起源于美国的速冻食品近年国际增长速度高达20%—30%。速冻食品将成为世界上发展最快的食品,其销售量在发达国家将占全部食品的60%—70%,已取代罐头食品的垄断地位而跃居加工食品的首位。目前,我国已有生产速冻食品企业近200家,品种达300多个,年生产量达1000万吨。速冻方便食品的出口量已超过意大利居世界第一位。速冻食品是将经预处理过的食品,在30分钟内迅速通过-1℃—-5℃的最大冰晶区,然后在低于-18℃的环境下保藏和运输的食品。速冻食品在我国市场上出现不过才十几年光景,但因其迅速发展的态势而被誉为食品业的一轮朝阳。
2 基于台达机电平台的控制系统
螺旋式速冻机由于结构紧凑,冻品范围广等优点而广泛应用于速冻行业。螺旋速冻机是速冻鸡块、水饺、汤圆、虾、鱼等油炸食品、面食制品、肉禽类制品、水产品等及小包装食品的主流设备。但如何能使螺旋速冻机在正常使用过程中保证速冻食品工艺实现,避免冻时过长,避免冻裂等问题是螺旋速冻机食品速冻机的关键问题。
2.1 采用西门子PLC主控中心
西门子PLC主机选用216-2BD23-0XB8,作为螺旋速冻机的控制中心,进行程序控制及通讯命令的发送,外围开关量信号的采集及执行器件的控制命令发送、配方数据的储存等功能。
电源模块选用明伟电源,为控制系统提供稳定的DC24V电源。
西门子PLC扩展模块选用台达2个EM223CN采集DI/DO控制点信号。
2.2人机界面
人机界面选用1个TK6100iV5威纶触摸屏,提供良好、友善的人机界面,可以通过MT8101iE人机界面进行整机速度、配方参数、故障信息、风机水泵控制等。
2.3 温度控制
温度控制选用台达温控模块EM231,采集螺旋速冻机的工作温度,能否正确控制系统优质的生产出产品,温度的准确采集非常关键。
2.4 西门子变频驱动
采用西门子变频器驱动选用MM430变频器,一台V20系列西门子变频器驱动传送带运行,另一台MM430西门子变频器调节传送带平衡,速度均衡等功能。
3 主要功能设计
3.1自动/手动控制模式选择
通过MT8101iE威纶触摸屏选择自动或手动控制模式,如图2所示。
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自动运行可以通过信捷plc选择与之相对应的组号参数进行自动控制运行,设置好“冷冻温度”一项里,与之相对应的“速度”就会显示在“达温网带速度”一项里。将“未达温网速度”和“进料温度”设定好后即按“启动”启动设备,如图3所示。
3.2 HMI配方管理
由于温度难免会由于环境、负荷、生产效率等综合因数产生变化,但食品在不同温度的冷冻时间上却是非线性的关系,所以通过MT8101iE威纶触摸屏的强大配方功能进行不同产品进行不同的温度-速度设定。