1数控技术在薯类淀粉工程中的应用
薯类淀粉生产中,由PC数字化控制技术和PLC可编程控制器等组成的数字化控制系统,是现代化薯类淀粉生产线的重要组成部分,其与生产设备的有机结合可以达到最优的人机搭配,降低了生产成本,节约能源消耗,实现了节能减排,是当前节约型社会发展的趋势。
1.1清洗工段的应用
(1)循环水量自动控制。变频调速控制循环水流动速度及用水量。根据试验研究冲送红薯的水流速度在0.7~1.0m/s为最佳,用水量是冲送红薯量的5~8倍,根据红薯的冲送量,通过变频器调节泵的转速改变冲送水量,实现自动调节用水量,达到节约用水的目的。(2)PLC自动控制沙石排放时间。原料中含沙石量较多时,每3min排放1次,含沙石量少时,每5min排放1次,或根据沙石罐积石量的料位高低设定自动排放的程序。
1.2锉磨工段的应用
(1)原料薯喂料速度变频控制。根据要求的加工量和锉磨机电流情况来控制原料薯的进料量,可以始终保持锉磨机在额定电流状态下工作。(2)原料处理量、产量、收率自动计量。PLC自动控制生产原料的计量计算是通过标定的螺旋输送机或计量秤,将通过的原料量随时计算出每小时、每班、每天的处理量,再根据包装机成品产量传入PLC控制中心的数据,可随时计算出不同时段的产量及产品收率指标。
1.3淀粉筛分工段的应用
(1)离心筛背冲水量控制。PLC自动控制离心筛背冲调节阀工作周期在120~180s,工作时间在5~15s,对离心筛进行自动循环冲洗,始终保证筛面在通透状态工作,提高淀粉提取率。(2)自动控制泥沙排放。PLC时间自动控制除沙器排放周期在5~8min,排放工作时间5~12s,实现自动循环排沙,保证产品灰分达标。(3)洗水公用管压力控制。智能数字PID根据压力传感器信号自动控制公用管工作压力保持在0.4~0.6MPa,通过比较计算,自动控制调节洗水量在1.8~2.5m3/(h•t淀粉),保证淀粉提取率在94%以上。(4)离心筛组自动启停。根据离心筛组筛分系统、浆泵系统、渣泵系统设备启停的不同顺序及间隔时间,PLC程序控制对离心筛组进行自动操作,保证设备安全运行。
1.4淀粉精制工段的应用
(1)淀粉洗涤水自动控制。根据淀粉质量高低要求设定洗水量,通过实际测量淀粉乳密度值进行自动比较运算来控制PID调节仪,自动调节气动阀控制洗水流量。洗水流量一般设定在干基淀粉与水的比值为1∶2.5~1∶3.0,从而保证稳定的淀粉质量和节约用水的目的。(2)旋流器组自动运行。PLC自动程序控制旋流器组泵的启停顺序及间隔时间,并在运行稳定后自动控制进料量及洗水量,智能数字PID根据进料量的多少自动控制淀粉乳出料的流量,从而保证洗水流量与物料量的平衡。
1.5淀粉脱水工段的应用
(1)湿淀粉脱水速度自动控制。根据淀粉乳的浓度及流量设定真空吸滤机的转速,通过变频调速控制淀粉的脱水速度。(2)用水量自动调节。按滤饼厚度要求智能数字PID进行自动控制淀粉乳的加水量,保证真空脱水机的淀粉乳干物质质量分数为30%~35%,达到最佳的脱水效果。
1.6淀粉干燥工段的应用
(1)淀粉水分自动控制。通过实时测量干燥机的进气温度、混合温度、尾气温度和进料速度,智能数字PID自动对进料量变频调速控制,对烘干用蒸气进行快速精确的自动调节,从而达到稳定控制淀粉成品水分的目的,保证淀粉质量。(2)烘干温度自动控制。根据红薯淀粉烘干进气温度为136~150℃,尾气温度48~58℃;马铃薯淀粉烘干进气温度为130~140℃,尾气温度42~53℃;木薯淀粉烘干进气温度为146~160℃,尾气温度55~65℃的温度控制参数,通过与实际测量烘干温度值进行比较运算,由气动蒸气调节阀自动控制蒸气进气量,从而保持进气温度的稳定,保证淀粉不易糊化。
2应用效果
薯类淀粉生产线采用全封闭的自动化数字控制技术后,产品生产周期大大缩短,原料从破碎加工到产品入库只需短短的7min,避免了物料与空气中的氧气长时间接触而产生的酶褐变,减少了环境粉尘污染及细菌繁殖,保证了产品质量,节水、节电效果明显。数字化控制技术在薯类淀粉加工工程中的应用,充分体现了人机的完美结合,最终达到了节能减排的重要目的;建立了全程质量控制体系,以确保产品质新疆职称量和食品安全;促进了良好的操作规范、危害分析及关键控制点和卫生标准操作程序等管理措施的提升。
作者:王彦波 单位:河南工业大学粮油食品学院