一種涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理系統(tǒng)

曹 峰

(無(wú)錫中糧工程科技有限公司，江蘇 無(wú)錫 214035)

稻谷經(jīng)過礱谷機(jī)脫殼后變成糙米，再經(jīng)過碾米機(jī)將糙米碾成白米。為了提高碾白后大米的外觀、食用品質(zhì)和儲(chǔ)藏性能，碾米后還需經(jīng)過涼米、拋光、分級(jí)、色選等工藝才能加工出高品質(zhì)的成品大米。

在碾米機(jī)組后段,采用垂直風(fēng)選器、涼米分級(jí)篩進(jìn)行多段動(dòng)態(tài)涼米,使米溫接近室溫；然后將大米放入涼米調(diào)質(zhì)倉(cāng)存放一段時(shí)間 (通常為1 d),使米粒充分收縮,恢復(fù)到原始質(zhì)地,再進(jìn)行拋光,不僅可提高拋光精度,光澤度穩(wěn)定性變好,而且使拋光工序的增碎可降低1～3個(gè)百分點(diǎn)[1]。涼米主要是降低米溫，兼有散濕 (降低水分)和吸除米流中浮糠的作用[2]。 因此，碾白米經(jīng)過涼米后可有效提升大米的感官品質(zhì)，降低大米的爆腰和破碎，有效提高米廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1 傳統(tǒng)涼米倉(cāng)進(jìn)、出倉(cāng)工藝

傳統(tǒng)的稻谷加工工藝中，進(jìn)、出涼米倉(cāng)一般不單獨(dú)設(shè)置流量秤，只是在涼米倉(cāng)上、下合適的部位設(shè)置高、低料位器。當(dāng)進(jìn)倉(cāng)大米快裝滿時(shí)觸發(fā)高料位器報(bào)警，顯示滿倉(cāng)狀態(tài)；或者倉(cāng)內(nèi)大米快排空時(shí)觸發(fā)低料位器報(bào)警，顯示空倉(cāng)狀態(tài)。該工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備配置成本低，能實(shí)現(xiàn)基本的空倉(cāng)和滿倉(cāng)報(bào)警功能；缺點(diǎn)是只能顯示滿倉(cāng)和空倉(cāng)兩個(gè)狀態(tài)，物料沒有裝滿或排空時(shí)不知道實(shí)際倉(cāng)容狀態(tài)，不能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地了解倉(cāng)內(nèi)實(shí)際存儲(chǔ)值，無(wú)法給生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的倉(cāng)容信息，不利于現(xiàn)代化稻米加工廠對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、成本精確計(jì)算和追溯查詢的要求。

2 涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理系統(tǒng)工作原理

涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理系統(tǒng)在涼米倉(cāng)前、后各設(shè)置一臺(tái)流量秤，實(shí)時(shí)采集進(jìn)兩個(gè)流量秤的瞬時(shí)流量值和累計(jì)值，通過PLC、WINCC上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和連續(xù)運(yùn)算，可以動(dòng)態(tài)顯示涼米倉(cāng)內(nèi)大米的實(shí)際存儲(chǔ)值，不僅能滿倉(cāng)、空倉(cāng)報(bào)警，通過數(shù)據(jù)庫(kù)還能實(shí)時(shí)記錄每次進(jìn)、出倉(cāng)時(shí)間和數(shù)量，每班結(jié)束自動(dòng)生成倉(cāng)容報(bào)表數(shù)據(jù)，極大地提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)數(shù)據(jù)精確性；便于生產(chǎn)成本精確計(jì)算和后期的追溯查詢。

涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理系統(tǒng)通過485通訊采集進(jìn)倉(cāng)、出倉(cāng)兩個(gè)流量秤的累計(jì)值和瞬時(shí)流量，再通過PLC計(jì)算進(jìn)倉(cāng)、出倉(cāng)的實(shí)際值，以及涼米倉(cāng)現(xiàn)有的存儲(chǔ)量，最終將倉(cāng)的實(shí)際存儲(chǔ)量實(shí)時(shí)顯示在上位機(jī)WINCC上，并通過數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)記錄以備追溯查詢。具體工作原理是：當(dāng)開始進(jìn)糧的瞬間，PLC記錄流量秤當(dāng)前累計(jì)值作為秤初始值，倉(cāng)當(dāng)前的存儲(chǔ)值作為倉(cāng)初始值；進(jìn)糧一段時(shí)間經(jīng)過一個(gè)PLC掃描周期后，流量秤累計(jì)值增加，再記錄下此時(shí)的累計(jì)值；該累計(jì)值減去秤初始值就是進(jìn)倉(cāng)值，進(jìn)倉(cāng)值加上倉(cāng)初始值就是倉(cāng)的實(shí)時(shí)值，同時(shí)顯示在上位機(jī)WINCC上。當(dāng)開始出糧的瞬間，PLC記錄下流量秤當(dāng)前累計(jì)值作為秤初始值，倉(cāng)當(dāng)前的存儲(chǔ)值作為倉(cāng)初始值；出糧一段時(shí)間經(jīng)過一個(gè)PLC掃描周期后，流量秤累計(jì)值增加，再記錄下此時(shí)的累計(jì)值；該累計(jì)值減去秤初始值就是出倉(cāng)值，倉(cāng)初始值減去出倉(cāng)值就是倉(cāng)實(shí)時(shí)值，同時(shí)顯示在上位機(jī)WINCC上。每一次進(jìn)倉(cāng)、出倉(cāng)操作完成后數(shù)據(jù)庫(kù)可以產(chǎn)生一條記錄，包括進(jìn)出倉(cāng)時(shí)間、倉(cāng)初始值、倉(cāng)增加值(減少值)、倉(cāng)當(dāng)前存儲(chǔ)值。

3 涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理應(yīng)用示例

涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理工藝流程圖見圖1。

圖1 涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理工藝流程圖

由圖1可見，提升機(jī)為1、3、9；流量秤為2、10；進(jìn)倉(cāng)刮板機(jī)為4；倉(cāng)上閘門為5-1至5-4；涼米倉(cāng)為6-1至6-4；倉(cāng)下閘門為7-1至7-4；出倉(cāng)刮板機(jī)為8。

該工藝流程中涼米倉(cāng)6有4個(gè)。進(jìn)倉(cāng)時(shí)，開啟不同的閘門5，大米就進(jìn)入不同的倉(cāng)存儲(chǔ)；出倉(cāng)時(shí)，開啟不同的閘門7，大米就從不同的倉(cāng)流出進(jìn)入下一道工序。

碾白后的大米經(jīng)過提升機(jī)1提升進(jìn)入流量秤2計(jì)量入倉(cāng)值，再經(jīng)過提升機(jī)3提升至進(jìn)倉(cāng)刮板機(jī)4，通過閘門5選擇進(jìn)入1～4#涼米倉(cāng)6，完成進(jìn)倉(cāng)過程。經(jīng)過24 h存儲(chǔ)降溫后，根據(jù)需要的倉(cāng)打開對(duì)應(yīng)的閘門7，出倉(cāng)大米流進(jìn)出倉(cāng)刮板機(jī)8，再經(jīng)過提升機(jī)9提升至流量秤10計(jì)量出倉(cāng)值，完成出倉(cāng)過程。

流量秤2在計(jì)量時(shí)顯示累計(jì)值和瞬時(shí)流量值，并且會(huì)將累計(jì)值算到倉(cāng)容的增加值上；流量秤10在計(jì)量時(shí)顯示累計(jì)值和瞬時(shí)流量值，并且會(huì)將累計(jì)值算到倉(cāng)容的減少值上；通過計(jì)算初始值、增加值、減少值可以動(dòng)態(tài)得到倉(cāng)容的實(shí)際存儲(chǔ)值，并實(shí)時(shí)顯示在上位機(jī)WINCC上，完成一次完整的進(jìn)、出倉(cāng)過程。

4 應(yīng)用與展望

目前，涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理系統(tǒng)已成功應(yīng)用在江蘇射陽(yáng)大米集團(tuán)有限公司年產(chǎn)15萬(wàn)t大米生產(chǎn)線和徐州佳盛源農(nóng)業(yè)科技有限公司10萬(wàn)t大米生產(chǎn)線，取得了滿意的效果，給企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和管理帶來高效和便利。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，帶來國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本不斷上升，加上進(jìn)口糧食價(jià)格沖擊國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，糧食加工企業(yè)利潤(rùn)非常微薄。尤其是在“稻強(qiáng)米弱”的大形勢(shì)下，大米加工企業(yè)更應(yīng)該注重提高生產(chǎn)線設(shè)備的智能化和先進(jìn)性，有效地降低企業(yè)生產(chǎn)成本[3]。涼米倉(cāng)動(dòng)態(tài)倉(cāng)容管理系統(tǒng)可以更好地提高大米加工企業(yè)的自動(dòng)化程度，提升生產(chǎn)管理水平，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，具有很好的應(yīng)用前景。