CN102551105A - 一种基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，该系统包括S形蒸煮机及其控制系统、组合干燥机及其控制系统和带式冷却机及其控制系统，本发明针对原料在加盐蒸煮，干燥和快速冷却过程中的品质控制需求，设计了特定的控制系统，可以监控原料的蒸煮工艺过程，干燥工艺过程和快速冷却工艺过程。利用各种参数传感器对加工过程巡回检测，即时的通过控制调节手段实现参数偏离的纠正，保证了原料各加工过程时间和温度的控制，实现了加工过程品质的动态控制，降低了原料损耗，保证了产品的质量。

Description

一种基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统

技术领域

本发明属于水产加工技术领域，特别涉及一种基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统。

背景技术

在水产加工领域，鳀鱼(或者叫丁香鱼)个体细小，内源酶活性高，出水后容易腐败变质，故属于低值经济鱼类。毛虾，即中国毛虾。以毛虾等小型虾为原料的干制产品称为虾皮，分熟干虾皮(熟皮)和生干虾皮(生皮)。熟干虾皮是经加盐煮熟、干燥制得的虾皮。生干虾皮是原料直接干燥后制得的虾皮。虾皮加工特性与鳀鱼相似，可以使用同一船上加工生产线，改变部分工艺参数，在丁香鱼生产间歇进行虾皮生产。丁香鱼干(海蜒)的加工，目前国内都采用陆上加工方式，难以保证原料鲜度和产品品质。丁香鱼船上加工，原料尚处鲜活状态即刻加工为丁香鱼干的方法和设备，使得此类水产品能得到充分利用，并大幅提高了附加值。但是目前丁香鱼船上加工系统，主要是一种粗放式开环控制系统，物料加工的好坏、出口温度以及进料速度主要靠人工经验判断，一旦在生产过程中出现异常情况，由于控制系统没有反馈控制，极其容易引起物料损失，甚至设备损坏。

鳀鱼船上加工流程为：原料接收→喷淋保鲜→气泡清洗→加盐蒸煮→除湿布料→组合干燥→快速冷却→分选去杂→包装入库。其中加盐蒸煮、干燥和快速冷却为品质控制的关键工序。

鳀鱼船上加工使原料在鲜活状态即刻加工，获得鲜度和品质很高的产品，但目前船上加工生产线仍使用设备间相互独立的开环控制系统，最佳工艺参数和进出料速度主要靠工人的经验判断来调节。由于生产线和加工时间均较长，反应不及时很容易引起物料损失。

发明内容

本发明目的是提供一种基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，解决现有系统中无法自动化加工，加工品质难以保证的问题

本发明的一种基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，该系统包括S形蒸煮机及其控制系统、组合干燥机及其控制系统和带式冷却机及其控制系统。

所述的S形蒸煮机工作过程包括，原料通过蒸煮机进物料电机驱动的蒸煮机进物料输送带将物料输送到S形蒸煮机中，螺旋桨电机驱动螺旋桨转动，S形蒸煮机内的蒸煮液在螺旋桨的驱动下向前流动，原料漂浮或悬浮在蒸煮液中，原料随着蒸煮液向前流动，蒸煮过程结束后，原料通过蒸煮机出物料电机驱动的出物料输送带离开S形蒸煮机，S形蒸煮机的热源由蒸汽提供，蒸汽通过蒸煮机蒸汽入口进入S形蒸煮机中的加热管，蒸汽的流量通过一号可调蒸汽阀调节，蒸汽通过加热管与蒸煮液换热，换热结束后蒸汽通过蒸煮机蒸汽出口离开；

所述的组合干燥机由热风发生器、热风干燥器、微波干燥器和离心风机组成，所述的组合干燥机包括了前端冷热风交替干燥、中段微波干燥和末端冷风干燥；

所述的带式冷却机由冷风机、空气预冷器、物料快速冷却器、冷却系统底部物料输送带和冷却系统顶部物料输送带组成，空气进入空气预冷器与出快速冷却器的空气进行换热，预冷后的空气进入冷风机被氟利昂快速冷却，随后冷空气进入快速冷却器进行物料冷却，最后离开快速冷却器进入空气预冷器换热，换热结束后的空气被排出，需要冷却的原料经冷却系统顶部物料输送带进入快速冷却器，顶部物料输送带分为三层，物料随顶部物料输送带逐层下降，到达冷却系统底部物料输送带，底部物料输送带分为三层，最后物料离开快速冷却器，冷却系统顶部物料输送带与冷却系统底部物料输送带分别由冷却系统顶部物料输送电机和冷却系统底部物料输送电机驱动，电机的转速由相应的变频器的输出频率确定，在物料快速冷却器的冷风进口设置四号温度传感器，在冷风出口处设置四号红外温度传感器，四号温度传感器测得冷风进入快速冷却器时的温度，四号红外温度传感器测得原料离开快速冷却器时的温度。

所述的S形蒸煮机在蒸煮控制环节，其参数要求为蒸煮液中食盐浓度为3.2％-3.5％，蒸煮时间在2-5分钟，蒸煮液温度在95℃-100℃，蒸煮液浊度低于500NTU，

所述的蒸煮温度的控制步骤为：S形蒸煮机中蒸煮液的温度通过蒸汽量调节，针对某一种原料，蒸煮液的温度设定为固定的区间，由一号温度传感器获得蒸煮液的温度，当蒸煮液的温度偏离设定的温度区间时，PLC控制系统发出调节指令，一号步进电机驱动器驱动一号步进电机工作，通过一号步进电机调节一号可调蒸汽阀，从而实现S形蒸煮机内加热蒸汽量的调节，达到控制蒸煮液温度的目的，

所述的蒸煮时间的控制步骤为：原料在S形蒸煮机中蒸煮时间取决于蒸煮液的流速，由流速传感器测定蒸煮液的流速，二号变频器的输出频率决定了螺旋桨电机的转速，螺旋桨电机的转速决定了螺旋浆的转速，而螺旋桨的转速决定了蒸煮液流速，调节二号变频器的输出频率来调节原料在S形蒸煮机中的蒸煮时间，根据某一种原料的蒸煮时间计算出蒸煮液的流速，由流速传感器测得蒸煮液的流速，当蒸煮液的流速偏离设定值时，PLC控制系统发出调节指令，改变二号变频器的电源输出频率，实现蒸煮时间的控制，

所述的蒸煮液浊度的控制步骤为：为了保证原料在S形蒸煮机中的蒸煮品质，必须控制蒸煮液的浊度，当浊度高于设定值时，更换蒸煮液，浊度传感器测得蒸煮液的浓度，当浊度超过500NTU时，控制系统发出指令，同时开启一号电磁阀、二号电磁阀、淡水输入泵和盐水输出泵，进行更换蒸煮液操作，当浊度低于200NTU时，同时关闭一号电磁阀、二号电磁阀、淡水输入泵和盐水输出泵，

所述的淡水输入泵和盐水输出泵采用同一型号，保证流量大小相等，

所述的蒸煮液液位的控制步骤为：液位传感器监控蒸煮液的液位，当液位超过上限时，开启盐水输出泵，当液位低于上限时，延时3s关闭盐水输出泵，当液位低于下限时，开启淡水输入泵，当液位高于下限时，延时3s关闭淡水输入泵，

所述的蒸煮液盐度的控制步骤为：当盐度低于设定值时，控制系统发出指令使得一号变频器运作，食盐输送带在食盐输送电机的驱动下向蒸煮液输送食盐，因食盐溶解存在一个过程，食盐投放采用策略为当盐度低于预定值时，输送带向蒸煮机投放食盐3s，间歇30s，当盐度高于上限时，停止食盐输送，

在控制过程中，若蒸煮液液位和浊度同时发生偏离，先进行蒸煮液液位调节操作，后进行蒸煮液浊度调节操作。

所述的组合干燥机，其参数要求为由冷热风及微波干燥脱除原料的水分，干燥热空气温度60-70℃，出料温度低于45℃，干燥后物料的水分含量为32％-35％，干燥方式采用前段冷热风交替干燥，中段采用微波干燥，末端采用冷风干燥，

所述的前端冷热风交替干燥过程为：干燥结束后原料水分在50％-52％，温度低于40℃，空气经一号离心风机和一号除湿器进入热风发生器，空气在热风发生器内被加热成热空气，热风进入热风干燥器进行原料干燥，需要进行冷风干燥时，空气同样经一号离心风机和一号除湿器进入热风发生器，二号可调蒸汽阀关闭，空气经热风发生器时未被加热，空气是常温的冷风，冷风进入热风干燥器进行原料干燥，

所述的前端干燥的关键控制参数包括干燥时间，热风温度控制，原料温度控制和冷热风干燥时间的控制，

所述的热风温度的控制过程为：二号温度传感器测得热风进入热风干燥机内时的温度，热风温度一般控制在60-70℃，当热风温度不在这一区间内时，PLC控制系统会通过步进电机调节蒸汽阀的开度，使得热风的温度稳定在合适的区间，

所述的干燥时间的控制过程为：一号湿度传感器测得原料的湿度，当原料的水分含量在50％-52％，前段干燥结束，若此时一号红外温度传感器测得原料温度高于40℃，再次启动冷风干燥，当原料温度低于40℃时，干燥结束，控制系统发出指令，五号变频器驱动热风机物料输送电机将前段干燥结束的原料输送出热风干燥器，

所述的原料温度的控制过程为：前段采用冷热风交替干燥，随着原料水分降低，过高的温度容易导致其产生褐变，一号红外温度传感器测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于65℃时，通过控制系统关闭二号可调蒸汽阀，进行冷风干燥，当原料温度低于40℃，开启热风干燥，根据原料温度的变化，交替进行冷热风干燥，

所述的冷热风干燥时间的控制过程为：前段采用冷热风交替干燥，随着原料水分降低，过高的温度容易导致其产生褐变，一号红外温度传感器测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于65℃时，通过控制系统关闭二号可调蒸汽阀，进行冷风干燥，当原料温度低于40℃，开启热风干燥，冷热风干燥时间取决于原料的温度变化，

所述的中段微波干燥的参数为：干燥结束后原料水分在39％-41％，温度低于75℃，微波干燥机主要由微波发生器，物料输送带，二号湿度传感器和二号红外温度传感器组成，原料经物料输送带进入微波干燥机，启动微波发生器，当原料的湿度满足要求时干燥结束，

所述的中段微波干燥的关键控制参数主要指干燥时间的控制和干燥温度的控制，

所述的干燥时间的控制过程为：二号湿度传感器测得原料的湿度，当原料的水分含量在39％-41％，微波干燥结束，控制系统发出指令，六号变频器驱动微波干燥物料输送电机将干燥结束的原料输送出微波干燥器，

所述的干燥温度的控制步骤为：二号红外温度传感器测得微波干燥时原料的温度，当前温度超过74℃时，关闭微波发生器，待原料冷却到60℃时，再次开启微波发生器，间歇性的进行微波干燥，保证原料的温度稳定在合理的区间内，

所述的末段冷风干燥的过程为：干燥结束后原料水分在32％-35％，温度低于45℃，空气经二号离心风机和二号除湿器进入冷风干燥器干燥原料，原料的湿度由三号湿度传感器测得，原料的温度由三号红外温度传感器测得，

所述的前端干燥的关键控制参数包括干燥时间和原料温度控制，

所述的干燥时间的控制过程为：三号湿度传感器测得原料的湿度，当原料的水分含量在32％-35％，冷风干燥结束，若此时三号红外温度传感器测得原料温度高于45℃，再次启动冷风干燥，当原料温度低于45℃时，干燥结束，控制系统发出指令，七号变频器驱动冷风干燥机物料输送电机将干燥结束的原料输送出冷风干燥器，

所述的原料温度的控制过程为：三号红外温度传感器测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于45℃时，继续进行冷风干燥，保证冷风干燥结束后原料的温度低于45℃。

所述的带式冷却机冷却控制环节，其参数要求为原料被冷却机冷却到5℃以下，冷却空气温度在-8℃至-12℃，针对原料特性的差异，冷却环节的控制参数根据实际情况进行调整，

所述的冷风机由轴流风机，管翅式蒸发盘管组成，蒸发盘管内为氟利昂制冷剂，电子膨胀阀控制调节氟利昂的流量，其中轴流风机的转速固定，

所述的冷风温度的控制过程为：在稳定运行过程中，冷风机内的冷空气由轴流风机送入一侧的蒸发盘管内冷却至-8℃至-12℃，四号温度传感器测得冷风进入物料快速冷却器内时的温度，当冷风温度偏离设定的温度区间时，PLC控制系统发出调节指令，调节电子膨胀阀的开度，改变冷风机的蒸发符合，实现冷风温度的控制，

所述的原料冷却后的温度控制步骤为：在冷风的流量和温度恒定的情况下，原料冷却后的温度取决于原料在带式冷却机内的冷却时间，冷却系统物料输送带的速度决定了原料在带式冷却机内的冷却时间，物料输送带的速度由变频器调节，在冷却系统底部物料输送带上方设置四号红外温度传感器，四号红外温度传感器测得即将离开冷却系统的原料的温度，冷却系统顶部物料输送电机的转速恒定，即十号变频器电源输出频率恒定，四号温度红外传感器测得原料冷却后的温度，当原料温度偏离合适温度区间时，控制系统发出控制指令，改变十一号变频器的电源输出频率，实现原料冷却后温度的调节，初始冷却时间设为2-5分钟。

本发明的基于鳀鱼(丁香鱼)、毛虾(磷虾)船上加工生产线的品质控制系统，主要包括蒸煮、干燥和快速冷却这三个关键点控制环节，具体包括S形蒸煮机及其控制系统，组合干燥机及其控制系统，带式冷却机及其控制系统。

本发明针对原料在加盐蒸煮，干燥和快速冷却过程中的品质控制需求，设计了特定的控制系统，可以监控原料的蒸煮工艺过程，干燥工艺过程和快速冷却工艺过程。利用各种参数传感器对加工过程巡回检测，即时的通过控制调节手段实现参数偏离的纠正，保证了原料各加工过程时间和温度的控制，实现了加工过程品质的动态控制，降低了原料损耗，保证了产品的质量。

附图说明

图1是本发明中S形蒸煮机的系统示意图；

图2是本发明中组合干燥机的系统示意图；

图3是本发明中带式冷却机的系统示意图。

图中，1是蒸煮机进物料电机，2是蒸煮机出物料电机，3是淡水输入泵，4是盐水输出泵，5是一号电磁阀，6是二号电磁阀，7是食盐输送电机，8是螺旋桨电机，9是一号变频器，10是二号变频器，11是一号步进电机，12是一号可调蒸汽阀，13是一号步进电机驱动器，14是盐度传感器，15是浊度传感器，16是液位传感器，17是一号温度传感器，18是三号变频器，19是四号变频器，20是PLC控制器，21是触摸屏，22是蒸煮机蒸汽出口，23是蒸煮机蒸汽入口，24是蒸煮机进物料输送带，25是蒸煮机出物料输送带，26是流速传感器，27是热风发生器，28是热风干燥器，29是微波干燥器，30是冷风干燥器，31是一号离心风机，32是二号离心风机，33是一号除湿器，34是二号除湿器，35是二号步进电机，36是二号步进电机驱动器，37是二号可调蒸汽阀，38是热风机物料输送电机，39是五号变频器，40微波干燥器物料输送电机，41是六号变频器，42是冷风干燥机物料输送电机，43是七号变频器，44是八号变频器，45是二号温度传感器，46是一号湿度传感器，47是一号红外温度传感器，48是二号湿度传感器，49是二号红外温度传感器，50是光电传感器，51是三号湿度传感器，52是三号红外温度传感器，53是三号温度传感器，54是九号变频器，55是微波发生器，56是空气进口，57是空气出口，58是制冷剂进口，59是制冷剂出口，60是电子膨胀阀，61是冷风机，62是空气预冷器，63是快速冷却器，64是冷却系统顶部物料输送电机，65是十号变频器，66是冷却系统底部物料输送电机，67是十一号变频器，68是冷却系统顶部物料输送带，69是冷却系统底部物料输送带，70是四号温度传感器，71是四号红外温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图1、2和3，对本发明作进一步详细说明。

本发明的基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，其品质控制系统具体包括了蒸煮品质的控制，干燥品质的控制和快速冷却的品质控制。该系统通过PLC控制器20和触摸屏21对品质流程进行控制。

S形蒸煮机的热源是蒸汽，蒸汽从蒸煮机蒸汽入口23进入S形蒸煮机加热蒸煮液，随后从蒸煮机蒸汽出口22离开。物料经蒸煮机进物料输送带24进入蒸煮机，螺旋桨电机8驱动螺旋桨转动，螺旋桨的转动推动蒸煮液向前流动，物料悬浮在蒸煮液中，在蒸煮液的带动下向前流动，蒸煮结束后，物料经蒸煮机出物料输送带离开。蒸煮液中的食盐通过食盐输送带投入，食盐输送带由食盐输送电机7驱动，电机频率由一号变频器9调节。

所述的S形蒸煮的控制系统具体包括了蒸煮时间控制环节，蒸煮温度控制环节，液位控制环节，蒸煮液盐度控制环节和蒸煮液浊度控制环节。

所述的蒸煮液温度的控制：一号温度传感器17感测蒸煮液的温度，当蒸煮液的温度偏离设定的温度区间时，PLC控制系统发出调节指令，一号步进电机驱动器13控制一号步进电机11转动，通过一号步进电机11调节一号可调蒸汽阀12的开度。

所述的蒸煮时间的控制：物料的蒸煮时间取决于蒸煮液的流速，流速传感器26测得蒸煮液的流速，当流速偏离设定值时，控制系统发出调节指令，改变二号变频器10的输出频率，即改变螺旋桨电机8的转速，调节蒸煮液的流速，实现蒸煮时间的控制。

所述的蒸煮液盐度的控制：盐度传感器14测得蒸煮液的盐度，当盐度低于设定值时，控制系统发出指令使得一号变频器9运作，食盐输送带在食盐输送电机7的驱动下向蒸煮液输送食盐。因食盐溶解存在一个过程，食盐投放采用如下策略：当盐度低于预定值时，输送带向蒸煮机投放食盐3s，间歇30s。

所述的蒸煮液浊度的控制：浊度传感器15测得蒸煮液的浊度，当浊度高于设定区间上限时，控制系统发出指令，同时开启一号电磁阀5，二号电磁阀6，淡水输入泵3和盐水输入泵4，进行更换蒸煮液操作，当蒸煮液的浊度低于设定区间下限时，同时关闭一号电磁阀5，二号电磁阀6，淡水输入泵3和盐水输入泵4。淡水输入泵3和盐水输入泵4采用相同的泵。

所述的蒸煮液液位的控制：液位传感器16测得蒸煮液的液位，当蒸煮液的液位低于设定区间下限时，控制系统发出指令，开启一号电磁阀5和淡水输入泵3，当蒸煮液的液位蒸煮液的液位高于设定区间上限时，关闭一号电磁阀5和淡水输入泵3。

组合干燥系统主要由热风发生器27、热风干燥器28、微波干燥器29、冷风干燥器30等组成，具体包括了前段冷热风交替干燥、中段微波干燥和末端冷风干燥。

所述的前段冷热风交替干燥具体实现如下：当热风干燥时，空气经一号离心风机31和一号除湿器33进入热风发生器27，空气在热风发生器27内被加热成热空气，热空气进入热风干燥器28进行原料干燥。当冷风干燥时，二号可调蒸汽阀关闭，空气经一号离心风机和一号除湿器进入热风发生器，空气经热风发生器时未被加热，空气是常温的冷风，冷风进入热风干燥器进行原料干燥。

所述的前端干燥的关键控制参数包括干燥时间，热风温度控制，原料温度控制和冷热风干燥时间的控制：

所述的热风温度的控制具体如下：二号温度传感器45测得热风进入热风干燥器28内时的温度，热风温度一般控制在60-70℃，当热风温度不在这一区间内时，PLC控制系统会通过步进电机调节二号可调蒸汽阀37的开度，使得热风的温度稳定在合适的区间。

所述的干燥时间的控制具体如下：一号湿度传感器46测得原料的湿度，当原料的水分含量在50％-52％，前段干燥结束。若此时一号红外温度传感器46测得原料温度高于40℃，再次启动冷风干燥，当原料温度低于40℃时，干燥结束。控制系统发出指令，五号变频器39驱动热风机物料输送电机将前段干燥结束的原料输送出热风干燥器28。

所述的原料温度的控制具体如下：前段采用冷热风交替干燥，随着原料水分降低，过高的温度容易导致其产生褐变，一号红外温度传感器46测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于65℃时，通过控制系统关闭二号可调蒸汽阀37，进行冷风干燥。当原料温度低于40℃，开启热风干燥。根据原料温度的变化，交替进行冷热风干燥。

所述的冷热风干燥时间的控制具体如下：前段采用冷热风交替干燥，随着原料水分降低，过高的温度容易导致其产生褐变，一号红外温度传感器46测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于65℃时，通过控制系统关闭二号可调蒸汽阀37，进行冷风干燥。当原料温度低于40℃，开启热风干燥。冷热风干燥时间取决于原料的温度变化。

所述的中段微波干燥的实现具体如下：微波干燥器29主要由微波发生器55，微波干燥器物料输送电机40，二号湿度传感器48和二号红外温度传感器49组成。当光电传感器50感测到有原料进入微波物料输送带时，启动微波干燥物料输送电机40，当原料完全进入微波干燥器29后，启动微波发生器55进行微波干燥，当原料的湿度满足要求时干燥结束。

所述的中段微波干燥的关键控制参数主要指干燥时间的控制和干燥温度的控制。

所述的干燥时间的控制具体如下：二号湿度传感器48测得原料的湿度，当原料的水分含量在39％-41％，微波干燥结束，控制系统发出指令，六号变频器41驱动微波干燥物料输送电机40将干燥结束的原料输送出微波干燥器29。

所述的干燥温度的控制具体如下：二号红外温度传感器49测得微波干燥时原料的温度，当前温度超过74℃时，关闭微波发生器29，待原料冷却到60℃时，再次开启微波发生器29。间歇性的进行微波干燥，保证原料的温度稳定在合理的区间内。

所述的末段冷风干燥的实现具体如下：空气经二号离心风机32和二号除湿器34进入冷风干燥器30内干燥原料。原料的湿度由三号湿度传感器53测得，原料的温度由三号红外温度传感器52测得。

所述的前端干燥的关键控制参数包括干燥时间和原料温度控制。

所述的干燥时间的控制具体如下：三号湿度传感器51测得原料的湿度，当原料的水分含量在32％-35％，冷风干燥结束。若此时三号红外温度传感器52测得原料温度高于45℃，再次启动冷风干燥，当原料温度低于45℃时，干燥结束。控制系统发出指令，七号变频器43驱动冷风干燥机物料输送电机42将干燥结束的原料输送出冷风干燥器30。

所述的原料温度的控制具体如下：三号红外温度传感器52测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于45℃时，继续进行冷风干燥，保证冷风干燥结束后原料的温度低于45℃。

物料快速冷却系统主要由空气预冷器62，冷风机61，快速冷却器63等组成。空气进入空气预冷器62与出快速冷却器的空气进行换热，预冷后的空气进入冷风机61被氟利昂快速冷却，随后冷空气进入快速冷却器63进行物料冷却，最后离开快速冷却器63进入空气预冷器62换热，换热结束后的空气被排出。需要冷却的物料经冷却系统顶部物料输送带进入快速冷却器，顶部物料输送带分为三层，物料随顶部物料输送带逐层下降，到达冷却系统底部物料输送带，底部物料输送带分为三层，最后物料离开快速冷却器。冷却系统顶部物料输送带和冷却系统底部物料输送带分别由电机驱动，电机的转速由变频器的输出频率确定。

所述的物料冷却时间的控制：根据物料特性确定冷却物料所需的时间，根据时间确定冷却系统顶部物料输送带和冷却系统顶部物料输送带的运转速度，根据运转速度确定变频器的输出频率。

所述的冷风温度的控制：根据物料特性确定冷却物料所需的冷风进口温度，四号温度传感器70测得冷风进风温度，当测得的冷风进风温度偏离设定值时，控制系统发出指令，调节电子膨胀阀60的开度，通过电子膨胀阀60调节冷风机61的冷量，实现冷风进风温度的控制。

Claims (4)

1.一种基于鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，其特征在于该系统包括S形蒸煮机及其控制系统、组合干燥机及其控制系统和带式冷却机及其控制系统，

所述的S形蒸煮机工作过程包括，原料通过蒸煮机进物料电机驱动的蒸煮机进物料输送带将物料输送到S形蒸煮机中，螺旋桨电机驱动螺旋桨转动，S形蒸煮机内的蒸煮液在螺旋桨的驱动下向前流动，原料漂浮或悬浮在蒸煮液中，原料随着蒸煮液向前流动，蒸煮过程结束后，原料通过蒸煮机出物料电机驱动的出物料输送带离开S形蒸煮机，S形蒸煮机的热源由蒸汽提供，蒸汽通过蒸煮机蒸汽入口进入S形蒸煮机中的加热管，蒸汽的流量通过一号可调蒸汽阀调节，蒸汽通过加热管与蒸煮液换热，换热结束后蒸汽通过蒸煮机蒸汽出口离开；

所述的组合干燥机由热风发生器、热风干燥器、微波干燥器和离心风机组成，所述的组合干燥机包括了前端冷热风交替干燥、中段微波干燥和末端冷风干燥；

所述的带式冷却机由冷风机、空气预冷器、物料快速冷却器、冷却系统底部物料输送带和冷却系统顶部物料输送带组成，空气进入空气预冷器与出快速冷却器的空气进行换热，预冷后的空气进入冷风机被氟利昂快速冷却，随后冷空气进入快速冷却器进行物料冷却，最后离开快速冷却器进入空气预冷器换热，换热结束后的空气被排出，需要冷却的原料经冷却系统顶部物料输送带进入快速冷却器，顶部物料输送带分为三层，物料随顶部物料输送带逐层下降，到达冷却系统底部物料输送带，底部物料输送带分为三层，最后物料离开快速冷却器，冷却系统顶部物料输送带与冷却系统底部物料输送带分别由冷却系统顶部物料输送电机和冷却系统底部物料输送电机驱动，电机的转速由相应的变频器的输出频率确定，在物料快速冷却器的冷风进口设置四号温度传感器，在冷风出口处设置四号红外温度传感器，四号温度传感器测得冷风进入快速冷却器时的温度，四号红外温度传感器测得原料离开快速冷却器时的温度。

2.如权利要求1所述的鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，其特征在于，所述的S形蒸煮机在蒸煮控制环节，其参数要求为蒸煮液中食盐浓度为3.2％-3.5％，蒸煮时间在2-5分钟，蒸煮液温度在95℃-100℃，蒸煮液浊度低于500NTU，

所述的蒸煮温度的控制步骤为：S形蒸煮机中蒸煮液的温度通过蒸汽量调节，针对某一种原料，蒸煮液的温度设定为固定的区间，由一号温度传感器获得蒸煮液的温度，当蒸煮液的温度偏离设定的温度区间时，PLC控制系统发出调节指令，一号步进电机驱动器驱动一号步进电机工作，通过一号步进电机调节一号可调蒸汽阀，从而实现S形蒸煮机内加热蒸汽量的调节，达到控制蒸煮液温度的目的，

所述的蒸煮时间的控制步骤为：原料在S形蒸煮机中蒸煮时间取决于蒸煮液的流速，由流速传感器测定蒸煮液的流速，二号变频器的输出频率决定了螺旋桨电机的转速，螺旋桨电机的转速决定了螺旋浆的转速，而螺旋桨的转速决定了蒸煮液流速，调节二号变频器的输出频率来调节原料在S形蒸煮机中的蒸煮时间，根据某一种原料的蒸煮时间计算出蒸煮液的流速，由流速传感器测得蒸煮液的流速，当蒸煮液的流速偏离设定值时，PLC控制系统发出调节指令，改变二号变频器的电源输出频率，实现蒸煮时间的控制，

所述的蒸煮液浊度的控制步骤为：为了保证原料在S形蒸煮机中的蒸煮品质，必须控制蒸煮液的浊度，当浊度高于设定值时，更换蒸煮液，浊度传感器测得蒸煮液的浓度，当浊度超过500NTU时，控制系统发出指令，同时开启一号电磁阀、二号电磁阀、淡水输入泵和盐水输出泵，进行更换蒸煮液操作，当浊度低于200NTU时，同时关闭一号电磁阀、二号电磁阀、淡水输入泵和盐水输出泵，

所述的淡水输入泵和盐水输出泵采用同一型号，保证流量大小相等，

所述的蒸煮液液位的控制步骤为：液位传感器监控蒸煮液的液位，当液位超过上限时，开启盐水输出泵，当液位低于上限时，延时3s关闭盐水输出泵，当液位低于下限时，开启淡水输入泵，当液位高于下限时，延时3s关闭淡水输入泵，

所述的蒸煮液盐度的控制步骤为：当盐度低于设定值时，控制系统发出指令使得一号变频器运作，食盐输送带在食盐输送电机的驱动下向蒸煮液输送食盐，因食盐溶解存在一个过程，食盐投放采用策略为当盐度低于预定值时，输送带向蒸煮机投放食盐3s，间歇30s，当盐度高于上限时，停止食盐输送，

在控制过程中，若蒸煮液液位和浊度同时发生偏离，先进行蒸煮液液位调节操作，后进行蒸煮液浊度调节操作。

3.如权利要求1所述的鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，其特征在于，

所述的组合干燥机，其参数要求为由冷热风及微波干燥脱除原料的水分，干燥热空气温度60-70℃，出料温度低于45℃，干燥后物料的水分含量为32％-35％，干燥方式采用前段冷热风交替干燥，中段采用微波干燥，末端采用冷风干燥，

所述的前端冷热风交替干燥过程为：干燥结束后原料水分在50％-52％，温度低于40℃，空气经一号离心风机和一号除湿器进入热风发生器，空气在热风发生器内被加热成热空气，热风进入热风干燥器进行原料干燥，需要进行冷风干燥时，空气同样经一号离心风机和一号除湿器进入热风发生器，二号可调蒸汽阀关闭，空气经热风发生器时未被加热，空气是常温的冷风，冷风进入热风干燥器进行原料干燥，

所述的前端干燥的关键控制参数包括干燥时间，热风温度控制，原料温度控制和冷热风干燥时间的控制，

所述的热风温度的控制过程为：二号温度传感器测得热风进入热风干燥机内时的温度，热风温度一般控制在60-70℃，当热风温度不在这一区间内时，PLC控制系统会通过步进电机调节蒸汽阀的开度，使得热风的温度稳定在合适的区间，

所述的干燥时间的控制过程为：一号湿度传感器测得原料的湿度，当原料的水分含量在50％-52％，前段干燥结束，若此时一号红外温度传感器测得原料温度高于40℃，再次启动冷风干燥，当原料温度低于40℃时，干燥结束，控制系统发出指令，五号变频器驱动热风机物料输送电机将前段干燥结束的原料输送出热风干燥器，

所述的原料温度的控制过程为：前段采用冷热风交替干燥，随着原料水分降低，过高的温度容易导致其产生褐变，一号红外温度传感器测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于65℃时，通过控制系统关闭二号可调蒸汽阀，进行冷风干燥，当原料温度低于40℃，开启热风干燥，根据原料温度的变化，交替进行冷热风干燥，

所述的冷热风干燥时间的控制过程为：前段采用冷热风交替干燥，随着原料水分降低，过高的温度容易导致其产生褐变，一号红外温度传感器测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于65℃时，通过控制系统关闭二号可调蒸汽阀，进行冷风干燥，当原料温度低于40℃，开启热风干燥，冷热风干燥时间取决于原料的温度变化，

所述的中段微波干燥的参数为：干燥结束后原料水分在39％-41％，温度低于75℃，微波干燥机主要由微波发生器，物料输送带，二号湿度传感器和二号红外温度传感器组成，原料经物料输送带进入微波干燥机，启动微波发生器，当原料的湿度满足要求时干燥结束，

所述的中段微波干燥的关键控制参数主要指干燥时间的控制和干燥温度的控制，

所述的干燥时间的控制过程为：二号湿度传感器测得原料的湿度，当原料的水分含量在39％-41％，微波干燥结束，控制系统发出指令，六号变频器驱动微波干燥物料输送电机将干燥结束的原料输送出微波干燥器，

所述的干燥温度的控制步骤为：二号红外温度传感器测得微波干燥时原料的温度，当前温度超过74℃时，关闭微波发生器，待原料冷却到60℃时，再次开启微波发生器，间歇性的进行微波干燥，保证原料的温度稳定在合理的区间内，

所述的末段冷风干燥的过程为：干燥结束后原料水分在32％-35％，温度低于45℃，空气经二号离心风机和二号除湿器进入冷风干燥器干燥原料，原料的湿度由三号湿度传感器测得，原料的温度由三号红外温度传感器测得，

所述的前端干燥的关键控制参数包括干燥时间和原料温度控制，

所述的干燥时间的控制过程为：三号湿度传感器测得原料的湿度，当原料的水分含量在32％-35％，冷风干燥结束，若此时三号红外温度传感器测得原料温度高于45℃，再次启动冷风干燥，当原料温度低于45℃时，干燥结束，控制系统发出指令，七号变频器驱动冷风干燥机物料输送电机将干燥结束的原料输送出冷风干燥器，

所述的原料温度的控制过程为：三号红外温度传感器测得干燥过程中原料的温度，当原料温度高于45℃时，继续进行冷风干燥，保证冷风干燥结束后原料的温度低于45℃。

4.如权利要求1所述的鳀鱼、毛虾船上加工生产线的品质控制系统，其特征在于，

所述的带式冷却机冷却控制环节，其参数要求为原料被冷却机冷却到5℃以下，冷却空气温度在-8℃至-12℃，针对原料特性的差异，冷却环节的控制参数根据实际情况进行调整，

所述的冷风机由轴流风机，管翅式蒸发盘管组成，蒸发盘管内为氟利昂制冷剂，电子膨胀阀控制调节氟利昂的流量，其中轴流风机的转速固定，

所述的冷风温度的控制过程为：在稳定运行过程中，冷风机内的冷空气由轴流风机送入一侧的蒸发盘管内冷却至-8℃至-12℃，四号温度传感器测得冷风进入物料快速冷却器内时的温度，当冷风温度偏离设定的温度区间时，PLC控制系统发出调节指令，调节电子膨胀阀的开度，改变冷风机的蒸发符合，实现冷风温度的控制，

所述的原料冷却后的温度控制步骤为：在冷风的流量和温度恒定的情况下，原料冷却后的温度取决于原料在带式冷却机内的冷却时间，冷却系统物料输送带的速度决定了原料在带式冷却机内的冷却时间，物料输送带的速度由变频器调节，在冷却系统底部物料输送带上方设置四号红外温度传感器，四号红外温度传感器测得即将离开冷却系统的原料的温度，冷却系统顶部物料输送电机的转速恒定，即十号变频器电源输出频率恒定，四号温度红外传感器测得原料冷却后的温度，当原料温度偏离合适温度区间时，控制系统发出控制指令，改变十一号变频器的电源输出频率，实现原料冷却后温度的调节，初始冷却时间设为2-5分钟。

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