隧道式蒸烤機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

趙江 葛群虎

摘要：對(duì)于隧道式蒸烤機(jī)而言，熱源主要是熱空氣以及蒸汽，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)對(duì)食品的烹飪，在對(duì)蒸烤機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，所依據(jù)的原理是熱力學(xué)原理，并結(jié)合食品多項(xiàng)要求，在肉品熟制加工方面，隧道式蒸烤機(jī)得到廣泛使用。本文對(duì)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析，對(duì)濕度控制系統(tǒng)進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：溫度控制系統(tǒng);濕度控制系統(tǒng);隧道式蒸烤機(jī)

中圖分類號(hào)：TS203?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）11-0063-02

引言：借助于隧道式蒸烤機(jī)，不但可自動(dòng)控制產(chǎn)品溫度，而且可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品濕度的自動(dòng)控制，可在合理范圍內(nèi)，來任意調(diào)節(jié)蒸烤時(shí)間。在食品加工過程中，合理應(yīng)用隧道式蒸烤機(jī)，可促使食品色澤更加誘人，有著較好的口感，可對(duì)食品直接包裝，亦可當(dāng)作成品。對(duì)于隧道式蒸烤機(jī)而言，可將其劃分為兩部分，一部分是電氣控制系統(tǒng)，另一部分是主機(jī)。

1 溫度控制系統(tǒng)

對(duì)于隧道式蒸烤機(jī)而言，溫度控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅可對(duì)原料肉糊化度造成影響，而且在一定程度上，可直接決定產(chǎn)品的復(fù)水性，針對(duì)于溫度控制系統(tǒng)，與其有著耦合的關(guān)系。一般情況下，對(duì)于溫度控制系統(tǒng)而言，包含多個(gè)裝置，比如執(zhí)行裝置，以及檢測(cè)裝置等。對(duì)于本系統(tǒng)而言，溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)主要是蒸汽，借助于兩種方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。具體而言，基于對(duì)氣流量的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸烤機(jī)溫度的控制;借助于晶閘管調(diào)整器的作用，來對(duì)加熱器功率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，基于不同時(shí)間周期，結(jié)合周期時(shí)間的比例，來達(dá)到截止電壓的目的，或者是實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的全導(dǎo)通，本系統(tǒng)使用第二種控溫方式。

溫度控制系統(tǒng)中包含多種組成成分，比如電加熱器以及鉑熱電阻等。溫度控制系統(tǒng)工作原理如下所述：將鉑熱電阻視為溫度控制器，來對(duì)氣質(zhì)介質(zhì)溫度進(jìn)行控制，基于溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)來進(jìn)行輸出，該電流處于4毫安到20毫安之間，將電流信號(hào)輸入AI模塊中，進(jìn)而有AI模塊來進(jìn)行處理，針對(duì)于傳感器輸入值，將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)保存在映像區(qū)中，基于測(cè)量值以及給定值，PLC依據(jù)兩者之間的偏差，并結(jié)合PI控制規(guī)律，之后經(jīng)過AO模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而變成模擬量，最終將電流信號(hào)輸送到調(diào)整器中。對(duì)于晶閘調(diào)整器而言，主要用來調(diào)整加熱功率，在具體調(diào)節(jié)中，若要達(dá)到過零觸發(fā)的目的，需借助于電壓相位同步，然而，如果晶閘管存在導(dǎo)通，將會(huì)導(dǎo)致同步信號(hào)逐漸消失，在觸發(fā)電路問題中，這是主要問題之一，因此，需確保正弦波處于完整，不污染電網(wǎng)，通過有效結(jié)合PLC，可達(dá)到有效控制加熱溫度的目的。

對(duì)于觸摸屏而言，將其視為上位機(jī)，可實(shí)現(xiàn)與PLC的互通，針對(duì)于溫度控制系統(tǒng)，發(fā)送執(zhí)行命令。對(duì)于晶閘調(diào)整器而言，其控制信號(hào)處于4毫安到20毫安之間，借助于觸摸屏來開展設(shè)置，可通過人工方式來進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)亦可依據(jù)配方，來進(jìn)行事先自動(dòng)給定。對(duì)于手動(dòng)設(shè)置而言，主要基于觸摸屏，來對(duì)溫度值進(jìn)行設(shè)定，通過PLC來對(duì)毫安值進(jìn)行計(jì)算，最終經(jīng)過調(diào)整器的作用，來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)整;對(duì)于自動(dòng)設(shè)置而言，主要通過發(fā)揮PID控制功能，來對(duì)PID進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。有效發(fā)揮鉑熱電阻的作用，可將溫度值輸送至PLC，該溫度值是通過檢測(cè)而獲得的，之后借助于PLC的作用，將信號(hào)輸送至觸摸屏，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)的反饋控水”有是哪里？據(jù)考證應(yīng)該是現(xiàn)在的延河，陜北的第二大河，屬于黃河的直流，全長(zhǎng)接近二百九十公里，源于白于山附近，由西北向東南，流經(jīng)志丹、安塞、延安，于延長(zhǎng)縣南河溝涼水岸附近匯入黃河，這么長(zhǎng)河，怎么會(huì)燃燒？筆者認(rèn)為這里提的“洧水”，應(yīng)該是洧水河中漂浮的部分石油，以“洧水”代稱石油，因?yàn)?北宋科學(xué)家沈括寫的《夢(mèng)溪筆談》里有對(duì)“洧水”的特征進(jìn)行了描述，說“予知其煙可用，試掃其煙為墨，黑光如漆，松墨不及也，此物必大行于世”，翻譯過來就是，這個(gè)“洧水”可以燃燒，燃燒之后的煙灰，掃起來，收集起來可以作為墨，非常光亮，如同黑色的油漆一般好看，松木灰做的墨實(shí)在沒法與之相比，這東西一定會(huì)得到廣泛推廣?？梢酝茢唷稘h書·地理志》所指的“洧水”，不是整條洧水河，而應(yīng)該是其中某個(gè)水域，出產(chǎn)可燃液體，這種可以燃液體燃燒之后的黑色灰塵，還能制成墨，可以斷定，那就是石油，說明“洧水”出產(chǎn)石油。

在公元420-589年南朝宋官員、著名史學(xué)家、文學(xué)家范曄所著的《后漢書》中有郡國志，里邊記載延壽縣，縣南有山，石出泉水，其大如筥（jǔ）（筥是一種竹筐），燃之極明，不可食，縣人謂之石漆，同時(shí)又說它“如凝膏，與膏無異”，此處用了“膏”這個(gè)字，就是 脂肪，油;肥肉等等這樣的東西，，不能食用，可以燃燒，可以當(dāng)潤(rùn)滑劑。

唐代宰相李吉甫創(chuàng)作的一部唐代中國地理學(xué)專著《元和郡縣圖志》，于公元813年編撰完成，其中記錄了公元578年，突厥人攻打甘肅酒泉，守成軍民向城下傾倒“火油”，點(diǎn)燃焚毀了突厥兵的攻城器械，使酒泉城得以保全。我國古代人民把石油的可燃性成功的應(yīng)用到了軍事，到了公元919年后梁時(shí)期，“火油”就不只是用于防守了，當(dāng)時(shí)的工匠把“火油”裝在鐵罐里，發(fā)射出去燒毀敵船，由防守改進(jìn)為攻擊武器，，宋朝仁宗時(shí)期，依照官修正史的組織形式，專門設(shè)立編修機(jī)構(gòu)，由翰林學(xué)士丁度和曾公亮領(lǐng)導(dǎo)一幫懂軍事的文人，中國現(xiàn)存最早的一部官修兵書《武經(jīng)總要》 ，里邊記錄了如何制造攻城武器“猛火油”，其主要原料就是石油。南宋康譽(yù)編撰的《昨夢(mèng)錄》里有這樣一句話“皆掘地做大池，縱橫丈余，以蓄猛火油”，說明那時(shí)不僅有儲(chǔ)油池，而且還有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量尺寸，這可能就是最早的、最大的石油存儲(chǔ)設(shè)備了吧，與存儲(chǔ)相配套的一定是計(jì)量，可以觀測(cè)存儲(chǔ)量。

在現(xiàn)代社會(huì)石油不僅有上述功能，還可以提取數(shù)百種物質(zhì)，以石油為原料的化工產(chǎn)業(yè)，可以生產(chǎn)出上千種化工產(chǎn)品。石油及石油產(chǎn)品不只是民用品，更是現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防的重要物資，因?yàn)槠渲匾裕绻说难阂话?，石油被稱為“工業(yè)的血液”，如此重要的物資，其存儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售環(huán)節(jié)的計(jì)量，也相應(yīng)的非常重要。前文提到過，國外古代儲(chǔ)油尺的計(jì)量，最簡(jiǎn)單最直接的計(jì)量器具，就是把存儲(chǔ)器，讓它具備計(jì)量功能，又簡(jiǎn)單又實(shí)用。舉例說明，石油儲(chǔ)備，通常用立式金屬罐、臥式金屬罐，我們?cè)诮饘俟薜膬?nèi)部，測(cè)量出它的容積，標(biāo)注出刻度，那不就成了一個(gè)量筒了嗎？進(jìn)多少油，出多少油，現(xiàn)存多少，一目了然。是的，原理就這樣簡(jiǎn)單。于是，運(yùn)輸石油的油輪船艙，鐵路運(yùn)輸?shù)蔫F路罐車，公里運(yùn)輸用的油罐車，儲(chǔ)備用的油池、立式罐、臥式罐、球形罐與非標(biāo)準(zhǔn)罐，在專用計(jì)量器具的測(cè)量后，賦予它精確的容積表，于是它們就變身為計(jì)量罐，帶來了極大的方便。原理的確很簡(jiǎn)單，操作起來并非如此，因?yàn)橛绊懸蛩靥?，拿臥式罐為例，罐體我們可以認(rèn)為它是一個(gè)臥著的圓柱體，圓柱體的體積容易算，但是由下而上，每一毫米間隔其容積都不同，中部容積最大，上下端最小，每一毫米間隔的容積不是呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)。臥式罐兩端通常不是平板的，如果是平板，這就是典型的橫臥圓柱體。臥式罐為了讓兩端能抵御液體壓力，通常在兩端裝上圓錐體、圓錐臺(tái)、半球體、橢球體等等形狀的封頭，其橫截面容積，更不呈線性。為了保證罐體的牢固，內(nèi)部還添加了加強(qiáng)筋，讓橫截面的體積變化更為復(fù)雜。如何精確的測(cè)量它的體積，并出具精密的容積表，計(jì)量工作者經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐，給出了的兩種常用的方法，一、容積比較法，二、幾何尺寸測(cè)量法。

本文只是從宏觀是加以概述，后續(xù)將對(duì)石油計(jì)量的具體細(xì)節(jié)發(fā)展過程與經(jīng)驗(yàn)，做進(jìn)一步詳細(xì)研討。

參考文獻(xiàn)：

[1]丘光明 . 《中國古代計(jì)量史圖鑒》：【中英文本】[M].合肥工業(yè)大學(xué)出版社.2005

[2]丘光明，張延明 譯 . 《中國古代計(jì)量史》：【中英文本】[M].合肥工業(yè)大學(xué)出版社.2005