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酸奶发酵罐生产监控系统设计及PLC及编程软件的选择

作者:发酵罐 时间:2017-12-25 10:28
通过监控混合罐的液位控制原料的注入量,经搅拌充分混合后注入到发酵罐,通过监控严格控制发酵罐温度,发酵完成后即可获得成品酸奶。建立实时报警画面,为了当系统中某些量的值超过了所规定的界限时,系统自动产生相应警告信息(指示灯闪烁或 信息摘要:
酸奶 发酵罐 生产监控系统设计框图== 酸奶 发酵 罐生产监控系统实时报警画面运行效果 1、酸奶生产是个压力、温度、液位控制系统,以发酵罐为主反映器,具体过程就是把新鲜原奶和发酵剂(乳酸菌)加入混合罐,通过监控混合

酸奶发酵罐生产监控系统设计及PLC及编程软件的选择

变频器在发酵罐中的节能应用

变频器在发酵生产中的应用

根据不同生产菌种与不同生长代谢阶段对摄氧量的不同要求及搅拌器转速对溶氧浓度占据的主导地位,对发酵罐的传统搅拌器进行技术改造非常必要。通过改造工程,使发酵工艺中搅拌器转速、通气量、溶氧浓度和罐压等工艺参数有机结合,促使产生菌的生长代谢条件达到状态。

在生产初期可以将电机频率调低,大约在35 Hz就可以满足溶氧、压差等技术参数要求,随着培养时间的加长可以将频率逐渐提高,在培养阶段达到以工频运行的状态。

设备额定参数为电机AC 380 V,4P,90 kW/183 A,每批次32 h。

1)安装变频器之前电机运行状态为平均功率和电流分别为64 kW,126 A。

2)安装变频器后运行状态为平均功率和电流分别为50 kW,80 A。

3)改善前后节能绩效对比为:

平均节电率是[(64-50) / 64]伊=21.88%。

改善后每批次节约的电量(64-50)kW伊32 h=448 kW·h。

变频器在发酵罐中的节能应用总结:

采用变频器对发酵罐的恒速搅拌器进行技术改造,经数月运行考验,证实其节能效果良好:

1)试验数据证实,当发酵罐搅拌器的转速下调10%~20%时,用电量分别减少20%耀40%,节电效果十分显著,并且在满足产生菌不同生长代谢阶段对摄氧浓度需求的情况下,搅拌器转速均有下调的余地。

2)在发酵工艺周期内,适度地降低了搅拌器转速,有效地遏制了发酵液泡沫剧烈地生成,减少了染菌事故率,每批罐的消沫剂用量减少了24%左右。

3)由于发酵罐的搅拌器转速得以有效地控制与调整,因此成功地改善了生产工艺条件,使产出的发酵原单位提高了15.30%。

4)由于变频器采用电压/频率协调控制电动机的软启动工作方式,并且具有转矩补偿和提升功能,因此避了电动机全压启动时,对电网、电气设备与机械设备的冲击,有效地延长了电气系统设备和机械设备的大修期和使用寿命。

 

酸奶发酵罐生产监控系统设计及PLC及编程软件的选择

酸奶发酵罐生产监控系统设计框图== 酸奶发酵罐生产监控系统实时报警画面运行效果

1、酸奶生产是个压力、温度、液位控制系统,以发酵罐为主反映器,具体过程就是把新鲜原奶和发酵剂(乳酸菌)加入混合罐,通过监控混合罐的液位控制原料的注入量,经搅拌充分混合后注入到发酵罐,通过监控严格控制发酵罐温度,发酵完成后即可获得成品酸奶。

2.系统上电后原牛奶阀1打开,发酵剂罐中压力大于25Mpa时,发酵剂阀2打开,此时原牛奶和发酵剂在混合罐中混合,当混合罐液位大于5m时,混合泵打开(否则关闭)。

3.检测发酵罐温度,当其温度低于36度时,混合泵关闭。

2 PLC及编程软件的选择

美过ABB公司生产的AC500-ECO PLC。AC500-ECO PLC由于其技术、功能前大、价格合理,在冶金、石油、化工、水利、电力等行业有广泛的应用。AC500-ECO PLC可满足各种小型控制任务的要求:结构紧凑、扩展性强、应用简单、配置灵活、维护便捷。考虑到酸奶生产监控系统总的I/O点数不多,本文我们选用 AC500-ECO PLC作为控制器,而编程软件我们采用ABB的PS501 Control Builder。

建立实时报警画面,为了当系统中某些量的值超过了所规定的界限时,系统自动产生相应警告信息(指示灯闪烁或者出现报警声音),表明该量的值已经超限,提醒操作人员。为了方便查看、记录和区别,要将变量产生的报警信息归到不同的组中,即使变量的报警信息属于某个规定的报警组。对相应变量定义报警之后,还需要新建压力报警标志、温度报警标志、液位报警标志,为报警窗口下的按钮、报警灯的关联打下基础。产生新报警时,为了提醒操作员,故添加指示灯以及发出警报声音,从图库中找到合适的指示灯,并进行报警设置。在出现报警后,指示灯将会直闪烁,添加“报警确认”按钮,设置按钮按下时这样按下“报警确认”按钮后,在出现下次报警指示灯将不再闪烁。

将ABB AC500-ECO PLC和组态6.5相结合应用于酸奶生产监控系统,有效提高系统的自动化程度、可靠性和通讯能力,实践表明,该方案具有很好的应用前景,具有推广应用价值。

 

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