عنوان پایان‌نامه
ساخت و ارزیابی یک نمونه دستگاه بسته بندی محصول کلم مبتنی بر سامانه کنترلی توسعه یافته SCADA
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیک ماشین های کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6872;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74530;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6872;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74530
- تاریخ دفاع
- ۲۹ فروردین ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمود سلطانی فیروز
- استاد راهنما
- رضا علیمردانی
- چکیده
- میوه¬ها و سبزیجات تازه از اهمیت ویژه¬ای در نگاه مصرف¬کنندگان برخوردار هستند. یکی از راه¬های افزایش ماندگاری و حفظ تازگی این محصولات، بسته¬بندی کردن آنها است. هدف این تحقیق، ساخت و ارزیابی یک نمونه از دستگاه بسته¬بندی سبزیجات تازه بر اساس روش اتمسفر اصلاح شده می¬باشد. در کنترل خودکار فرایند بسته¬بندی از فناوری کنترل نظارتی و اکتساب داده (SCADA) استفاده شد. دستگاه ساخته شده شامل دو بخش سخت¬افزاری و نرم¬افزاری می¬باشد. ساختمان دستگاه شامل قطعات، مکانیزم¬ها، حسگرها، عملگرها و بخش کنترلی می¬باشد. در بخش نرم¬افزار نیز برنامه¬نویسی میکروکنترلر، برنامه¬نویسی PLC و توسعه سامانه SCADA انجام شده و ارتباط بین نرم-افزار و سخت¬افزار دستگاه ایجاد گردید. در ارزیابی بخش تنظیم عرض بسته¬بندی، ضریب تبیین (R2) بین مقدار تنظیم شده توسط SCADA و مقدار مرجع برابر با 999/0 و مقدار بیشینه خطا برابر با mm8 و برای مکانیزم تنظیم ارتفاع بسته¬بندی نیز مقدار R2 و بیشینه خطا به ترتیب برابر با 994/0 و mm10 به دست آمد. در بخش تنظیم سرعت تسمه نقاله و فک گردان، SCADA تا سرعت m/s2/0 بدون خطا توانسته است سرعت را تنظیم نماید. ولی در سرعت¬های بیشتر از m/s2/0 دچار بیشینه خطای m/s01/0 شده است. در بخش تنظیم دمای المنت¬ها نیز نوسان بیشینه °C5 حول مقدار مرجع مشاهده گردید. در ارزیابی واحد تزریق گاز نیز خطای بیشینه در دبی lit/min200 و برابر با lit/min58/2 رخ داد، بنابراین درصد خطای سامانه برابر 29/1% می¬باشد. آزمایش ماده رنگی نشان داد که فک گردان درزبندی طولی را به درستی و بدون هیچ¬گونه مجرای نشتی انجام داده ، ولی در دوخت عرضی میکروتونل¬ها عامل نشتی بودند. نتیجه بررسی اثر بسته¬بندی روی دو محصول کاهو و کلم نشان داد که ماشین بسته¬بندی سبزیجات تازه به خوبی توانسته است دوره ماندگاری این دو محصول را تا 20 روز افزایش داده، طراوت، تازگی و خواص مکانیکی آنها را حفظ نماید.
- Abstract
- Abstract Fruits and vegetables have a particular importance to consumer’s view. Packaging is an appropriate technique for increasing the shelf life and preservation of the freshness of these products. The aim of this research was fabrication and evaluation of a prototype fresh vegetables packaging machine based on modified atmosphere technique. In automation of the packaging process, the Supervisory and Data Acquisition (SCADA) system was developed. The fabricated machine has two parts of hardware and software. The structure of the machine was composed of mechanical parts and mechanisms, sensors and actuators and control unit. In software section, microcontroller and PLC programming were performed, the SCADA system was developed and finally the communication between hardware and software was established. For packaging width adjuster, the coefficient of determination (R2 ) and maximum error between adjusted and reference width was obtained 0.999 and 8mm, respectively. For packaging height adjuster, the R2 and maximum error between reference height and adjusted value was obtained 0.994 and 10mm, respectively. The conveyor speed adjuster unit is able to set the speed of the conveyor up to 0.2 m/s without any error, but at the higher speeds, the maximum error of 0.01 m/s was happen. At controlling of the heat elements, a fluctuation of 5°C was observed. Result of gas injection unit evaluation showed that the maximum error of 2.58 lit/min (equal to 1.29% of gas flow) was happen at 200 lit/min of gas flow. Dye Penetration test indicated that the wheel seal jaw produced a perfect longitudinal sealed edge without any dye leakage. But at end sealing edge, presence of micro tunnels was as a reason of leakage. Results of lettuce and cabbage packaging treatment showed that the developed system increased the shelf life of these products up to 20 days and preserved the freshness and mechanical properties of packaged samples, perfectly. Keywords: Packaging machine, Supervisory contol and data acquisition, Modified tmosphere, Fresh vegetables.
