磨粉機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展分析

唐黎標(biāo)

杭州市食品有限公司　杭州　310004

磨粉機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展分析

唐黎標(biāo)

杭州市食品有限公司杭州310004

1）研究的背景及意義

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平有了很大提高，對(duì)面粉的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)要求越來(lái)越高，通用面粉已不能滿足要求，專(zhuān)用粉和營(yíng)養(yǎng)粉的市場(chǎng)占有率正在大幅度上升。提高產(chǎn)量的同時(shí)，盡快提升優(yōu)質(zhì)面粉的加工能力，就需要依賴可靠的制粉加工設(shè)備。

在國(guó)際市場(chǎng)中，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的大趨勢(shì)，進(jìn)一步發(fā)展糧機(jī)市場(chǎng)也形成了較大的空間。具有工藝技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備精良、服務(wù)周到的面粉加工設(shè)備的需求量將逐年增大。

磨粉機(jī)是面粉加工的主要設(shè)備，它主要由料筒、喂料系統(tǒng)、研磨系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成。

磨粉機(jī)控制系統(tǒng)主要由料位傳感單元、控制單元、控制電路、喂料輥轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元、喂料輥轉(zhuǎn)速控制單元、研磨輥離合軋單元、操作顯示及通信接口電路等組成?？刂葡到y(tǒng)主要采用氣壓控制和電控兩種形式。

控制系統(tǒng)的功能：傳感器感知進(jìn)料筒內(nèi)物料有無(wú)和多少的料位信息；根據(jù)料位信息控制離合軋，并與喂料機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)；根據(jù)料位信息來(lái)自動(dòng)控制喂料輥是否喂料及自動(dòng)調(diào)節(jié)喂料轉(zhuǎn)速，在最大程度上保證物料流量連續(xù)、均勻。

目前，市場(chǎng)上磨粉機(jī)的機(jī)械機(jī)構(gòu)已得到驗(yàn)證，而控制系統(tǒng)雖然得到了一些發(fā)展，但存在一些不足。因此設(shè)計(jì)一種可靠性高、價(jià)格能被市場(chǎng)接收的控制系統(tǒng)對(duì)磨粉機(jī)的發(fā)展至關(guān)重要。

2）國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

磨粉機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造已有上百年的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和設(shè)計(jì)改進(jìn)，只有磨粉機(jī)的性能全面和細(xì)致、結(jié)構(gòu)精巧和緊湊以及機(jī)、電、氣相結(jié)合的自動(dòng)化程度高，才能滿足制粉工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)展新產(chǎn)品，生產(chǎn)穩(wěn)定和效果均勻一致的要求。各國(guó)和各個(gè)設(shè)計(jì)制造公司都在相互學(xué)習(xí)、改進(jìn)和創(chuàng)新，在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)積累、篩選和發(fā)展形成了一整套設(shè)計(jì)資料。我國(guó)的設(shè)計(jì)制造工作者正在向先進(jìn)國(guó)家學(xué)習(xí)和趕超，主要是吸收國(guó)外磨粉機(jī)的長(zhǎng)處，盡可能改創(chuàng)后用于新磨粉機(jī)的設(shè)計(jì)。

①國(guó)外研究動(dòng)態(tài)

國(guó)外磨粉機(jī)的生產(chǎn)廠家主要有：瑞士BUHLER公司、意大利GBS公司及意大利OCRIM公司。

瑞士BUHLER公司：主要生產(chǎn)MDDK型磨粉機(jī)，它的控制系統(tǒng)原理和FMFQJ型磨粉機(jī)相似，傳感器為機(jī)械式料位傳感器，控制方式為氣動(dòng)控制。但該公司設(shè)備制造精良，其控制系統(tǒng)的使用效果較好。

意大利GBS公司：在磨粉機(jī)的控制系統(tǒng)積極采用新技術(shù)：如紅外式料位傳感器、研磨輥離合用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、可編程序控制器（PLC）、變頻電機(jī)調(diào)速喂料等。

意大利OCRIM公司：在磨粉機(jī)的控制系統(tǒng)上采用電容式料位傳感器、可編程序控制器（PLC）和變頻電機(jī)調(diào)速喂料等技術(shù)。

②國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)

國(guó)內(nèi)磨粉機(jī)的生產(chǎn)廠家主要有：BUHLER（無(wú)錫）公司、GBS糧食機(jī)械（北京）有限公司、張家口糧機(jī)廠、漢中糧機(jī)廠、始皇糧機(jī)廠、開(kāi)封二糧機(jī)、天津理化院等。

BUHLER（無(wú)錫）公司和GBS（北京）糧機(jī)廠的磨粉機(jī)在控制系統(tǒng)和其國(guó)外產(chǎn)品相似。

3）磨粉機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展

磨粉機(jī)的控制方式，經(jīng)歷了手動(dòng)控制、液壓控制、氣壓控制和電控四個(gè)階段。早期的磨粉機(jī)完全采用手動(dòng)，操作工人通過(guò)目測(cè)，發(fā)現(xiàn)物料較多，該喂料時(shí)，扳下操作手柄，磨粉機(jī)開(kāi)始喂料，磨輥同時(shí)合軋；發(fā)現(xiàn)料位較低時(shí)，合上手柄，磨輥離軋，同時(shí)喂料輥停止喂料。這種方式無(wú)法調(diào)節(jié)喂料量的大小，需要多人照看，且不能保證磨輥及時(shí)離合軋和喂料輥及時(shí)啟停，往往會(huì)造成空磨現(xiàn)象，大大減少磨輥及軸承的壽命。氣壓控制的磨粉機(jī)可以調(diào)節(jié)料位高于某一個(gè)高度后自動(dòng)喂料并合軋，低于某一個(gè)高度后停止喂料并離軋，但不能調(diào)節(jié)喂料輥的轉(zhuǎn)速。電控磨粉機(jī)可以根據(jù)進(jìn)料的料位高低自動(dòng)調(diào)節(jié)喂料輥的轉(zhuǎn)速，保證磨粉機(jī)在正常流量范圍內(nèi)既不會(huì)因物料喂料量太小而使進(jìn)料管堵料，也不會(huì)因流量大而磨空，避免磨輥頻繁離合閘，顯著改善面粉質(zhì)量。

目前，手動(dòng)控制、液壓控制的磨粉機(jī)已經(jīng)被淘汰，現(xiàn)在市場(chǎng)上主要采用氣壓控制和電控兩種形式，主流的磨粉機(jī)采用氣壓控制，占八成以上。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，磨粉機(jī)控制系統(tǒng)將會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。

4）存在的問(wèn)題

目前，國(guó)際市場(chǎng)上磨粉機(jī)的控制系統(tǒng)主要采用氣壓控制FMFQJ型和電控FMFQ兩種形式?？刂葡到y(tǒng)雖然得到了一些發(fā)展，但也存在一些不足：如FMFQJ型磨粉機(jī)的傳感器使用機(jī)械式料位器并使用杠桿機(jī)構(gòu)傳遞信號(hào)，控制系統(tǒng)靈敏度受零件加工、裝配及調(diào)整等人為因素影響較大；FMFQ型磨粉機(jī)的控制系統(tǒng)使用電容式料位傳感器、可編程控制器（PLC）、變頻器、減速電機(jī)、電磁閥等電器元器件，雖然使用效果較好，但其電器元件成本太高，不易被市場(chǎng)接受。

國(guó)內(nèi)磨粉機(jī)控制系統(tǒng)和FMFQJ型磨粉機(jī)類(lèi)似，主要是集中在功能的設(shè)計(jì)，新的材料考慮的少，電子技術(shù)沒(méi)有充分地應(yīng)用，再加上加工裝備較落后，所以國(guó)內(nèi)磨粉機(jī)控制系統(tǒng)的水平和國(guó)外還有差距。

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TS211.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

1674-5280（2016）04-0017-02

2016-05-06

唐黎標(biāo)（1965—），男，大學(xué)本科，工程師，糧油品質(zhì)檢測(cè)專(zhuān)業(yè)。