摘要：本文主要介紹臺達(dá)工業(yè)自動化產(chǎn)品，特別是DOP-B系列觸摸屏新產(chǎn)品在螺旋速凍機的應(yīng)用解決方案，以及螺旋速凍機的工藝實現(xiàn)。
關(guān)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(dá)20％—30％。速凍食品將成為世界上發(fā)展最快的食品，其銷售量在發(fā)達(dá)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(chǎn)速凍食品企業(yè)近200家，品種達(dá)300多個，年生產(chǎn)量達(dá)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(chǎn)廠家至商店及家庭冷凍鏈已經(jīng)形成，所以隨著人民生活水平的提高，對食品的衛(wèi)生、營養(yǎng)、保鮮和方便性等方面的追求，以及速凍食品在國際貿(mào)易份額不斷增大，速凍食品的發(fā)展前景十分廣闊。

速凍食品是將經(jīng)預(yù)處理過的食品，在30分鐘內(nèi)迅速通過-1℃—-5℃的最大冰晶區(qū)，然后在低于-18℃的環(huán)境下保藏和運輸?shù)氖称贰Ｋ賰鍪称吩谖覈袌錾铣霈F(xiàn)不過才十幾年光景，但因其迅速發(fā)展的態(tài)勢而被譽為食品業(yè)的一輪朝陽。

2 基于臺達(dá)機電平臺的控制系統(tǒng)

螺旋式速凍機由于結(jié)構(gòu)緊湊,凍品范圍廣等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于速凍行業(yè)。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(chǎn)品等及小包裝食品的主流設(shè)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(xiàn)，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(guān)鍵問題。

2.1 PLC主控中心

PLC主機選用臺達(dá)DVP14SS11R2，作為螺旋速凍機的控制中心，進(jìn)行程序控制及通訊命令的發(fā)送，外圍開關(guān)量信號的采集及執(zhí)行器件的控制命令發(fā)送、配方數(shù)據(jù)的儲存等功能。

電源模塊選用臺達(dá)DVPPS01，為控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的DC24V電源。

PLC擴(kuò)展模塊選用臺達(dá)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(dá)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(jìn)行整機速度、配方參數(shù)、故障信息、風(fēng)機水泵控制等。

2.3 溫度控制

溫度控制選用臺達(dá)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(tǒng)優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)出產(chǎn)品，溫度的準(zhǔn)確采集非常關(guān)鍵。

2.4 變頻驅(qū)動

變頻驅(qū)動選用臺達(dá)2臺VFD-M055變頻器，一臺變頻VFD-M驅(qū)動傳送帶運行，另一臺變頻VFD-M調(diào)節(jié)傳送帶平衡，速度均衡等功能。

基于臺達(dá)機電平臺的螺旋速凍機控制系統(tǒng)配置框架如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)配置
3 主要功能設(shè)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(yīng)的組號參數(shù)進(jìn)行自動控制運行，設(shè)置好“冷凍溫度”一項里，與之相對應(yīng)的“速度”就會顯示在“達(dá)溫網(wǎng)帶速度”一項里。將“未達(dá)溫網(wǎng)速度”和“進(jìn)料溫度”設(shè)定好后即按“啟動”啟動設(shè)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(huán)境、負(fù)荷、生產(chǎn)效率等綜合因數(shù)產(chǎn)生變化，但食品在不同溫度的冷凍時間上卻是非線性的關(guān)系，所以通過臺達(dá)HMI的強大配方功能進(jìn)行不同產(chǎn)品進(jìn)行不同的溫度-速度設(shè)定,如圖4所示。

圖4 HMI配方管理
4 結(jié)束語

項目測試和試生產(chǎn)證明，臺達(dá)自動化控制系統(tǒng)構(gòu)建的平臺能夠完美、高效、高質(zhì)地生產(chǎn)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(chǎn)品等食品的包裝。而隨著電控系統(tǒng)的高效、成熟，應(yīng)用價值極高的臺達(dá)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(xiàn)。(end)