臺達自動化在食品螺旋速凍機上的解決方案

　　　　中達電通股份有限公司 王 浩

　　摘 要：本文主要介紹臺達工業自動化產品，特別是DOP-B系列觸摸屏新產品在螺旋速凍機的應用解決方案，以及螺旋速凍機的工藝實現。

　　關鍵詞：速凍機 PLC HMI

　　1 引言

　　起源于美國的速凍食品近年國際增長速度高達20％—30％。速凍食品將成為世界上發展最快的食品，其銷售量在發達國家將占全部食品的60％—70％，已取代罐頭食品的壟斷地位而躍居加工食品的首位。目前，我國已有生產速凍食品企業近200家，品種達300多個，年生產量達1000萬噸。速凍方便食品的出口量已超過意大利居世界第一位。

　　我國速凍食品從生產廠家至商店及家庭冷凍鏈已經形成，所以隨著人民生活水平的提高，對食品的衛生、營養、保鮮和方便性等方面的追求，以及速凍食品在國際貿易份額不斷增大，速凍食品的發展前景十分廣闊。

　　速凍食品是將經預處理過的食品，在30分鐘內迅速通過-1℃—-5℃的最大冰晶區，然后在低于-18℃的環境下保藏和運輸的食品。速凍食品在我國市場上出現不過才十幾年光景，但因其迅速發展的態勢而被譽為食品業的一輪朝陽。

　　2 基于臺達機電平臺的控制系統

　　螺旋式速凍機由于結構緊湊,凍品范圍廣等優點而廣泛應用于速凍行業。螺旋速凍機是速凍雞塊、水餃、湯圓、蝦、魚等油炸食品、面食制品、肉禽類制品、水產品等及小包裝食品的主流設備。但如何能使螺旋速凍機在正常使用過程中保證速凍食品工藝實現，避免凍時過長，避免凍裂等問題是螺旋速凍機食品速凍機的關鍵問題。

　　2.1 PLC主控中心

　　PLC主機選用臺達DVP14SS11R2，作為螺旋速凍機的控制中心，進行程序控制及通訊命令的發送，外圍開關量信號的采集及執行器件的控制命令發送、配方數據的儲存等功能。

　　電源模塊選用臺達DVPPS01，為控制系統提供穩定的DC24V電源。

　　PLC擴展模塊選用臺達2個DVP16SP11R采集DI/DO控制點信號。

　　2.2人機界面

　　人機界面選用1個臺達DOP-B07觸摸屏，提供良好、友善的人機界面，可以通過人機界面進行整機速度、配方參數、故障信息、風機水泵控制等。

　　2.3 溫度控制

　　溫度控制選用臺達溫控模塊DVP04TC-S，采集螺旋速凍機的工作溫度，能否正確控制系統優質的生產出產品，溫度的準確采集非常關鍵。

　　2.4 變頻驅動

　　變頻驅動選用臺達2臺VFD-M055變頻器，一臺變頻VFD-M驅動傳送帶運行，另一臺變頻VFD-M調節傳送帶平衡，速度均衡等功能。

　　基于臺達機電平臺的螺旋速凍機控制系統配置框架如圖1所示。　　

圖1 控制系統配置

　　3 主要功能設計

　　3.1自動/手動控制模式選擇

　　通過觸摸屏選擇自動或手動控制模式，如圖2所示。　　

圖2 控制模式選擇

　　自動運行可以通過選擇與之相對應的組號參數進行自動控制運行，設置好“冷凍溫度”一項里，與之相對應的“速度”就會顯示在“達溫網帶速度”一項里。將“未達溫網速度”和“進料溫度”設定好后即按“啟動”啟動設備，如圖3所示。　　

圖3 自動運行模式

　　3.2 HMI配方管理

　　由于溫度難免會由于環境、負荷、生產效率等綜合因數產生變化，但食品在不同溫度的冷凍時間上卻是非線性的關系，所以通過臺達HMI的強大配方功能進行不同產品進行不同的溫度-速度設定,如圖4所示。　

圖4 HMI配方管理

　　4 結束語

　　項目測試和試生產證明，臺達自動化控制系統構建的平臺能夠完美、高效、高質地生產出各類包裝，包括速凍雞塊、水餃、湯圓、蝦、魚等油炸食品、面食制品、肉禽類制品、水產品等食品的包裝。而隨著電控系統的高效、成熟，應用價值極高的臺達自動化方案，將能為食品機械的升級換代提供更多助力，為社會做出更大貢獻。