方榮

摘要：隨著自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，面粉企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益快速提升，特別是自動(dòng)化供粉系統(tǒng)運(yùn)行中可編程邏輯控制器技術(shù)的應(yīng)用，使得面粉供粉過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都在數(shù)字運(yùn)算操作模式下完成，各項(xiàng)操作都通過(guò)可編程邏輯控制器信息的輸入和輸出完成。文章針對(duì)自動(dòng)化供粉系統(tǒng)在食品行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：食品行業(yè)；供粉系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)；面粉企業(yè)；可編程邏輯控制器技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TS211 文章編號(hào)：1009-2374（2016）30-0058-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.028

PLC是建立在計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上的可編程邏輯控制器，在目前的工業(yè)控制領(lǐng)域得以廣泛使用。可編程邏輯控制器繼承了繼電器控制，并在控制功能上得以發(fā)展，由軟件編程取代了原有的硬連線邏輯，簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)。食品行業(yè)的供粉系統(tǒng)中引入了可編程邏輯控制器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了供粉系統(tǒng)的自動(dòng)化操作，不僅提高了供粉系統(tǒng)的運(yùn)行效率，而且供粉質(zhì)量水平也有所提高。

1 應(yīng)用可編程邏輯控制器技術(shù)對(duì)自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

自動(dòng)化供粉的過(guò)程中通常所使用的供粉控制系統(tǒng)的構(gòu)成主要為可編程邏輯控制器和A/D擴(kuò)展模塊配以面粉濕度傳感器，可以根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化供粉操作，并不需要有人值守；操作人員可以自動(dòng)調(diào)節(jié)供粉的時(shí)間和運(yùn)行周期，也可以從工作實(shí)際的角度出發(fā)采用手動(dòng)的方法選擇供粉的方式；在設(shè)置上，可以調(diào)整自動(dòng)供粉的參數(shù)，對(duì)于供粉區(qū)域分組并包裝，供粉系統(tǒng)運(yùn)行中存在故障而需要啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的運(yùn)行要符合食品行業(yè)的相關(guān)規(guī)定，發(fā)揮提高工作效率的作用，就要從實(shí)際運(yùn)行需求角度出發(fā)針對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理配置，包括自動(dòng)供粉的壓力、流量，供粉傳輸中所應(yīng)用的基本材料規(guī)格，供粉渠道的連接情況等，都要?jiǎng)潥w到系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

從設(shè)計(jì)的角度而言，自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)由8個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，即面粉接收系統(tǒng)、出倉(cāng)系統(tǒng)、面篩理系統(tǒng)、面輸送系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。運(yùn)行過(guò)程中，供粉運(yùn)行的周期以及兩次供粉的間隔時(shí)間可以由外部定時(shí)器調(diào)整好提醒時(shí)間?？删幊踢壿嬁刂破骶哂袑?duì)供粉進(jìn)行時(shí)序控制功能，不但對(duì)于供粉可以實(shí)施各項(xiàng)控制措施，而且還能夠?qū)τ诳删幊踢壿嬁刂破鞴ぷ鳡顩r進(jìn)行記錄。

運(yùn)行過(guò)程中，做好供粉控制工作的同時(shí)，還能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境起到一定的控制作用，特別是系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的溫度和濕度，都可以采用可編程邏輯控制器進(jìn)行合理化的自動(dòng)控制。

1.2 自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的硬件控制

自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)上，自動(dòng)控制的核心是可編程邏輯控制器（可編控制器），根據(jù)實(shí)際情況對(duì)A/D擴(kuò)展模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，搭配使用面粉濕度傳感器。如果運(yùn)行環(huán)境不符合系統(tǒng)設(shè)定的要求，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，由幾個(gè)電磁繼電器對(duì)其實(shí)施自動(dòng)化控制保護(hù)。

A/D模塊所發(fā)揮的功能是不便于系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行或者對(duì)手動(dòng)控制有所要求的時(shí)候，就可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境條件對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)采用手動(dòng)控制方式，多為可編程邏輯控制器處于失電狀態(tài)的時(shí)候，系統(tǒng)操作人員就可以選擇手動(dòng)的方式進(jìn)行供粉操作。供粉的時(shí)間也是在控制面上采用手動(dòng)的方式進(jìn)行操作。如果自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)為半自動(dòng)控制，就是可編程邏輯控制器帶電失電的時(shí)候采用自動(dòng)化操作，而可編程邏輯控制器處于帶電狀態(tài)的時(shí)候，也不會(huì)采用全自動(dòng)控制操作的形式，而是操作人員按照時(shí)序完成供粉任務(wù)，即控制一個(gè)周期。自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的全自動(dòng)控制，就是可編程邏輯控制器處于帶電狀態(tài)的時(shí)候，運(yùn)行都處于自動(dòng)控制的狀態(tài)，在對(duì)供粉的過(guò)程進(jìn)行控制的時(shí)候，就按照所設(shè)置的時(shí)間和順序持續(xù)進(jìn)行，直到可編程邏輯控制器關(guān)閉位置。對(duì)于可編程邏輯控制器的自動(dòng)供電問(wèn)題，主要是由外部定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

為了確保自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)不會(huì)因停電而影響正常運(yùn)行，還需要配置USP后備電源，以避免由于突然停電而妨礙正常工作。除此之外，還需要配備I/O端口以作為備用，以為自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)所發(fā)揮的環(huán)境測(cè)控功能留有擴(kuò)展余地。自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警裝置運(yùn)行中，如果系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生故障，就會(huì)有光電顯示，以提醒系統(tǒng)操作人員盡快采取技術(shù)措施進(jìn)行處理。

1.3 自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的軟件控制

可編程邏輯控制器在軟件設(shè)計(jì)上所采用的主要方式是利用掃描工具來(lái)完成各項(xiàng)工作。將不同的檢測(cè)信號(hào)輸入到軟件系統(tǒng)中，就可以獲取所需要的系統(tǒng)程序，在自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的軟件中，還要從系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際出發(fā)對(duì)連鎖功能進(jìn)行設(shè)置，以避免處于運(yùn)行狀態(tài)卻由于邏輯錯(cuò)誤的存在而引起誤操作現(xiàn)象。自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致環(huán)境溫度提升，這就需要做好風(fēng)機(jī)控制工作。風(fēng)機(jī)的開(kāi)關(guān)運(yùn)行和系統(tǒng)運(yùn)行的溫度以及環(huán)境溫度都是密切相關(guān)的。將控制值設(shè)定在溫度適中狀態(tài)。如果系統(tǒng)溫度超過(guò)了設(shè)定值，具有降溫功能的風(fēng)機(jī)就會(huì)啟動(dòng)，隨之降溫系統(tǒng)開(kāi)始發(fā)揮作用。如果系統(tǒng)溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值，風(fēng)機(jī)就會(huì)處于關(guān)閉狀態(tài)。

關(guān)于自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)的報(bào)警控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，當(dāng)供粉的頁(yè)面已經(jīng)超出了最低表現(xiàn)線，報(bào)警控制系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，并發(fā)出聲音信號(hào)和視覺(jué)信號(hào)，以提醒系統(tǒng)操作人員對(duì)供粉裝置進(jìn)行調(diào)整。具體操作中，當(dāng)系統(tǒng)操作人員接收到報(bào)警信號(hào)之后，先將報(bào)警消音按鈕按下，對(duì)供粉系統(tǒng)的設(shè)置進(jìn)行修改，之后啟動(dòng)報(bào)警按鈕。操作人員在進(jìn)行這一系列的操作中，要操作準(zhǔn)確而且要在短時(shí)間內(nèi)操作完畢，一般從接到報(bào)警到事故處理完畢，不可以超過(guò)5分鐘時(shí)間。當(dāng)操作人員將自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)設(shè)置調(diào)整之后，就要將空氣泵接通，使供粉系統(tǒng)能夠繼續(xù)運(yùn)行。

2 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)在食品行業(yè)中的應(yīng)用效果

2.1 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的工藝技術(shù)

自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的運(yùn)輸，從面粉的卸車運(yùn)輸?shù)奖惠斔偷矫娣蹅}(cāng)庫(kù)中都采用了可編程邏輯控制器技術(shù)完成。具體的操作中，倉(cāng)底卸料器被振動(dòng)后，通過(guò)變頻喂料絞龍的運(yùn)行，面粉就會(huì)按照系統(tǒng)所設(shè)置的運(yùn)輸量將面粉輸送到單倉(cāng)篩。在單倉(cāng)篩這個(gè)環(huán)節(jié)，面粉會(huì)被篩理而使得面粉的質(zhì)量得以保證。如果需要運(yùn)送的面粉不是散裝的面粉，而是袋裝的面粉，就需要采用人工投料的方式將面粉倒入到投料斗中輸送到單倉(cāng)篩被篩理。經(jīng)過(guò)了單倉(cāng)篩的面粉還要經(jīng)過(guò)磁選器的磁選，之后被壓運(yùn)到循環(huán)分離倉(cāng)暫時(shí)存儲(chǔ)起來(lái)。當(dāng)系統(tǒng)的終端信息有用粉信息傳輸過(guò)來(lái)，倉(cāng)底卸料器被振動(dòng)后，面粉就會(huì)通過(guò)變頻喂料絞龍傳輸?shù)脚淞铣由?，根?jù)信息中所指定的量進(jìn)行稱量，之后通過(guò)喂料絞龍向用粉點(diǎn)輸送。整個(gè)自動(dòng)化供粉系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)都設(shè)置有除塵系統(tǒng)，面粉可以獲得除塵處理，不僅面粉質(zhì)量得到了保證，而且確保了操作人員的安全。

2.2 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的操作優(yōu)勢(shì)

2.2.1 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉接收系統(tǒng)。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉接收系統(tǒng)在運(yùn)行中，散裝自卸車為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)械車輸送。機(jī)械車在配置上有較少數(shù)量的設(shè)備，使用時(shí)具有較高的靈活度，不僅可以節(jié)省操作空間，而且設(shè)備成本也比較低。在維護(hù)和維修上都極為便利。如果供粉范圍比較大，使用面粉接收系統(tǒng)是非常合適的。面粉接收系統(tǒng)運(yùn)輸散裝的面粉，可以節(jié)省人力和物力，加之傳輸面粉方便而靈活，使得面粉運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程都不會(huì)與外界環(huán)節(jié)接觸，因此而不會(huì)出現(xiàn)二次污染的現(xiàn)象，保證了經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉出倉(cāng)系統(tǒng)。面粉一般會(huì)根據(jù)品種的不同存放在兩個(gè)面粉倉(cāng)庫(kù)中。面粉出倉(cāng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)面粉生產(chǎn)需求的不同對(duì)變頻喂料絞龍的運(yùn)行頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對(duì)面粉進(jìn)行配置，確保了面粉的質(zhì)量。整個(gè)系統(tǒng)操作都靈活而穩(wěn)定，不僅使用方便，而且具有很強(qiáng)的可操作性。

2.2.3 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉篩理系統(tǒng)。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉篩理系統(tǒng)是對(duì)面粉進(jìn)行篩理，將面粉中結(jié)塊篩除，同時(shí)還可以避免面粉中有生蟲(chóng)現(xiàn)象。特別是對(duì)袋裝面粉進(jìn)行人工拆袋的時(shí)候，不可避免地會(huì)有異物掉入面粉中，經(jīng)過(guò)篩理后就可以確保面粉的干凈。經(jīng)過(guò)篩選的面粉還要經(jīng)過(guò)磁選系統(tǒng)對(duì)面粉中所存在的磁性物質(zhì)進(jìn)行吸除，從而確保了面粉品質(zhì)。

2.2.4 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉輸送系統(tǒng)。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉輸送系統(tǒng)為管道密閉系統(tǒng)，面粉在這樣的輸送環(huán)境中自動(dòng)化運(yùn)輸或者采用氣力輸送的方式已經(jīng)成為面粉輸送的主要發(fā)展方向。相較于其他的輸送裝置，在氣力正壓的作用下輸送面粉，可以確保面粉在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中不會(huì)受到環(huán)境的影響而受潮，也不會(huì)有異物混入其中，可以確保面粉在運(yùn)輸中不會(huì)受到污染，同時(shí)運(yùn)輸成本和勞動(dòng)力成本也會(huì)有所降低，勞動(dòng)生產(chǎn)效率明顯

提高。

2.2.5 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉卸料系統(tǒng)。面粉暫時(shí)存放的空間通常會(huì)比較小。當(dāng)面粉被壓運(yùn)到倉(cāng)庫(kù)中之后，就會(huì)采用吸風(fēng)技術(shù)對(duì)面粉進(jìn)行除塵處理。此時(shí)，就會(huì)有吸風(fēng)粉產(chǎn)生而不利于保證面粉的生產(chǎn)質(zhì)量。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)中運(yùn)行面粉卸料系統(tǒng)，就是通過(guò)運(yùn)行循環(huán)分離倉(cāng)，而避免面粉卸料的時(shí)候產(chǎn)生吸風(fēng)粉，由此而避免了面粉原料的浪費(fèi)，相應(yīng)地勞動(dòng)力成本也會(huì)有所降低，經(jīng)濟(jì)效益有所提高。

2.2.6 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉稱量系統(tǒng)。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉稱量系統(tǒng)使用了精度很高的稱重模塊，在稱重控制儀表的作用下使得面粉稱量精確而不會(huì)產(chǎn)生誤差。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)在可編程邏輯控制器的控制下，使得向用粉點(diǎn)所提供的面粉重量準(zhǔn)確。在配料秤量上為全自動(dòng)操作，不僅工作效率高，而且稱重計(jì)算準(zhǔn)確，特別是在面粉稱量系統(tǒng)運(yùn)行中，可編程邏輯控制器可以在發(fā)揮控制作用的同時(shí)，還具有很強(qiáng)的抗干擾能力，不僅具有可靠的控制性，而且配置靈活，程序編輯上非常方便，還可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工作需要對(duì)可編程邏輯控制器進(jìn)行調(diào)試，有利于系統(tǒng)的維護(hù)，確保了可編程邏輯控制器的運(yùn)行穩(wěn)定。

2.2.7 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉除塵系統(tǒng)。由于供粉系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，容易在作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)生大量的粉塵，特別是在投料、壓運(yùn)和稱量的時(shí)候，粉塵污染極為嚴(yán)重，因此在作業(yè)環(huán)境中都設(shè)置有吸風(fēng)點(diǎn)，經(jīng)由布袋除塵器將粉塵吸出環(huán)境外，確保了工作環(huán)境良好，而且還避免了粉塵爆炸事故，使得工作人員的人身安全有所保證。

2.2.8 自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉控制系統(tǒng)。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)的面粉控制系統(tǒng)是系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，各個(gè)設(shè)備都由可編程邏輯控制器控制，確保了系統(tǒng)的各個(gè)流程運(yùn)行穩(wěn)定，而且在系統(tǒng)的各個(gè)位置都設(shè)置有報(bào)警裝置，使得系統(tǒng)運(yùn)行中，即便是沒(méi)有人監(jiān)控，也可以確保設(shè)備處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)化供粉系統(tǒng)中的配料秤也是通過(guò)可編程邏輯控制器控制器來(lái)加以控制的，包括加料和放料的準(zhǔn)確度，在可編程邏輯控制器控制器的作用下就可以完成。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中，為了便于設(shè)備檢修，所有的設(shè)備都安裝有急停開(kāi)關(guān)，以便于隨時(shí)停止系統(tǒng)運(yùn)行而檢修，從而使工作人員的人身安全有所保證。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在食品行業(yè)中，對(duì)供粉系統(tǒng)如果依然采用傳統(tǒng)的人工操作方式，不僅供粉的速度無(wú)法保障，而且在具體操作中會(huì)缺乏科學(xué)性，會(huì)從經(jīng)驗(yàn)角度出發(fā)進(jìn)行操作，導(dǎo)致供粉缺乏均勻性，不僅影響了供粉的質(zhì)量，而且會(huì)影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)采用可編程邏輯控制器技術(shù)進(jìn)行控制，就是在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上采用了計(jì)算機(jī)軟件和硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)，不但簡(jiǎn)化了操作模式，而且確保了自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)在運(yùn)行中的穩(wěn)定性。應(yīng)用自動(dòng)化調(diào)節(jié)技術(shù)操作自動(dòng)化供粉控制系統(tǒng)，還可以起到節(jié)約資源降低能耗的作用，不但使食品企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，而且還創(chuàng)造了更高的社會(huì)

效益。

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