Original title:
Automatizace provozu udírenské komory
Translated title:
Automation of smoke chamber operation
Authors:
Kolařík, Libor ; Hejčík, Jiří (referee) ; Klimeš, Lubomír (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2026
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[cze][eng]
Práce se zabývá automatizací poloautomatické udírenské komory, která reguluje teplotu a čas procesu. Ostatní úkony jako natáčení klapek, zvlhčování či spouštění uzení je třeba provádět ručně. V současnosti se procesy drtivé většiny udírenských komor různých velikostí automatizují. V této práci byl navržen systém regulace teploty vzduchu v komoře a jeho relativní vlhkosti. Prvním úkolem při zpracovávání práce byl návrh logiky řízení. Jelikož je teplota klíčovou veličinou tepelného zpracování výrobků v udírenských komorách, byl pro její regulaci zvolen PID regulátor. Další důležitou veličinou při zpracování potravin je relativní vlhkost vzduchu. Pro ni byl zvolen PI regulátor. Následně byl v prostředí MATLAB vytvořen matematický model udírny a řízení obou zmíněných veličin bylo nasimulováno pro zvolený proces. Ladění parametrů regulátorů a přidání prvků pro ochranu stability procesu probíhaly iterativně podle nasimulovaného a graficky interpretovaného průběhu regulovaných veličin v průběhu procesu. Pro zajištění přesné regulace při různých vsázkách byly parametry regulátorů naladěny pro malou, střední a velkou vsázku. Poslední částí návrhu bylo sestavení logiky a vytvoření uživatelského rozhraní v programu CODESYS V3.5 SP22. K otestování funkčnosti systému byl nasimulován proces pro dvě různé velikosti vsázek a pro tři různé teploty okolního vzduchu. Simulace procesu proběhla úspěšně – řízení bylo pro zmíněné případy stabilní.
This thesis addresses the automation of a semi-automatic smoking chamber that regulates the temperature and time of the process. Other operations such as damper positioning, humidification, and initiating the smoking process must be performed manually. Currently, the processes of the vast majority of smoking chambers of various sizes are being automated. In this thesis, a system for regulating the air temperature inside the chamber and its relative humidity was designed. The first task in the development of this work was the design of the control logic. Since temperature is the key variable in the thermal processing of products in smoking chambers, a PID controller was chosen for its regulation. Another important variable in food processing is the relative humidity of the air. For this variable, a PI controller was selected. Subsequently, a mathematical model of the smoking chamber and the control of both mentioned variables was simulated for a selected process. Tuning of the controller parameters and the addition of elements to protect process stability were carried out iteratively, based on the simulated and graphically interpreted behavior of the controlled variables during the process. To ensure precise regulation for various batch sizes, the controller parameters were tuned for small, medium, and large batches. The final part of the design consisted of building the control logic and creating a user interface in the CODESYS V3.5 SP22 software. To verify the functionality of the system, the process was simulated for two different batch sizes and three different ambient air temperatures. The process simulation was successful – the control was stable in all the aforementioned cases.
Keywords:
heat transfer; PID control; process automation; smoking chamber; automatizace procesu; PID regulace; přenos tepla; udírenská komora
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/256915
guest ::
