巴氏殺菌機(jī)的工藝和控制方案

1、. . . 巴氏殺菌機(jī)的工藝與其控制方案時(shí)間：2016.08.10摘要本文主要介紹了巴氏殺菌機(jī)的殺菌原理，工藝特點(diǎn)以與自動(dòng)化控制方式。并且根據(jù)設(shè)計(jì)和調(diào)試巴氏殺菌機(jī)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)描述了平時(shí)遇見的一些常見問題以與解決方法。對(duì)巴氏殺菌機(jī)的運(yùn)行時(shí)每個(gè)步驟的動(dòng)作以與該動(dòng)作的作用都有詳細(xì)的說明。在自動(dòng)化控制方面，對(duì)整體的硬件結(jié)構(gòu)以與一些難度比較高的自動(dòng)化解決方案進(jìn)行了描述。目錄1.巴氏殺菌機(jī)工藝介紹31.1巴氏殺菌機(jī)的工作原理31.1.1巴氏殺菌法31.1.2巴氏殺菌機(jī)的工作原理51.2 巴氏殺菌機(jī)的工藝特點(diǎn)61.2.1 工藝介紹71.2.2 巴氏工藝特點(diǎn)101.3 巴氏殺菌機(jī)調(diào)試時(shí)常見問題132.巴氏殺菌機(jī)的

2、控制方案202.1硬件系統(tǒng)222.2控制方案212.1.1程序結(jié)構(gòu)212.1.2主步序說明222.1.3功能程序242.3常見問題與解決方案263.結(jié)論284.參考文獻(xiàn).29巴氏殺菌機(jī)工藝介紹關(guān)鍵字：巴氏殺菌法，CIP，SIP，板式換熱器，均質(zhì)機(jī)，PLC，HMI，PID閉環(huán)控制。1.1巴氏殺菌機(jī)的工作原理1.1.1 巴氏殺菌法在一定溫度圍，溫度越低，細(xì)菌繁殖越慢；溫度越高，繁殖越快（一般微生物生長(zhǎng)的適宜溫度為2837）。但溫度太高，細(xì)菌就會(huì)死亡。不同的細(xì)菌有不同的最適生長(zhǎng)溫度和耐熱、耐冷能力。巴氏消毒其實(shí)就是利用病原體不是很耐熱的特點(diǎn)，用適當(dāng)?shù)臏囟群捅貢r(shí)間處理，將其全部殺滅。但經(jīng)巴氏消毒后，

3、仍保留了小部分無害或有益、較耐熱的細(xì)菌或細(xì)菌芽孢，因此巴氏消毒牛奶要在4左右的溫度下保存，且只能保存310天，最多16天。當(dāng)今使用的巴氏殺菌程序種類繁多。“低溫長(zhǎng)時(shí)間”(LTLT)處理是一個(gè)間歇過程，如今只被小型乳品廠用來生產(chǎn)一些奶酪制品?！案邷囟虝r(shí)間”(HTST)處理是一個(gè)“流動(dòng)”過程，通常在板式熱交換器中進(jìn)行，如今被廣泛應(yīng)用于飲用牛奶的生產(chǎn)。通過該方式獲得的產(chǎn)品不是無菌的，即仍含有微生物，且在儲(chǔ)存和處理的過程中需要冷藏?！翱焖侔褪蠚⒕敝饕獞?yīng)用于生產(chǎn)酸奶乳制品。國(guó)際上通用的巴氏高溫消毒法主要有兩種：一種是將牛奶加熱到6265，保持30分鐘。采用這一方法，可殺死牛奶中各種生長(zhǎng)型致病菌，滅菌效

4、率可達(dá)97.3%99.9%，經(jīng)消毒后殘留的只是部分嗜熱菌與耐熱性菌以與芽孢等，但這些細(xì)菌多數(shù)是乳酸菌，乳酸菌不但對(duì)人無害反而有益健康。第二種方法將牛奶加熱到7590，保溫1516秒，其殺菌時(shí)間更短，工作效率更高。但殺菌的基本原則是，能將病原菌殺死即可，溫度太高反而會(huì)有較多的營(yíng)養(yǎng)損失。（PU,在60溫度下保溫一分鐘即稱為滅菌強(qiáng)度是一個(gè)PU.）這種殺菌法既可殺死對(duì)健康有害的病原菌又可使乳質(zhì)盡量少發(fā)生變化。也就是根據(jù)對(duì)耐高溫性極強(qiáng)的結(jié)核菌熱致死曲線和乳質(zhì)中最易受熱影響的奶油分離性熱破壞曲線的差異原理，在低溫下長(zhǎng)時(shí)間或高溫下短時(shí)間進(jìn)行加熱處理的一種方法。其中，在60以下加熱30分鐘的方式，作為低溫滅菌

5、的標(biāo)準(zhǔn)，早為世界廣泛采用。利用高溫處理，雖對(duì)乳質(zhì)多少有些影響，但可增強(qiáng)滅菌效果，這種方法稱為高溫滅菌（sterilization），也就是在95以上加熱20分鐘。巴氏滅菌法除牛奶之外，也可應(yīng)用于發(fā)酵產(chǎn)品。 通常，市場(chǎng)上出售的袋裝牛奶就是采用巴氏滅菌法生產(chǎn)的。工廠采來鮮牛奶，先進(jìn)行低溫處理，然后用巴氏消毒法進(jìn)行滅菌。用這種方法生產(chǎn)的袋裝牛奶通常可以保存較長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)然，具體的處理過程和工藝要復(fù)雜的多，不過總體原則就是這樣。需要指出的是，喝新鮮牛奶（指剛剛擠出的牛奶）反而是不安全的，因?yàn)樗赡馨瑢?duì)我們身體有害的細(xì)菌。另一點(diǎn)是，巴氏消毒法也不是萬能的，經(jīng)過巴氏消毒法處理的牛奶仍然要儲(chǔ)存在較低的溫度下

6、（一般<4），否則還是有變質(zhì)的可能性。因此市場(chǎng)上很多出售袋裝牛奶的方法是很不規(guī)的。巴氏消毒牛奶是世界上消耗最多的牛奶品種，英國(guó)、澳大利亞、美國(guó)、加拿大等國(guó)家巴氏消毒奶的消耗量都占液態(tài)奶80%以上，品種有全脫脂、半脫脂或全脂的。在美國(guó)市場(chǎng)上，實(shí)際幾乎全是巴氏消毒奶，而且是大包裝（1升、2升、1加侖）的，市民上超市一次就買夠一個(gè)星期喝的鮮奶。市場(chǎng)很少有滅菌純牛奶賣，有的小城鎮(zhèn)根本買不到。巴氏消毒純鮮奶較好地保存了牛奶的營(yíng)養(yǎng)與天然風(fēng)味，在所有牛奶品種中是最好的一種。其實(shí)，只要巴氏消毒奶在4左右的溫度下保存，細(xì)菌的繁殖就非常慢，牛奶的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味就可在幾天保持不變。1.1.1 巴氏殺菌機(jī)的工作原理

7、巴氏殺菌機(jī)就是利用較強(qiáng)高溫的以與結(jié)合結(jié)核菌熱致死曲線以與乳制品中最容易受到熱的影響的奶油的分離性的熱破壞曲線的差異的原理，以與在長(zhǎng)時(shí)間的低溫的時(shí)間下或者是高溫下所進(jìn)行的加熱的處理。這種設(shè)備在市場(chǎng)上目前主要分為兩類，就是所說的高溫環(huán)境下的以與低溫下的。低溫的環(huán)境下溫度大約是50-70之間，保持一定時(shí)間的這個(gè)溫度，就達(dá)到了殺死牛奶中的病菌的作用，該設(shè)備的滅菌效果可以達(dá)到百分之百的效果。而高溫環(huán)境下就是指在90高溫的環(huán)境下保持一定的時(shí)間，至少在2分鐘左右，盡管殺菌時(shí)間較短，但其工作效率極高。根據(jù)升溫的方式可分為：管式殺菌機(jī)和板式殺菌機(jī)等。1.2巴氏的工藝特點(diǎn)圖1如圖1：整個(gè)巴殺包括一套板式換熱器，一

8、臺(tái)均質(zhì)機(jī)，兩套熱水系統(tǒng)，一套冰水系統(tǒng)，一個(gè)平衡罐。另外，光明巴殺控制系統(tǒng)還集成了一個(gè)菌種添加系統(tǒng)，還有兩條供菌種添加系統(tǒng)使用的無菌空氣線。1.2.1 工藝介紹光明巴殺主要功能包括：殺菌，均質(zhì)，離心，脫氣，降溫，菌種添加等。跟據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的不同，巴殺的功能各異。另外巴殺還可以對(duì)自身進(jìn)行消毒和CIP.巴殺CIP: 1. 巴殺CIP清洗對(duì)象包括：巴殺自身管路，混料出料線，發(fā)酵進(jìn)料線，均質(zhì)機(jī)，菌種添加罐。 2CIP液配制：除了奶油巴殺以外，所有巴殺的CIP液來自CIP7站，CIP7站主要負(fù)責(zé)CIP液濃度的配制，CIP液發(fā)送到巴殺后，由巴殺控制清洗溫度。由于清洗過程中CIP液不會(huì)再流失，所以巴殺不再判斷C

9、IP濃度。清洗完畢以后，會(huì)返還酸堿到CIP7站。CIP7站同時(shí)只能給一臺(tái)預(yù)巴殺或兩臺(tái)巴殺同時(shí)供酸堿。奶油巴殺溶液由濃酸濃堿罐供給，巴殺自身判斷電導(dǎo)和溫度。在酸堿推水過程中，CIP站被占用或未準(zhǔn)備好，巴殺小循環(huán)等待。3.清洗方式：和CIP站一樣，巴殺CIP包括水沖，單堿洗，全程洗。 水沖指最后沖洗，用清水沖洗，不升溫，只判斷時(shí)間。單堿洗指水沖-堿洗-水沖過程，堿洗時(shí)判斷溫度，水洗升溫，但不判斷溫度。全程洗指水洗-堿洗-水洗-酸洗-水洗過程。溫度判斷和堿洗 一樣。4.清洗過程：巴殺清洗過程中包括判斷溫度，流量。開啟脈沖。當(dāng)巴殺溶液溫度到達(dá)后，開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)過程中溫度低于低低值，暫停計(jì)時(shí)。清洗開始計(jì)

10、時(shí)后，開始脈沖。脈沖包括清洗閥腔閥門，比例閥0-100%開關(guān)，發(fā)酵線下閥腔等，最后一個(gè)脈沖啟動(dòng)菌種添加系統(tǒng)清洗信號(hào)，清洗菌種添加系統(tǒng)啟動(dòng)前必須要求無菌空氣線OK，該信號(hào)結(jié)束后，等待脈沖周期結(jié)束。預(yù)沖洗時(shí)，不用清洗閥腔。巴殺消毒: 巴殺消毒過程和CIP一樣，但是所有閥門不需要脈沖，整個(gè)消毒過程中，全部管路都保持高溫，當(dāng)末端溫度和殺菌溫度之間的溫度傳感器有一個(gè)溫度低于低值時(shí)，巴殺暫停殺菌；低于低低值時(shí)，重新計(jì)時(shí)。菌種添加系統(tǒng)靠蒸汽殺菌，所有巴殺消毒時(shí)，不用通過。巴殺消毒后，整個(gè)巴殺處于無菌狀態(tài)，保持管水的溫度全部要在殺菌溫度以上，保持循環(huán)。消毒后，只要有一點(diǎn)溫度低于最低消毒溫度（約85），巴殺就要

11、處于“未殺菌”狀態(tài)。必須重新殺菌才能生產(chǎn)。生產(chǎn)過程中，必須排放掉保持管的牛奶，重新消毒。巴殺生產(chǎn)：消毒后，處于水循環(huán)狀態(tài)。水循環(huán)中，巴殺運(yùn)行參數(shù)基本和生產(chǎn)時(shí)一致。如排空泵開始PID控制，所有溫度設(shè)定和生產(chǎn)時(shí)設(shè)定一致，脫氣罐開始啟動(dòng)脫氣。但均質(zhì)機(jī)未加壓，離心機(jī)不能啟動(dòng)脫奶油。生產(chǎn)分為料推水、生產(chǎn)、循環(huán)、水推料四個(gè)過程。料頂水：料推水時(shí)通過發(fā)酵處排放，分為料推水到平衡罐入口，等平衡罐低液位，到巴氏出口，到發(fā)酵罐排放四個(gè)階段。第一階段是混料頂水到平衡罐入口，在平衡罐入口處排放。第二階段巴殺等平衡罐低液位，巴殺停止進(jìn)料，停止低液位補(bǔ)水程序。等巴殺到低液位或連續(xù)液位低于一個(gè)低值時(shí)，開始進(jìn)料。此時(shí)，均質(zhì)機(jī)

12、開始加壓。第三階段料推水到巴殺出口，這階段巴殺出現(xiàn)普通報(bào)警都屏蔽，待推水結(jié)束后再判斷。第四階段料推水到巴殺發(fā)酵罐，出現(xiàn)報(bào)警后，巴殺可以進(jìn)入循環(huán)，報(bào)警消失后，繼續(xù)推剩余部分水。生產(chǎn)：生產(chǎn)時(shí)，出現(xiàn)低報(bào)警時(shí)，彈出信息提示。出現(xiàn)低低報(bào)警時(shí)，跳轉(zhuǎn)到循環(huán)。當(dāng)由于溫度或壓力原因出現(xiàn)非消毒狀態(tài)時(shí)，跳轉(zhuǎn)到排放程序。循環(huán)：巴殺出現(xiàn)故障或源罐低液位、手動(dòng)啟動(dòng)都可將巴殺由生產(chǎn)跳轉(zhuǎn)到循環(huán)，循環(huán)時(shí)巴殺出口溫度和進(jìn)料溫度要一樣。循環(huán)時(shí)間到后，直接跳轉(zhuǎn)到排放。期間可以手動(dòng)切換到生產(chǎn)或結(jié)束生產(chǎn)。水推料：水推料可分為水推料到平衡罐，等平衡罐低液位，水推料到巴殺出口，水推料到發(fā)酵罐四個(gè)階段。所有動(dòng)作過程基本與料頂水一樣。1.2.1

13、巴氏工藝特點(diǎn)光明巴氏工藝設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是：節(jié)能，安全。節(jié)能：光明巴氏節(jié)能有兩方面,換熱方式和節(jié)能控制方案。圖2換熱方式節(jié)能：如圖2，在牛奶進(jìn)入巴氏后，首先對(duì)牛奶進(jìn)行升溫的并不是蒸汽加熱的熱水，而是加熱后完成殺菌的牛奶。并且安裝了比例閥控制加熱溫度，滿足進(jìn)入均質(zhì)機(jī)的溫度要求。這樣不但能節(jié)省巴殺升溫所需的蒸汽，還能夠減少降溫所需的冰水。節(jié)能控制方案：在巴氏消毒后，跳轉(zhuǎn)到節(jié)能水生產(chǎn)狀態(tài)。正常巴殺消毒后在生產(chǎn)前狀態(tài)，控制方式基本和生產(chǎn)一樣，即升溫殺菌后降溫到發(fā)酵溫度。但經(jīng)常會(huì)有發(fā)酵罐或混料罐未準(zhǔn)備好的情況發(fā)生，巴殺在等待的時(shí)候會(huì)浪費(fèi)掉許多的能源。所以光明巴氏在等待時(shí)添加了節(jié)能水生產(chǎn)這個(gè)步驟。與當(dāng)?shù)却龝r(shí)

14、間達(dá)到設(shè)定值后，關(guān)閉冰水，關(guān)閉均質(zhì)機(jī)，等待再次啟動(dòng)。安全：這里的安全指兩方面：牛奶生產(chǎn)品質(zhì)的安全和設(shè)備保護(hù)的安全。生產(chǎn)品質(zhì)的安全：1. 壓差管理：如上圖，是冰水控制巴殺出口溫度的一個(gè)系統(tǒng)。外界提供冰水的壓力為4bar,系統(tǒng)根本不需要泵PIX8XME82。該泵的作用是壓差保護(hù)，即當(dāng)該泵運(yùn)行后，會(huì)減少進(jìn)入板換冰水的壓力，如果板換出現(xiàn)泄露后，保證了冰水不會(huì)流到產(chǎn)品中去。像這樣的壓差保護(hù)，該巴殺有五處，涉與到牛奶和熱水，殺完菌的牛奶和未殺菌的牛奶等。當(dāng)殺菌后巴氏出現(xiàn)壓差報(bào)警，巴氏就要排放掉所有牛奶，等待重新殺菌后，才能生產(chǎn)。 2. 溫度管理：整個(gè)巴氏控制要求最高的就是溫度。光明要求殺菌溫度上下浮動(dòng)為正

15、負(fù)0.3度，這樣對(duì)PID調(diào)節(jié)要求相當(dāng)高。同時(shí)要求整個(gè)系統(tǒng)的流量，壓力相當(dāng)穩(wěn)定。當(dāng)溫度低于低值時(shí)，巴氏會(huì)跳轉(zhuǎn)到循環(huán)狀態(tài)，不再允許進(jìn)料。當(dāng)溫度再低于低低值時(shí)，巴氏就要排放掉管路里面所有的牛奶，重新殺菌后，才能繼續(xù)生產(chǎn)。 對(duì)設(shè)備的安全保護(hù)：工藝設(shè)計(jì)上，整個(gè)巴殺的管路設(shè)計(jì)為開路，即管路中沒有閥門讓整個(gè)巴殺憋死。當(dāng)出現(xiàn)特殊情況，比如運(yùn)行過程中，氣源斷了，巴氏會(huì)處于開路運(yùn)行的狀態(tài)，不會(huì)把水憋死在管路中。在控制上，一些連鎖，對(duì)一些故障的處理都體現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的保護(hù)。比如，當(dāng)均質(zhì)機(jī)水壓，油壓開關(guān)消失后，系統(tǒng)延時(shí)停機(jī)，用于保護(hù)均質(zhì)機(jī)。均質(zhì)機(jī)入口壓力低于1bar后，系統(tǒng)延時(shí)停機(jī)，用于保護(hù)均質(zhì)機(jī)。當(dāng)系統(tǒng)出口壓力高于8b

16、ar后，跳到循環(huán)，用于保護(hù)板換。等等。 1.3 巴氏調(diào)試時(shí)常見問題 在調(diào)試過程中，出現(xiàn)了許多問題，這邊列舉一些比較常見的問題以與解決方案。一：特殊的INTERLOCK：巴殺運(yùn)行后，不能正常暫停，但是有時(shí)為了保護(hù)設(shè)備安全，必須緊急停機(jī)或跳轉(zhuǎn)到其他狀態(tài)。下面分開列舉所有故障的跳轉(zhuǎn)：1跳轉(zhuǎn)到急停的情況： 1平衡罐低液位出現(xiàn)后，延時(shí)20S。緊急停機(jī)。2均質(zhì)機(jī)流量開關(guān)消失后，延時(shí)10S，緊急停機(jī)。3均質(zhì)機(jī)入口壓力低于2Bar時(shí)，延時(shí)10S，緊急停機(jī)。4均質(zhì)機(jī)油壓消失后，延時(shí)10S，緊急停機(jī)。5均質(zhì)機(jī)溫度報(bào)警后，延時(shí)10S，緊急停機(jī)。6排空泵報(bào)警。7均質(zhì)機(jī)報(bào)警。8增壓泵報(bào)警。9巴殺急停按下。10均質(zhì)機(jī)急停

17、按鈕按下。2跳轉(zhuǎn)到冷卻停機(jī)/排空的情況（巴氏在生產(chǎn)前消毒后跳轉(zhuǎn)到冷卻停機(jī)。在生產(chǎn)時(shí)，跳轉(zhuǎn)到排空）：1巴殺出口和排空泵出口壓差報(bào)警2巴殺出口和預(yù)熱段出口壓差報(bào)警3巴殺殺菌段和熱水壓差報(bào)警4巴殺出口和冰水壓差報(bào)警5保持管出口和均質(zhì)機(jī)入口壓差報(bào)警6保持管出口溫度低于847殺菌溫度低于853 當(dāng)料推水和水推料時(shí)，巴殺此時(shí)不能循環(huán)也不能緊急停機(jī)（有牛奶在管路中）。所以在這兩個(gè)過程中出現(xiàn)一些故障要另作判斷。下面所有這兩個(gè)過程中的一系列故障的處理：巴殺狀態(tài)：報(bào)警原因：巴殺動(dòng)作：料推水:混料到平衡罐:混料程序報(bào)警巴殺循環(huán)發(fā)酵程序報(bào)警None平衡罐到巴殺出口:混料程序報(bào)警None發(fā)酵程序報(bào)警:None排放閥或巴

18、殺出口閥報(bào)警：排放平衡罐低液位：排放低流量：排放巴殺出口到發(fā)酵罐:混料程序報(bào)警:循環(huán)發(fā)酵程序報(bào)警:循環(huán)排放閥或巴殺出口閥報(bào)警：循環(huán)平衡罐低液位：排放低流量：排放生產(chǎn):生產(chǎn)中:混料程序報(bào)警:循環(huán)發(fā)酵程序報(bào)警:循環(huán)排放閥或巴殺出口閥報(bào)警：循環(huán)平衡罐低液位：結(jié)束生產(chǎn)低流量：結(jié)束生產(chǎn)循環(huán)中:混料程序報(bào)警:None發(fā)酵程序報(bào)警:None排放閥或巴殺出口閥報(bào)警：None平衡罐低液位：結(jié)束生產(chǎn)低流量：結(jié)束生產(chǎn)巴殺狀態(tài)：報(bào)警原因：巴殺動(dòng)作：水頂料混料到平衡罐:混料程序報(bào)警:下一步驟發(fā)酵程序報(bào)警:None排放閥或巴殺出口閥報(bào)警：循環(huán)平衡罐低液位：下一步驟低流量：下一步驟平衡罐到巴殺出口:混料程序報(bào)警:None發(fā)

19、酵程序報(bào)警:排放排放閥或巴殺出口閥報(bào)警：排放平衡罐低液位：急停低流量：急停巴殺出口到發(fā)酵罐:混料程序報(bào)警:None發(fā)酵程序報(bào)警:循環(huán)排放閥或巴殺出口閥報(bào)警：排放平衡罐低液位：急停低流量：急停二：CIP時(shí)液位控制問題問題: 前面提到巴氏CIP液由CIP7站控制，由于CIP7站只有一條供應(yīng)線，供應(yīng)量同時(shí)不能超過兩臺(tái)酸奶巴氏和一臺(tái)預(yù)巴氏。所以當(dāng)多臺(tái)巴氏要求供應(yīng)溶液時(shí)，必須要求有巴氏在等待狀態(tài)。巴氏CIP時(shí)，對(duì)防混閥閥腔和排放閥進(jìn)行清洗時(shí)，溶液必須排放掉;所以CIP過程中，溶液量會(huì)逐漸減少，需要CIP站供給溶液。整個(gè)巴氏CIP過程中，CIP站會(huì)頻繁向它供給溶液，當(dāng)多臺(tái)巴氏清洗時(shí)，CIP站就處于不停地向

20、正在清洗中的巴氏提供溶液的狀態(tài)。巴氏CIP過程需要2小時(shí)，所以CIP站的使用效率相當(dāng)?shù)?。其他需要清洗的巴氏不是長(zhǎng)時(shí)間的等待，就是在溶液推水的過程中，不斷地暫停。解決方法: 現(xiàn)根據(jù)光明要求，CIP站在溶液推水結(jié)束后，將平衡罐保持一個(gè)高液位，減少閥腔和排放閥的清洗時(shí)間。即期望整個(gè)CIP過程中巴氏的溶液不會(huì)低于低液位。當(dāng)?shù)陀诘鸵何缓?，巴氏不要?qǐng)求溶液，而是少量補(bǔ)水，保持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)即可。這樣就不會(huì)頻繁向CIP站請(qǐng)求溶液。提高CIP站運(yùn)行效率。這樣做的缺陷是：一，平衡罐清洗過程中保持高液位，不能達(dá)到很好的清洗效果。二，閥門脈沖清洗時(shí)間變短，影響清洗效果。三，巴氏的CIP溶液加水后，濃度或許降到清洗要求

21、以下，影響清洗效果。三：消毒降溫時(shí)，系統(tǒng)溫度不穩(wěn)定問題：消毒時(shí)，系統(tǒng)全部都是殺菌溫度，達(dá)到90度以上，消毒結(jié)束后，出口溫度要降到40度以下，如果是普通PID調(diào)節(jié)的話，巴殺出口溫度要立刻降到40度，整個(gè)系統(tǒng)溫度不穩(wěn)定，均質(zhì)機(jī)入口溫度，殺菌溫度都要有5度左右的波動(dòng)。至少要有十分鐘時(shí)間系統(tǒng)溫度才能溫度下來。解決方法: 消毒結(jié)束后，將出口溫度做斜坡降溫，即每分鐘將冰水比例閥的開度打開1%，巴殺出口開始慢慢降溫，直到出口溫度和設(shè)定溫度差值為5度以，PID開始自動(dòng)調(diào)節(jié)。 四：巴殺生產(chǎn)和循環(huán)切換時(shí)，對(duì)溫度的影響。問題：當(dāng)巴殺從生產(chǎn)切換到循環(huán)時(shí)，由于巴氏生產(chǎn)時(shí)進(jìn)料溫度是20度左右，當(dāng)切換到循環(huán)時(shí)，40度的循環(huán)

22、溫度進(jìn)平衡罐后會(huì)引起系統(tǒng)溫度不穩(wěn)定。解決方法：將循環(huán)溫度設(shè)定為20度。即循環(huán)時(shí)，立刻降溫，進(jìn)入到平衡罐的牛奶溫度不是很高，所有系統(tǒng)溫差也不是很大。這樣會(huì)出現(xiàn)的問題是當(dāng)從循環(huán)再次跳轉(zhuǎn)到生產(chǎn)或結(jié)束生產(chǎn)時(shí)， 巴殺要裝載生產(chǎn)參數(shù)，此時(shí)，巴殺出口溫度仍為20度，降下來需要一定的時(shí)間，有一段20度左右的牛奶要進(jìn)入到罐。同時(shí)出口溫度的報(bào)警要延時(shí)，要不立刻會(huì)跳到循環(huán)。巴氏殺菌機(jī)的控制方案2.1硬件系統(tǒng)圖2.1 如圖2.1，光明巴氏的硬件系統(tǒng)由CPU:1768-L43,以太網(wǎng)通訊模塊1768-ENBT，ASI模塊BWU1416組成，另外由以太網(wǎng)連接到Point I/O,變頻器，和觸摸屏。 整個(gè)巴殺主要閥門由AS

23、I控制，有些現(xiàn)場(chǎng)的角座閥和電磁閥由1DO的閥組輸出氣源控制。 泵分三種控制方式，排空泵由變頻控制。其余的泵由接觸器直接啟動(dòng)，均質(zhì)機(jī)由軟啟動(dòng)器控制。 奶油巴殺質(zhì)量流量計(jì)由Modbus和原奶CPU通訊后，再由以太網(wǎng)傳至奶油巴殺。整個(gè)系統(tǒng)既可在中控室由SCADA控制，也可以在設(shè)備旁由觸摸屏控制。2.2控制方案2.1.1程序結(jié)構(gòu)：圖2.2如圖2.2,巴殺有12個(gè)狀態(tài)，同時(shí)程序中有12個(gè)相對(duì)應(yīng)的Phase。巴氏同時(shí)只能在一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。巴氏程序按照?qǐng)D中的箭頭進(jìn)行跳轉(zhuǎn)。每個(gè)Phase中，有許多步序，來完成該P(yáng)hase的功能。當(dāng)程序在各個(gè)Phase中跳轉(zhuǎn)時(shí)，必須保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)行。YPT排空，PMT輸奶和PMT

24、糖漿三個(gè)Phase由混料和發(fā)酵和袋裝處負(fù)責(zé)。但啟動(dòng)生產(chǎn)前必須判斷。2.1.2主步序說明簡(jiǎn)單地介紹上面15個(gè)PHASE的功能：?jiǎn)?dòng)：巴殺開閥后，所有泵的啟動(dòng)都按照循序啟動(dòng)。特別是均質(zhì)機(jī)，當(dāng)啟動(dòng)條件達(dá)到后，主電機(jī)才能啟動(dòng)。泵運(yùn)行結(jié)束后，等待時(shí)間結(jié)束，水在巴殺管路里面充滿后，跳轉(zhuǎn)到水等待。水等待：狀態(tài)和啟動(dòng)結(jié)束后一樣，等待CIP或消毒。 全CIP：CIP前無菌空氣線和CIP7站必須準(zhǔn)備好，必須選擇好CIP類型。清洗時(shí)，巴殺只要判斷溫度即可，電導(dǎo)由CIP站判斷。出故障暫停后，所有設(shè)備停止運(yùn)行。CIP結(jié)束后，巴殺跳轉(zhuǎn)到水等待，巴殺的狀態(tài)變?yōu)楦蓛舻?。即可以進(jìn)行消毒。 消毒：消毒前必須是干凈的狀態(tài)。消毒前需

25、要排放掉管路中所有的水，如果鍋爐房準(zhǔn)備好了，換水使用鍋爐房的熱水，減少加熱的蒸汽。排放后，切換到大循環(huán)。等待溫度達(dá)到后，開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)結(jié)束后，巴氏狀態(tài)變?yōu)橐褮⒕?，并且巴殺出口溫度開始降溫。達(dá)到設(shè)定溫度后，跳轉(zhuǎn)到節(jié)能水生產(chǎn)。節(jié)能水生產(chǎn)：巴殺關(guān)閉冰水和均質(zhì)機(jī)，處于節(jié)能狀態(tài)。等待前段和后端準(zhǔn)備好。水生產(chǎn)： 該狀態(tài)所有參數(shù)基本和生產(chǎn)時(shí)一樣，等待巴殺啟動(dòng)生產(chǎn)程序。該狀態(tài)巴氏啟動(dòng)均質(zhì)機(jī)，啟動(dòng)冰水冷卻，等溫度降低后，準(zhǔn)備生產(chǎn)。生產(chǎn)： 生產(chǎn)和料頂水和為一個(gè)Phase, 料頂水為生產(chǎn)的前一個(gè)狀態(tài)。生產(chǎn)前必須啟動(dòng)混料的排空程序和發(fā)酵的進(jìn)料程序。循環(huán)： 生產(chǎn)出故障后，巴氏跳轉(zhuǎn)到循環(huán)狀態(tài)。當(dāng)發(fā)酵罐出現(xiàn)低液位后，沒有預(yù)選罐，巴氏也會(huì)跳轉(zhuǎn)到循環(huán)，等待確定是再次生產(chǎn)還是結(jié)束生產(chǎn)。結(jié)束生產(chǎn)： 該狀態(tài)參數(shù)和生產(chǎn)時(shí)一樣，巴氏開始水推料，結(jié)束后用水沖洗管路30s,同時(shí)停止掉混料排空程序和發(fā)酵進(jìn)料程序。排空： 巴氏出現(xiàn)故障后，跳轉(zhuǎn)到該P(yáng)hase,首先巴氏循環(huán)等待選擇排放方式。選擇好以后，啟動(dòng)推參數(shù)究竟回收還是排放，由客戶決定。2.1.3功能程序巴氏運(yùn)行時(shí)，為了完成一些功能，做成了子程序。下面介紹幾個(gè)子程序的功能.圖2.3一如圖2.3 ，該平衡罐的液位控制：1.當(dāng)生產(chǎn)前，不在CIP時(shí)，20%<PIB1LT01<60%,開PII2XV6