CN113671890A - 一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法 - Google Patents

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曹建文
章天阳
曹丹丹
胡树林
朱建喜
金永辉
周盟
邓东
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/11—Plc I-O input output
    • G05B2219/1103—Special, intelligent I-O processor, also plc can only access via processor

Abstract

本发明涉及一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，所述方法包括：步骤一，在挑拣工位增加HMI人机界面以及PLC可编程序控制器，HMI与PLC进行通讯连接；步骤二，挑拣人员通过HMI设置包馅食品的产品品项，调节完毕后HMI完成调节反馈；步骤三，PLC根据HMI进行数据计算，将调整重量值换算为步进电机的旋转角度；步骤四，挑拣人员对各成型机进行质量加/减操作时，挑拣位PLC对相关信号进行标记。本发明提供一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，加装本系统后，生产过程中检重员根据检重结果直接对推料调整装置进行调整，调整值根据产品品项不同自动整定，提高包馅食品产线自动化程度，降低产线运行人员的劳动强度，尽量减少人员干预。

Description

一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法
技术领域
本发明涉及食品加工装置改进技术领域，具体是指一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法。
背景技术
包馅产品主要包括饺子，云吞，烧卖，包子等，食品加工过程外皮与馅料分别输送，成型，其中馅料分配量受各种因素影响比较大，生产过程中需要频繁对产品进行检重，根据检重结果设备操作员对馅料分配装置进行手动调节。
现代食品工厂生产线中，包馅食品多为多台单机并列组线运行，产品成型后分别传输至输送带。受馅料温度、颗粒度等因素影响，在生产过程中产品重量会有小幅变化，为保证单位包装产品质量满足出厂标准，输送带终端有专职检重员对各成型机产品进行检重，检重员将检重结果告知相关设备操作人员，设备操作员对馅料分调整螺栓进行调整，检重员对新成型产品重新检重并判断是否需要继续调整。
产线可以生产若干个产品小项，每种小项的产品在质量偏差的调整量区别较大，质量调整精度与效率受设备操作人员的经验影响较大。生产过程中车间内成型机分布较较广，噪音较大，检重员与设备操作员沟通难度较大。检重员频繁与多台成型机操作员交流量较大，劳动强度较大，产线人员干预度较高，降低了产线自动化程度。因此针对现有工厂车间碰到的技术难题，亟待通过调整方法进行改进。
发明内容
本发明提供一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，加装本系统后，生产过程中检重员根据检重结果直接对推料调整装置进行调整，调整值根据产品品项不同自动整定，提高包馅食品产线自动化程度，降低产线运行人员的劳动强度，尽量减少人员干预。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，所述方法包括：
步骤一，在挑拣工位增加HMI人机界面以及PLC可编程序控制器，HMI与PLC进行通讯连接；
步骤二，挑拣人员通过HMI设置包馅食品的产品品项，各品项产品在对调节螺栓单圈调节时包括：下馅调整量，单次调整量，以及对N台成型机的2N个下料口对下馅量进行单独调节，调节完毕后HMI完成调节反馈；
步骤三，PLC根据HMI的品项信息、调节螺栓单圈调整量、单次调整量进行数据计算，将调整重量值换算为步进电机的旋转角度；
步骤四，挑拣人员对各成型机进行质量加/减操作时，挑拣位PLC对相关信号进行标记，并且将各成型机反馈信号表现在HMI上。
进一步的，新增挑拣工位的PLC与原成型机PLC组成RS485通讯网络，挑拣工位操作信号通过RS485网络实时传递到各成型机PLC，各成型机PLC将收到的旋转角度转换为方向以及脉冲信号。
进一步的，脉冲发送完成后，发送任务完成信号至挑拣位PLC。
进一步的，在各成型机电控箱内安装步进电机控制器，下馅口调节螺栓处安装步进电机调节装置，步进电机调节装置将成型机的方向以及脉冲方向转换为精确的物理角度，从而实现馅料精确的质量调整。
进一步的，所述步进电机调节装置包括步进电机、步进电机安装支架、联轴器，联轴器与下馅调整螺栓连接。
进一步的，在各成型机处设置本地馅料质量调整旋钮以及馅料调整急停按钮，用于本地对下馅量进行精调。
进一步的，各成型机控制下馅的步进电机调节装置运行状态和本地操作情况均通过PLC网络实时反馈到挑拣位HMI。
本发明具有如下优点：本发明中挑拣位PLC与各成型机控制器组成通讯网络，挑拣位相关下馅控制信息通过网络发送到各台成型机；
各成型机控制器将收到的旋转角度转换为脉冲以及方向信号，对步进电机进行旋转角度以及方向控制；
在各成型机附近增加本地调整旋钮以及急停按钮，方便本地操作。
本发明加装本系统后，生产过程中检重员根据检重结果直接对推料调整装置进行调整，调整值根据产品品项不同自动整定，无需设备操作员进行干预，减少检重员与设备操作员的交流量，降低检重员与设备操作员的劳动强度，降低产线对设备操作员熟练度的需求，降低人员干预度，提高了整条产线的运行稳定性。
本发明能够提供一种在检重员检测到实际产品重量需要调整，不需要通过设备操作人员，检重员可以快速、高效、便捷的对各台包馅产品成型机推馅装置进行调整。从而减少检重员与各台设备操作员的交流量，降低检重员与各设备操作员的劳动强度，降低人员对设备的干预量，提高整个产线的自动化程度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的装置网络拓扑图。
图3是本发明的成型机推料调整装置电控原理图。
图4是本发明的HMI推料装置调整画面。
图5是本发明的HMI品项信息画面。
图6是本发明的图1中局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明在具体实施时，本发明的目的在于针对上述问题，而提供一种能够提供在检重员检测到实际产品重量需要调整，不需要通过设备操作人员，检重员可以快速、高效、便捷的对各台包馅产品成型机推馅装置进行调整。从而减少检重员与各台设备操作员的交流量，降低检重员与各设备操作员的劳动强度，降低人员对设备的干预量，提高整个产线的自动化程度。
实现上述目的的技术方案是：
在挑拣工位增加HMI(人机界面)以及PLC（可编程序控制器）一台，挑拣人员可以通过HMI设置产品品项，各品项产品在调节螺栓单圈调节时的下馅调整量，单次调整量，以及对6台成型机的12个下料口对下馅量进行单独调节，调节完毕后HMI完成调节反馈。HMI与PLC进行通讯，PLC根据HMI的品项信息、调节螺栓单圈调整量、单次调整量进行数据计算，将调整重量值换算为步进电机的旋转角度。挑拣人员对各成型机进行质量加/减操作时，挑拣位PLC对相关信号进行标记，并且将各成型机反馈信号表现在HMI上。
新增挑拣工位PLC与原成型机PLC组成RS485通讯网络，挑拣位操作信号通过RS485网络实时传递到各成型机PLC,各成型机PLC将收到的旋转角度转换为方向以及脉冲信号。脉冲发送完成完成后，发送任务完成信号至挑拣位PLC。
目前实施方案为挑拣位PLC+成型机PLC+步进电机控制器，在实施过程中可改为挑拣位PLC+通讯型步进电机控制器。
在各成型机电控箱内安装步进电机控制器，下馅口调节螺栓处安装步进电机、步进电机安装支架、联轴器等，联轴器与下馅调整螺栓连接。步进电机将成型机的方向以及脉冲方向转换为精确的物理角度，从而实现馅料精确的质量调整。
在各成型机处设置本地馅料质量调整旋钮以及馅料调整急停按钮，可本地对下馅量进行精调。
各成型机下馅调整装置运行状态，本地操作情况通过PLC网络实时反馈到挑拣位HMI。
步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是，它接收数字控制信号（电脉冲信号）并转化成与之相对应的角位移或直线位移，它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制，输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量，这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低，几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。
此外，PLC可以直接与步进电机控制器组成通讯网络，步进电机控制器根据通讯信号进行步进电机启停控制以及旋转量的给定。
可以用伺服放大器控制伺服电机完成对旋转量的精确控制，同时挑拣位PLC页可以直接与与各伺服放大器通过网络连接。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一，在挑拣工位增加HMI人机界面以及PLC可编程序控制器，HMI与PLC进行通讯连接；
步骤二，挑拣人员通过HMI设置包馅食品的产品品项，各品项产品在对调节螺栓单圈调节时包括：下馅调整量，单次调整量，以及对N台成型机的2N个下料口对下馅量进行单独调节，调节完毕后HMI完成调节反馈；
步骤三，PLC根据HMI的品项信息、调节螺栓单圈调整量、单次调整量进行数据计算，将调整重量值换算为步进电机的旋转角度；
步骤四，挑拣人员对各成型机进行质量加/减操作时，挑拣位PLC对相关信号进行标记，并且将各成型机反馈信号表现在HMI上。
2.根据权利要求1所述的一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，其特征在于：新增挑拣工位的PLC与原成型机PLC组成RS485通讯网络，挑拣工位操作信号通过RS485网络实时传递到各成型机PLC，各成型机PLC将收到的旋转角度转换为方向以及脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，其特征在于：脉冲发送完成后，发送任务完成信号至挑拣位PLC。
4.根据权利要求1所述的一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，其特征在于：在各成型机电控箱内安装步进电机控制器，下馅口调节螺栓处安装步进电机调节装置，步进电机调节装置将成型机的方向以及脉冲方向转换为精确的物理角度，从而实现馅料精确的质量调整。
5.根据权利要求4所述的一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，其特征在于：所述步进电机调节装置包括步进电机、步进电机安装支架、联轴器，联轴器与下馅调整螺栓连接。
6.根据权利要求5所述的一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，其特征在于：在各成型机处设置本地馅料质量调整旋钮以及馅料调整急停按钮，用于本地对下馅量进行精调。
7.根据权利要求6所述的一种包馅食品推馅系统提高自动化程度的调整方法，其特征在于：各成型机控制下馅的步进电机调节装置运行状态和本地操作情况均通过PLC网络实时反馈到挑拣位HMI。
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周国祥;刘成良;: "一种新型包馅机自动控制系统", 计算机测量与控制, no. 03, pages 343 - 345 *

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