1 系統(tǒng)組成

      斬拌滾揉機(jī)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(huì)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(shí)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(dá)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(yùn)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(shí),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(shí),滾揉機(jī)的滾揉速度不同, 為此通過變頻器控制滾筒主電機(jī)的勻漸變調(diào)速,保證滾揉筒內(nèi)的肉和調(diào)料能進(jìn)行充分?jǐn)嚢?并消除重載起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)切換時(shí)較大的機(jī)械沖擊力。針對不同的工藝,滾揉速度及滾揉時(shí)間也不同, 由觸摸屏通過PLC修改時(shí)間及速度參數(shù)的設(shè)定值, 實(shí)現(xiàn)對滾揉機(jī)的變速、變時(shí)控制,從而提高設(shè)備的靈活性和方便性;同時(shí),壓力、溫度、速度、時(shí)間、系統(tǒng)故障等運(yùn)行信息由觸摸屏中文畫面顯示, 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

 

2 滾筒速度控制
 

      根據(jù)斬拌滾揉機(jī)的滾揉方式,滾揉可分為連續(xù)式滾揉和間歇式滾揉。該機(jī)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(gè)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(shí)間對肉質(zhì)的品質(zhì)好壞影響很大,滾揉不足時(shí)肌肉結(jié)構(gòu)緊實(shí),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(huì)使溶出的蛋白嚴(yán)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(huì)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(yàn)分析可知,滾揉機(jī)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(shí), 肉汁損失會(huì)增加。為此, 對滾筒電機(jī)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(shí)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(jìn),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(yán)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(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制,一方面可以獲得較準(zhǔn)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(dòng),消除因重載起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)切換引起的較大的機(jī)械沖擊力。在圖 4 中, 滾筒實(shí)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(dòng)。霍爾開關(guān)集成電路固定在靠近對著磁鋼的機(jī)架上。旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)著磁鋼一起轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)磁鋼接近霍爾開關(guān)集成電路時(shí),產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號,將該脈沖信號送到PLC 的輸入端,從而由PLC計(jì)算出滾筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速。由于這種傳感器是無觸點(diǎn)式的,因此使用壽命長,可靠性高,抗污染能力強(qiáng),體積小,并且安裝方便,價(jià)格低廉,符合PLC處理信號的要求。