизація виробничих процесів є найважливішим напрямком технічного прогресу і має велике економічне і соціальне значення. Впровадження автоматизації докорінно змінює характер праці, вимагає підвищення культурно-технічного рівня працівників, створює умови для ліквідації відмінностей між розумовою і фізичною працею, підвищує продуктивність праці, сприяє створенню матеріально-технічної бази комунізму.
Процес автоматизації будь-якого виробництва в більшості випадків проходить три етапи:
часткова автоматизація - автоматизація, при якій автоматизовано одну або кілька виробничих ділянок або окремі виробничі процеси без взаємного зв'язку один з одним;
комплексна автоматизація (цеху, агрегату тощо) - автоматизація всіх основних виробничих операцій, а також контролю і транспортування продукції, що випускається, протягом усього технологічного процесу з централізованим керуванням об'єктом з однієї точки;
повна автоматизація - автоматизація всіх основних і допоміжних виробничих процесів і операцій, включаючи систему керування, яка здійснюється за допомогою ЕОМ або інших автоматичних пристроїв.
Для характеристики ступеня автоматизації ліній, дільниць, цехів і підприємств прийняті такі поняття (класифікація ЦСУ УРСР):
Автоматична потокова лінія - комплекс основного, допоміжного, підйомно-транспортного технологічного обладнання, машин і механізмів (складається не менше двох одиниць основного обладнання, що виконують різні операції), що виконує без безпосередньої участі людини в певній технологічній послідовності і з певним ритмом операцій частину виробничого процесу з виготовлення виробу або напівфабрикату. При цьому існують загальні засоби керування та автоматичні транспортні пристрої для переміщення виробів або напівфабрикатів від одного виду обладнання до іншого. Людина виконує лише регулювання та моніторинг елементів керування. В окремих випадках допускається виконання операцій початкового завантаження та кінцевого розвантаження (або однієї з них) вручну;
комплексна автоматична лінія - автоматична потокова лінія, на якій усі операції виробничого процесу виготовлення продукту або напівфабрикату здійснюються без безпосередньої участі людини у певній технологічній послідовності та з певним ритмом;
автоматизована дільниця, цех, виробництво - приміщення, в яких технологічні процеси основного виробництва здійснюються з використанням верстатів-автоматів, автоматичних ліній та інших засобів автоматизації виробництва, а також допоміжних робіт (збирання відходів, вантажно-розвантажувальні, складські роботи тощо).
виконуються працівниками з використанням машин, механізмів, приладів, пристроїв та інших засобів механізації з елементами автоматизації окремих робіт. На окремих операціях, процесах і в окремих відділеннях допускається застосування механізованої та ручної праці, автоматизація якої на даному етапі недоцільна з техніко-економічних причин;
комплексно-автоматизована дільниця, цех, виробництво - об'єкти, в яких усі технологічні процеси основного і допоміжного виробництва здійснюються з використанням автоматичного обладнання та пристроїв, а за працівниками залишаються лише функції централізованого контролю, регулювання та управління ходом даного технологічного процесу. Водночас допускається механізована і ручна праця на окремих операціях, автоматизація яких на даному етапі недоцільна з техніко-економічних причин.
Економічна ефективність впровадження автоматизації виробництва величезна: по-перше, досягається значна економія сировини і палива; по-друге, підвищується продуктивність і термін служби технологічного обладнання, знижуються витрати на його обслуговування; по-третє, різко поліпшуються умови праці, підвищується продуктивність праці, скорочується чисельність обслуговуючого персоналу; по-четверте, зменшуються втрати і підвищується якість продукції.
Важливим показником економічної ефективності автоматизації є швидка окупність витрат, пов'язаних з її впровадженням. Основними джерелами економії при автоматизації виробничих процесів є підвищення продуктивності обладнання та збільшення виходу продукції найвищої якості. Наприклад, на Московському заводі шампанських вин витрати на виробництво становлять 1680 тис. руб. впровадження автоматизованої здвоєної установки з виробництва шампанського окупилося за 1,3 року.
Практичне застосування автоматики почалося в 18 ст. У 1766 році наш співвітчизник П. П. Ползунов створив перший у світі автоматичний регулятор рівня води в паровому котлі. У другій половині 19 ст. Російський вчений І. А. Вишнеградський заклав теоретичні основи і розробив методи технічного вирішення задач автоматичного керування. Над проблемами автоматичного керування працювали А. М. Ляпунов, Н. Є. Жуковський та ін. В даний час провідне місце в теорії і практиці автоматичного керування належить радянським ученим. Роботи І. Н. Вознесенського, Н. Д. Папалексі, А. А. Андронова, Л. І. Мандельштама та інших широко відомі як у нашій країні, так і за кордоном.
Комуністична партія і уряд Радянського Союзу приділяють велику увагу впровадженню автоматизації народного господарства. У Директивах XXIV з'їзду КПРС про п'ятирічний план розвитку народного господарства СРСР на 1971 - 1975 рр. ставилося завдання "збільшити виробництво приладів в 2 рази. Завершити створення повної номенклатури уніфікованих приладів, що входять в державну систему промислових приладів, і освоїти виробництво таких приладів. Освоїти виробництво агрегатованих комплексів загальнопромислових приладів і засобів автоматизації з підвищеною продуктивністю. показників і підвищеної надійності».
У виноробній промисловості в даний час успішно вирішуються завдання автоматизації пунктів приймання винограду, відділень дроблення і пресування, установок безперервного бродіння сусла, купажних ємностей, рядових ліній мадери, установок безперервної дії для виробництва коньячного спирту, установок безперервного шампанізації в потоці та ін.
З розвитком технічного прогресу автоматизація виробничих процесів виноробства буде розвиватися за такими основними напрямками:
організація комплексно автоматизованих ділянок переробки винограду з безтарним транспортуванням останнього;
підвищення якості і стабільності вин за рахунок широкого застосування холоду і тепла при обробці вина, а також технологічного і мікробіологічного контролю найсучаснішого обладнання автоматизації;
впровадження автоматизованих безперервних технологічних процесів виробництва шампанського, хересу, мадери та коньячного спирту;
застосування засобів комплексної автоматизації допоміжних виробничих приміщень (котелень, кондиціонерів, холодильних установок тощо);
створення комплексно автоматизованих підприємств, цехів і ділянок розливу вина.

Автоматизацією виноробної промисловості займається багато науково-дослідних і проектних інститутів: ГНИИавтоматпром (Горі), Гіпроспиртвіно (Москва), Пищепромавтоматика (Одеса), МНИИПП (Кишинів), СКБпродмаш (Тбілісі), Казгипропищепром (Алма-Ата). У виноробній промисловості розробляються все більш досконалі схеми і пристрої автоматизації, що дозволяють перейти до комплексної автоматизації виробництва; створюються показові автоматизовані підприємства, які є лабораторіями для вивчення основних проблем автоматизації виробничих процесів виноробства.