1 系統(tǒng)組成

      斬拌滾揉機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。該控制系統(tǒng)采用PLC作核心控制器,觸摸屏作操作終端。在滾揉過程中, 滾揉筒內(nèi)的溫度會不斷上升,而生產(chǎn)工藝要求筒內(nèi)溫度必須保持在2～6℃,根據(jù)溫度傳感器檢測到的實際溫度,利用PLC構(gòu)成溫度的閉環(huán)PID控制,用PLC輸出的控制信號控制制冷劑調(diào)節(jié)閥的開度,從而控制制冷劑流入蓄冷層的流量;滾揉過程中,滾揉筒內(nèi)氣壓呈肺狀呼吸狀態(tài):

      真空※平氣※加壓※平氣※真空。為了達到這樣的工藝要求,采用 PLC 和變頻器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),控制真空泵的運轉(zhuǎn)速度,從而控制滾揉筒內(nèi)的真空度保在-90%～-95%。在生產(chǎn)不同產(chǎn)品(如牛肉制品與豬肉制品)時,或生產(chǎn)同一產(chǎn)品不同工序 (如生產(chǎn)火腿的腌制工序與配料工序)時,滾揉機的滾揉速度不同, 為此通過變頻器控制滾筒主電機的勻漸變調(diào)速,保證滾揉筒內(nèi)的肉和調(diào)料能進行充分攪拌,并消除重載起動及正反轉(zhuǎn)切換時較大的機械沖擊力。針對不同的工藝,滾揉速度及滾揉時間也不同, 由觸摸屏通過PLC修改時間及速度參數(shù)的設(shè)定值, 實現(xiàn)對滾揉機的變速、變時控制,從而提高設(shè)備的靈活性和方便性;同時,壓力、溫度、速度、時間、系統(tǒng)故障等運行信息由觸摸屏中文畫面顯示, 實現(xiàn)生產(chǎn)過程的動態(tài)監(jiān)控。

 

2 滾筒速度控制
 

      根據(jù)斬拌滾揉機的滾揉方式,滾揉可分為連續(xù)式滾揉和間歇式滾揉。該機采用間歇式滾揉方式,工藝流程為勻漸變速度正向滾揉10min※停2min※勻漸變反向滾揉 10min。在整個滾揉過程中,滾筒可正轉(zhuǎn),也可反轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)較劇烈,反轉(zhuǎn)較緩慢。滾揉速度和時間對肉質(zhì)的品質(zhì)好壞影響很大,滾揉不足時肌肉結(jié)構(gòu)緊實,腌制液未被充分吸收, 溶出的蛋白量不足,成品結(jié)著性、 保水性及切片性較差, 色澤不均勻;滾揉過度又會使溶出的蛋白嚴重變性, 在成品中形成黃色蛋白胨。滾揉過度或不足, 成品保藏期間都會有滲水現(xiàn)象。因此,對不同的產(chǎn)品種類,要選擇合適的滾揉間隙和滾揉速度。通過試驗分析可知,滾揉機滾筒的轉(zhuǎn)速必須控制在6～25r/min之間, 并且可以根據(jù)工藝要求調(diào)整轉(zhuǎn)速。高檔產(chǎn)品采用低于10r/min的轉(zhuǎn)速,中低檔產(chǎn)品選用轉(zhuǎn)速在10～25r/min。若轉(zhuǎn)速超過25r/min時, 肉汁損失會增加。為此, 對滾筒電機采用變頻閉環(huán)控制, 如圖4所示。

      滾筒采用PLC和變頻器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng),可以實現(xiàn)滾揉過程中螺旋槳葉的勻漸變速度調(diào)節(jié),從而使肉向左方螺旋式地推進,經(jīng)過反復(fù)地摩擦、擠壓、摔打,使肉內(nèi)注入的鹽水和佐料得以均勻分布,從而提高肉制品的風(fēng)味和品質(zhì)。 勻漸變速度調(diào)節(jié)解決了滾揉不足或滾揉過度造成的產(chǎn)品蛋白嚴重變性或保水性及切片性都較差的問題。利用變頻器對滾筒電機進行閉環(huán)控制,一方面可以獲得較準確的滾揉速度,以滿足不同產(chǎn)品的滾揉要求;另一方面,可以平滑起動,消除因重載起動和正反轉(zhuǎn)切換引起的較大的機械沖擊力。在圖 4 中, 滾筒實際轉(zhuǎn)速的檢測采用霍爾傳感器,霍爾傳感器由霍爾開關(guān)集成電路和小磁鋼組成,轉(zhuǎn)速傳感器的測量原理如圖5所示。小磁鋼固定在旋轉(zhuǎn)軸上, 隨旋轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動?；魻栭_關(guān)集成電路固定在靠近對著磁鋼的機架上。旋轉(zhuǎn)軸帶動著磁鋼一起轉(zhuǎn)動,當磁鋼接近霍爾開關(guān)集成電路時,產(chǎn)生一個脈沖信號,將該脈沖信號送到PLC 的輸入端,從而由PLC計算出滾筒的實際轉(zhuǎn)速。由于這種傳感器是無觸點式的,因此使用壽命長,可靠性高,抗污染能力強,體積小,并且安裝方便,價格低廉,符合PLC處理信號的要求。