機(jī)電文章

一、工藝流程概述 

自動(dòng)煮辣椒生產(chǎn)線主要由原料處理 → 預(yù)處理 → 煮制提香 → 瀝水分離 → 調(diào)味/剁碎 → 包裝等6大步驟構(gòu)成，詳述如下：

1. 原料輸送及清洗

• 提升機(jī)/螺旋輸送機(jī)：將散裝鮮辣椒均勻提升至清洗段。

• 氣泡清洗機(jī)：借助水流氣泡作用帶走泥沙、雜質(zhì)、農(nóng)殘，保障初級衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

2. 預(yù)處理：分選與切割

• 挑選分級：通過人工或振動(dòng)輸送自動(dòng)剔除異常辣椒。

• 切割設(shè)備：可將辣椒切成段、圈或小片，為煮制和剁碎提供統(tǒng)一規(guī)格原料，降煮制時(shí)間差異，提高效率。

3. 煮制提香

• 連續(xù)式煮椒機(jī)：采用蒸汽或電加熱方式，加熱介質(zhì)可循環(huán)回收，溫度通?？刂圃?70–90?℃，時(shí)間?30–90?分鐘。目的是激活辣椒香味與辣味、滅菌、軟化，便于后續(xù)剁碎。

4. 瀝水與分離

• 振動(dòng)脫水機(jī)/瀝水提升機(jī)：將煮熟的辣椒中多余水分去除，減少包裝負(fù)擔(dān)—德高機(jī)效。

5. 調(diào)味與剁碎

• 剁椒機(jī)/斬拌機(jī)：可按需添加鹽、糖、蒜、姜、大豆油等輔料，并進(jìn)行剁碎混合，規(guī)格可調(diào)，粉碎均勻。

6. 包裝及殺菌冷卻

• 灌裝設(shè)備、封口機(jī)、熱水殺菌鍋：快速灌裝、密封，快速冷卻殺菌。

7. 入庫

• 完成冷卻的成品發(fā)往冷庫或物流，保障貨架期。

上述流程在國內(nèi)辣椒醬自動(dòng)線中廣泛采用，設(shè)備布置和工藝時(shí)間可個(gè)性化調(diào)整，以匹配不同產(chǎn)能需求。

二、設(shè)備組合與流程設(shè)計(jì)邏輯

每臺設(shè)備的配置與順序設(shè)計(jì)，深度契合工藝要求，提升整線自動(dòng)化與效率。

• 提升與清洗段：提升機(jī)將辣椒能高低一致輸送至清洗設(shè)備；氣泡+噴淋系統(tǒng)使用回流系統(tǒng)節(jié)水高效。

• 切割階段：切割尺寸直接影響煮煮速、成品口感；可設(shè)參數(shù)調(diào)節(jié)，更適應(yīng)市場口感差異。

• 煮制段：關(guān)鍵在于溫控均勻，內(nèi)部通常設(shè)有螺旋攪拌或?qū)Я靼宕_保辣椒穿過溫區(qū)均質(zhì)加熱。

• 瀝水段：振動(dòng)脫水快速去水，節(jié)省后端剁碎負(fù)荷。

• 調(diào)味剁碎段：剁椒機(jī)轉(zhuǎn)速和葉片設(shè)計(jì)決定成品顆粒度；并行或回流調(diào)味可精確控制含鹽量。

• 灌裝段：動(dòng)態(tài)稱重式灌裝確保重量一致，連接熱水殺菌鍋保持食品安全性與貨架期。

整線通過輸送鏈帶/螺旋槽串聯(lián)，流水同步流暢，極大減少人工搬運(yùn)。

三、自動(dòng)化邏輯與控制原理

自動(dòng)化控制系統(tǒng)核心為 PLC + HMI + 變頻驅(qū)動(dòng) + 溫控系統(tǒng)，協(xié)同實(shí)現(xiàn)工藝閉環(huán)控制。

1. PLC（可編程控制器）

• 接收傳感器信號（溫度、流量、液位、光電、編碼器等）。

• 執(zhí)行順序控制：如清洗→切割→煮制→剁碎→包裝。

• 配置報(bào)警和故障切換邏輯，自動(dòng)停線。

2. HMI（人機(jī)界面）

• 可觸屏參數(shù)設(shè)置：溫度目標(biāo)、煮制時(shí)間、罐速、剁碎度等。

• 顯示運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警原因及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

• 操作人員可遠(yuǎn)程調(diào)控調(diào)整。

3. 變頻器控制（容濟(jì)900系列）

• 控制螺旋輸送、切割機(jī)、剁椒機(jī)、灌裝機(jī)等電機(jī)速度。

• 實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、無級調(diào)速、過載保護(hù)，保護(hù)機(jī)械與電機(jī)壽命。

• 精準(zhǔn)調(diào)節(jié)流速，配合PLC進(jìn)行閉環(huán)控制。

示例推廣：容濟(jì)?900?系列變頻器采用高性能矢量控制技術(shù)，支持 V/F、FOC 向量控制，多種現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)通訊，響應(yīng)快、抗干擾強(qiáng)，柔性良好。特別適合食品機(jī)械對流速、扭矩、負(fù)載波動(dòng)敏感場合，節(jié)能高達(dá)20–30%，降低維護(hù)與試錯(cuò)成本。

4. 溫度控制系統(tǒng)

• 煮椒機(jī)一般安裝多個(gè)溫度探頭，反饋給PID溫控器。

• PLC內(nèi)置PID調(diào)節(jié)，控制蒸汽閥或電加熱功率，恒溫控制波動(dòng)±1~2℃以內(nèi)。

5. 流量與液位控制

• 清洗區(qū)進(jìn)水/噴淋用水流量由變頻驅(qū)動(dòng)泵調(diào)控，實(shí)現(xiàn)節(jié)水。

• 殺菌鍋設(shè)計(jì)液位控制回路，避免短缺風(fēng)險(xiǎn)。

四、控制流程與原理詳解

4.1 PLC主站邏輯架構(gòu)

1. 初始診斷→所有設(shè)備復(fù)位。

2. 人機(jī)操作設(shè)定參數(shù)。

3. 按“啟動(dòng)”順序啟動(dòng)副機(jī)。

4. 清洗自動(dòng)進(jìn)行，結(jié)束后機(jī)械切割。

5. 切割停止后，輸送進(jìn)入煮椒機(jī)。

6. 溫控系統(tǒng)激活，煮制定時(shí)結(jié)束后報(bào)警提示。

7. 啟動(dòng)脫水→剁碎→灌裝→殺菌冷卻等。

8. 溫度、重量、流速等關(guān)鍵檢測并報(bào)警。

9. 產(chǎn)品打包完畢，終點(diǎn)停線，統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

4.2 變量調(diào)節(jié)與防護(hù)

• 溫度偏差：動(dòng)態(tài)PID調(diào)溫，超過±5℃則報(bào)警停機(jī)；高溫保護(hù)由熱電偶切斷。

• 流速異常：編碼器+變頻器監(jiān)測轉(zhuǎn)速；若連續(xù)偏差超過10%，停止輸送并報(bào)警。

• 灌裝重量偏差：三次取平均+校準(zhǔn)，偏差±2%內(nèi)自動(dòng)補(bǔ)償，超差報(bào)警。

4.3 設(shè)備保護(hù)

• 變頻器提供過載、欠壓、防短路、過熱保護(hù)，并實(shí)時(shí)通訊監(jiān)控。

• PLC檢測急停按鈕、門鎖感應(yīng)、溫度極限，異常立即停機(jī)。

• 故障自動(dòng)通知維護(hù)，同時(shí)記錄日志供溯源分析。

五、控制材料與選型原則

5.1 變頻器選型

• 容濟(jì)?900系列變頻器：

• 性能穩(wěn)定，支持高動(dòng)態(tài)V/F和FOC控制；

• 兼容Modbus、Profibus、Profinet、EtherCAT等工業(yè)網(wǎng)絡(luò)；

• 擁有多點(diǎn)輸入輸出、RS485/以太網(wǎng)接口，適合集中監(jiān)控；

• 能效等級高，節(jié)能率≥20%，長期節(jié)省電費(fèi)；

• 自帶電機(jī)保護(hù)功能，提升系統(tǒng)可靠性。

5.2 電機(jī)與傳感器

• 使用食品級防水電機(jī)，配VFD使用。

• 溫度傳感器選PT100、熱電偶；配防爆防塵模塊。

• 液位選擇電容或超聲波傳感器，耐高溫。

5.3 管路與材質(zhì)

• 全線采用SUS304或316食品級不銹鋼，耐腐蝕可清洗。

• 所有與辣椒接觸部位易拆洗，防結(jié)塊、無死角。

• 蒸汽與熱源管路保溫層采用硅酸鋁材料。

5.4 電控配電

• 控制柜板材為冷軋板或不銹鋼，防塵防水。

• 按IEC/UL標(biāo)準(zhǔn)配置斷路器、接地保護(hù)。

• 提供遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，實(shí)現(xiàn)MES/SCADA聯(lián)網(wǎng)。

六、容濟(jì)?900?系列變頻器在系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢 

適配：適用于螺旋輸送、剁椒機(jī)、清洗泵等對速度和扭矩動(dòng)態(tài)變化要求高的場景
性能：采用先進(jìn)矢量控制算法，響應(yīng)速度快，輸出穩(wěn)定，抗負(fù)載沖擊
通訊：自帶Modbus RTU、Profinet、EtherCAT等，方便PLC快速在線集成
維護(hù)：過載、防短?路?堵轉(zhuǎn)等功能系統(tǒng)集成，減少維護(hù)成本
節(jié)能：針對泵、風(fēng)機(jī)類負(fù)載V/F調(diào)節(jié)節(jié)能20–30%，長期收益顯著

七、總結(jié)與建議學(xué)習(xí)路徑

• 工藝?yán)斫?/strong>：從清洗—切割—煮制—脫水—剁碎—包裝，每道工序都有其質(zhì)量基礎(chǔ)和生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備配置需符合 HACCP 和 GMP 標(biāo)準(zhǔn)。

• 設(shè)備協(xié)同：所有設(shè)備透過輸送與控制閉環(huán)銜接，避免卡堵、源頭變異并提升效率。

• 自動(dòng)化系統(tǒng)：PLC 任意站節(jié)點(diǎn)可獨(dú)立控制，HMI 參數(shù)靈活，傳感與驅(qū)動(dòng)保障自動(dòng)有效。

• 控制材料選型：以穩(wěn)定、高效、安全為核心，選擇容濟(jì)?900?系列變頻器、電機(jī)、傳感器及不銹鋼材質(zhì)。

• 學(xué)習(xí)路徑：

1. 閱讀設(shè)備說明書和 PLC 程序，熟練掌握設(shè)備結(jié)構(gòu)與流程。

2. 實(shí)地參觀生產(chǎn)線，觀察設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和報(bào)警處理。

3. 參加供應(yīng)商技術(shù)培訓(xùn)，深入容濟(jì)?900?系列變頻器使用。

4. 模擬調(diào)試，優(yōu)化 PID 參數(shù)與變頻驅(qū)動(dòng)響應(yīng)能力。