自动化供粉系统在食品行业的应用研究

方荣

摘要：随着自动化供粉控制系统的普遍应用，面粉企业的经济效益快速提升，特别是自动化供粉系统运行中可编程逻辑控制器技术的应用，使得面粉供粉过程中的各个环节都在数字运算操作模式下完成，各项操作都通过可编程逻辑控制器信息的输入和输出完成。文章针对自动化供粉系统在食品行业的应用进行研究。

关键词：食品行业；供粉系统；自动化技术；面粉企业；可编程逻辑控制器技术 文献标识码：A

中图分类号：TS211 文章编号：1009-2374（2016）30-0058-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.028

PLC是建立在计算机控制基础上的可编程逻辑控制器，在目前的工业控制领域得以广泛使用。可编程逻辑控制器继承了继电器控制，并在控制功能上得以发展，由软件编程取代了原有的硬连线逻辑，简化了电气控制系统。食品行业的供粉系统中引入了可编程逻辑控制器技术，实现了供粉系统的自动化操作，不仅提高了供粉系统的运行效率，而且供粉质量水平也有所提高。

1 应用可编程逻辑控制器技术对自动化供粉控制系统的设计

1.1 自动化供粉控制系统的设计要求

自动化供粉的过程中通常所使用的供粉控制系统的构成主要为可编程逻辑控制器和A/D扩展模块配以面粉湿度传感器，可以根据控制系统设定的参数进行自动化供粉操作，并不需要有人值守；操作人员可以自动调节供粉的时间和运行周期，也可以从工作实际的角度出发采用手动的方法选择供粉的方式；在设置上，可以调整自动供粉的参数，对于供粉区域分组并包装，供粉系统运行中存在故障而需要启动自动报警系统。

自动化供粉控制系统的运行要符合食品行业的相关规定，发挥提高工作效率的作用，就要从实际运行需求角度出发针对系统进行合理配置，包括自动供粉的压力、流量，供粉传输中所应用的基本材料规格，供粉渠道的连接情况等，都要划归到系统设计范围内。

从设计的角度而言，自动化供粉控制系统由8个子系统构成，即面粉接收系统、出仓系统、面筛理系统、面输送系统、卸料系统、称量系统、除尘系统、控制系统。运行过程中，供粉运行的周期以及两次供粉的间隔时间可以由外部定时器调整好提醒时间。可编程逻辑控制器具有对供粉进行时序控制功能，不但对于供粉可以实施各项控制措施，而且还能够对于可编程逻辑控制器工作状况进行记录。

运行过程中，做好供粉控制工作的同时，还能对系统运行的环境起到一定的控制作用，特别是系统运行环境的温度和湿度，都可以采用可编程逻辑控制器进行合理化的自动控制。

1.2 自动化供粉控制系统的硬件控制

自动化供粉控制系统在硬件设计上，自动控制的核心是可编程逻辑控制器（可编控制器），根据实际情况对A/D扩展模块进行设计，搭配使用面粉湿度传感器。如果运行环境不符合系统设定的要求，自动报警系统就会启动，由几个电磁继电器对其实施自动化控制保护。

A/D模块所发挥的功能是不便于系统自动化运行或者对手动控制有所要求的时候，就可以根据系统运行环境条件对相关的参数进行设置。自动化供粉控制系统采用手动控制方式，多为可编程逻辑控制器处于失电状态的时候，系统操作人员就可以选择手动的方式进行供粉操作。供粉的时间也是在控制面上采用手动的方式进行操作。如果自动化供粉控制系统为半自动控制，就是可编程逻辑控制器带电失电的时候采用自动化操作，而可编程逻辑控制器处于带电状态的时候，也不会采用全自动控制操作的形式，而是操作人员按照时序完成供粉任务，即控制一个周期。自动化供粉控制系统的全自动控制，就是可编程逻辑控制器处于带电状态的时候，运行都处于自动控制的状态，在对供粉的过程进行控制的时候，就按照所设置的时间和顺序持续进行，直到可编程逻辑控制器关闭位置。对于可编程逻辑控制器的自动供电问题，主要是由外部定时器来实现。

为了确保自动化供粉控制系统不会因停电而影响正常运行，还需要配置USP后备电源，以避免由于突然停电而妨碍正常工作。除此之外，还需要配备I/O端口以作为备用，以为自动化供粉控制系统所发挥的环境测控功能留有扩展余地。自动化供粉控制系统的自动报警装置运行中，如果系统运行中发生故障，就会有光电显示，以提醒系统操作人员尽快采取技术措施进行处理。

1.3 自动化供粉控制系统的软件控制

可编程逻辑控制器在软件设计上所采用的主要方式是利用扫描工具来完成各项工作。将不同的检测信号输入到软件系统中，就可以获取所需要的系统程序，在自动化供粉控制系统的软件中，还要从系统运行的实际出发对连锁功能进行设置，以避免处于运行状态却由于逻辑错误的存在而引起误操作现象。自动化供粉控制系统在运行的过程中会导致环境温度提升，这就需要做好风机控制工作。风机的开关运行和系统运行的温度以及环境温度都是密切相关的。将控制值设定在温度适中状态。如果系统温度超过了设定值，具有降温功能的风机就会启动，随之降温系统开始发挥作用。如果系统温度没有达到设定值，风机就会处于关闭状态。

关于自动化供粉控制系统的报警控制系统设计，当供粉的页面已经超出了最低表现线，报警控制系统就会启动，并发出声音信号和视觉信号，以提醒系统操作人员对供粉装置进行调整。具体操作中，当系统操作人员接收到报警信号之后，先将报警消音按钮按下，对供粉系统的设置进行修改，之后启动报警按钮。操作人员在进行这一系列的操作中，要操作准确而且要在短时间内操作完毕，一般从接到报警到事故处理完毕，不可以超过5分钟时间。当操作人员将自动化供粉控制系统对系统设置调整之后，就要将空气泵接通，使供粉系统能够继续运行。

2 自动化供粉系统在食品行业中的应用效果

2.1 自动化供粉系统的工艺技术

自动化供粉系统的运输，从面粉的卸车运输到被输送到面粉仓库中都采用了可编程逻辑控制器技术完成。具体的操作中，仓底卸料器被振动后，通过变频喂料绞龙的运行，面粉就会按照系统所设置的运输量将面粉输送到单仓筛。在单仓筛这个环节，面粉会被筛理而使得面粉的质量得以保证。如果需要运送的面粉不是散装的面粉，而是袋装的面粉，就需要采用人工投料的方式将面粉倒入到投料斗中输送到单仓筛被筛理。经过了单仓筛的面粉还要经过磁选器的磁选，之后被压运到循环分离仓暂时存储起来。当系统的终端信息有用粉信息传输过来，仓底卸料器被振动后，面粉就会通过变频喂料绞龙传输到配料秤上，根据信息中所指定的量进行称量，之后通过喂料绞龙向用粉点输送。整个自动化供粉系统运行的各个环节都设置有除尘系统，面粉可以获得除尘处理，不仅面粉质量得到了保证，而且确保了操作人员的安全。

2.2 自动化供粉系统的操作优势

2.2.1 自动化供粉系统的面粉接收系统。自动化供粉系统的面粉接收系统在运行中，散装自卸车为设计结构简单的机械车输送。机械车在配置上有较少数量的设备，使用时具有较高的灵活度，不仅可以节省操作空间，而且设备成本也比较低。在维护和维修上都极为便利。如果供粉范围比较大，使用面粉接收系统是非常合适的。面粉接收系统运输散装的面粉，可以节省人力和物力，加之传输面粉方便而灵活，使得面粉运输的整个过程都不会与外界环节接触，因此而不会出现二次污染的现象，保证了经济效益。

2.2.2 自动化供粉系统的面粉出仓系统。面粉一般会根据品种的不同存放在两个面粉仓库中。面粉出仓系统会根据面粉生产需求的不同对变频喂料绞龙的运行频率进行调节，以对面粉进行配置，确保了面粉的质量。整个系统操作都灵活而稳定，不仅使用方便，而且具有很强的可操作性。

2.2.3 自动化供粉系统的面粉筛理系统。自动化供粉系统的面粉筛理系统是对面粉进行筛理，将面粉中结块筛除，同时还可以避免面粉中有生虫现象。特别是对袋装面粉进行人工拆袋的时候，不可避免地会有异物掉入面粉中，经过筛理后就可以确保面粉的干净。经过筛选的面粉还要经过磁选系统对面粉中所存在的磁性物质进行吸除，从而确保了面粉品质。

2.2.4 自动化供粉系统的面粉输送系统。自动化供粉系统的面粉输送系统为管道密闭系统，面粉在这样的输送环境中自动化运输或者采用气力输送的方式已经成为面粉输送的主要发展方向。相较于其他的输送装置，在气力正压的作用下输送面粉，可以确保面粉在运输的过程中不会受到环境的影响而受潮，也不会有异物混入其中，可以确保面粉在运输中不会受到污染，同时运输成本和劳动力成本也会有所降低，劳动生产效率明显

提高。

2.2.5 自动化供粉系统的面粉卸料系统。面粉暂时存放的空间通常会比较小。当面粉被压运到仓库中之后，就会采用吸风技术对面粉进行除尘处理。此时，就会有吸风粉产生而不利于保证面粉的生产质量。自动化供粉系统中运行面粉卸料系统，就是通过运行循环分离仓，而避免面粉卸料的时候产生吸风粉，由此而避免了面粉原料的浪费，相应地劳动力成本也会有所降低，经济效益有所提高。

2.2.6 自动化供粉系统的面粉称量系统。自动化供粉系统的面粉称量系统使用了精度很高的称重模块，在称重控制仪表的作用下使得面粉称量精确而不会产生误差。自动化供粉系统在可编程逻辑控制器的控制下，使得向用粉点所提供的面粉重量准确。在配料秤量上为全自动操作，不仅工作效率高，而且称重计算准确，特别是在面粉称量系统运行中，可编程逻辑控制器可以在发挥控制作用的同时，还具有很强的抗干扰能力，不仅具有可靠的控制性，而且配置灵活，程序编辑上非常方便，还可以根据现场的工作需要对可编程逻辑控制器进行调试，有利于系统的维护，确保了可编程逻辑控制器的运行稳定。

2.2.7 自动化供粉系统的面粉除尘系统。由于供粉系统运行的过程中，容易在作业点产生大量的粉尘，特别是在投料、压运和称量的时候，粉尘污染极为严重，因此在作业环境中都设置有吸风点，经由布袋除尘器将粉尘吸出环境外，确保了工作环境良好，而且还避免了粉尘爆炸事故，使得工作人员的人身安全有所保证。

2.2.8 自动化供粉系统的面粉控制系统。自动化供粉系统的面粉控制系统是系统运行的过程中，各个设备都由可编程逻辑控制器控制，确保了系统的各个流程运行稳定，而且在系统的各个位置都设置有报警装置，使得系统运行中，即便是没有人监控，也可以确保设备处于正常的运行状态。自动化供粉系统中的配料秤也是通过可编程逻辑控制器控制器来加以控制的，包括加料和放料的准确度，在可编程逻辑控制器控制器的作用下就可以完成。在整个系统运行中，为了便于设备检修，所有的设备都安装有急停开关，以便于随时停止系统运行而检修，从而使工作人员的人身安全有所保证。

3 结语

综上所述，在食品行业中，对供粉系统如果依然采用传统的人工操作方式，不仅供粉的速度无法保障，而且在具体操作中会缺乏科学性，会从经验角度出发进行操作，导致供粉缺乏均匀性，不仅影响了供粉的质量，而且会影响到企业的经济效益。自动化供粉控制系统采用可编程逻辑控制器技术进行控制，就是在系统的设计上采用了计算机软件和硬件相结合的设计，不但简化了操作模式，而且确保了自动化供粉控制系统在运行中的稳定性。应用自动化调节技术操作自动化供粉控制系统，还可以起到节约资源降低能耗的作用，不但使食品企业获得更高的经济效益，而且还创造了更高的社会

效益。

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