1 系統(tǒng)組成

      斬拌滾揉機控制系統(tǒng)的結構如圖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, 滾揉筒內的溫度會不斷上升,而生產工藝要求筒內溫度必須保持在2～6℃,根據溫度傳感器檢測到的實際溫度,利用PLC構成溫度的閉環(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 和變頻器構成閉環(huán)控制系統(tǒng),控制真空泵的運轉速度,從而控制滾揉筒內的真空度保在-90%～-95%。在生產不同產品(如牛肉制品與豬肉制品)時,或生產同一產品不同工序 (如生產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速,保證滾揉筒內的肉和調料能進行充分攪拌,并消除重載起動及正反轉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的設定值, 實現對滾揉機的變速、變時控制,從而提高設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, 實現生產過程的動態(tài)監(jiān)控。

 

2 滾筒速度控制
 

      根據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,也可反轉。正轉較劇烈,反轉較緩慢。滾揉速度和時間對肉質的品質好壞影響很大,滾揉不足時肌肉結構緊實,腌制液未被充分吸收, 溶出的蛋白量不足,成品結著性、 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象。因此,對不同的產品種類,要選擇合適的滾揉間隙和滾揉速度。通過試驗分析可知,滾揉機滾筒的轉速必須控制在6～25r/min之間, 并且可以根據工藝要求調整轉速。高檔產品采用低于10r/min的轉速,中低檔產品選用轉速在10～25r/min。若轉速超過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和變頻器構成閉環(huán)控制系統(tǒng),可以實現滾揉過程中螺旋槳葉的勻漸變速度調節(jié),從而使肉向左方螺旋式地推進,經過反復地摩擦、擠壓、摔打,使肉內注入的鹽水和佐料得以均勻分布,從而提高肉制品的風味和品質。 勻漸變速度調節(jié)解決了滾揉不足或滾揉過度造成的產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切換引起的較大的機械沖擊力。在圖 4 中, 滾筒實際轉速的檢測采用霍爾傳感器,霍爾傳感器由霍爾開關集成電路和小磁鋼組成,轉速傳感器的測量原理如圖5所示。小磁鋼固定在旋轉軸上, 隨旋轉軸一起轉動。霍爾開關集成電路固定在靠近對著磁鋼的機架上。旋轉軸帶動著磁鋼一起轉動,當磁鋼接近霍爾開關集成電路時,產生一個脈沖信號,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。