隧道式蒸烤机自动控制系统设计分析

赵江 葛群虎

摘要：对于隧道式蒸烤机而言，热源主要是热空气以及蒸汽，进而来实现对食品的烹饪，在对蒸烤机进行设计的过程中，所依据的原理是热力学原理，并结合食品多项要求，在肉品熟制加工方面，隧道式蒸烤机得到广泛使用。本文对温度控制系统进行了分析，对湿度控制系统进行了探讨，以供参考。

关键词：温度控制系统;湿度控制系统;隧道式蒸烤机

中图分类号：TS203   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）11-0063-02

引言：借助于隧道式蒸烤机，不但可自动控制产品温度，而且可实现对产品湿度的自动控制，可在合理范围内，来任意调节蒸烤时间。在食品加工过程中，合理应用隧道式蒸烤机，可促使食品色泽更加诱人，有着较好的口感，可对食品直接包装，亦可当作成品。对于隧道式蒸烤机而言，可将其划分为两部分，一部分是电气控制系统，另一部分是主机。

1 温度控制系统

对于隧道式蒸烤机而言，温度控制是关键环节，不仅可对原料肉糊化度造成影响，而且在一定程度上，可直接决定产品的复水性，针对于温度控制系统，与其有着耦合的关系。一般情况下，对于温度控制系统而言，包含多个装置，比如执行装置，以及检测装置等。对于本系统而言，温度调节介质主要是蒸汽，借助于两种方式来实现对温度的控制。具体而言，基于对气流量的控制，进而实现对蒸烤机温度的控制;借助于晶闸管调整器的作用，来对加热器功率进行相应的调整，基于不同时间周期，结合周期时间的比例，来达到截止电压的目的，或者是实现对电压的全导通，本系统使用第二种控温方式。

温度控制系统中包含多种组成成分，比如电加热器以及铂热电阻等。温度控制系统工作原理如下所述：将铂热电阻视为温度控制器，来对气质介质温度进行控制，基于温度信号转换成电流信号来进行输出，该电流处于4毫安到20毫安之间，将电流信号输入AI模块中，进而有AI模块来进行处理，针对于传感器输入值，将其转化为二进制数据，同时将数据保存在映像区中，基于测量值以及给定值，PLC依据两者之间的偏差，并结合PI控制规律，之后经过AO模块，进而实现数字量的转变，进而变成模拟量，最终将电流信号输送到调整器中。对于晶闸调整器而言，主要用来调整加热功率，在具体调节中，若要达到过零触发的目的，需借助于电压相位同步，然而，如果晶闸管存在导通，将会导致同步信号逐渐消失，在触发电路问题中，这是主要问题之一，因此，需确保正弦波处于完整，不污染电网，通过有效结合PLC，可达到有效控制加热温度的目的。

对于触摸屏而言，将其视为上位机，可实现与PLC的互通，针对于温度控制系统，发送执行命令。对于晶闸调整器而言，其控制信号处于4毫安到20毫安之间，借助于触摸屏来开展设置，可通过人工方式来进行设置，同时亦可依据配方，来进行事先自动给定。对于手动设置而言，主要基于触摸屏，来对温度值进行设定，通过PLC来对毫安值进行计算，最终经过调整器的作用，来实现对温度的调整;对于自动设置而言，主要通过发挥PID控制功能，来对PID进行相应的调节。有效发挥铂热电阻的作用，可将温度值输送至PLC，该温度值是通过检测而获得的，之后借助于PLC的作用，将信号输送至触摸屏，进而实现温度控制系统的反馈控水”有是哪里？据考证应该是现在的延河，陕北的第二大河，属于黄河的直流，全长接近二百九十公里，源于白于山附近，由西北向東南，流经志丹、安塞、延安，于延长县南河沟凉水岸附近汇入黄河，这么长河，怎么会燃烧？笔者认为这里提的“洧水”，应该是洧水河中漂浮的部分石油，以“洧水”代称石油，因为 北宋科学家沈括写的《梦溪笔谈》里有对“洧水”的特征进行了描述，说“予知其烟可用，试扫其烟为墨，黑光如漆，松墨不及也，此物必大行于世”，翻译过来就是，这个“洧水”可以燃烧，燃烧之后的烟灰，扫起来，收集起来可以作为墨，非常光亮，如同黑色的油漆一般好看，松木灰做的墨实在没法与之相比，这东西一定会得到广泛推广。可以推断《汉书·地理志》所指的“洧水”，不是整条洧水河，而应该是其中某个水域，出产可燃液体，这种可以燃液体燃烧之后的黑色灰尘，还能制成墨，可以断定，那就是石油，说明“洧水”出产石油。

在公元420-589年南朝宋官员、著名史学家、文学家范晔所著的《后汉书》中有郡国志，里边记载延寿县，县南有山，石出泉水，其大如筥（jǔ）（筥是一种竹筐），燃之极明，不可食，县人谓之石漆，同时又说它“如凝膏，与膏无异”，此处用了“膏”这个字，就是 脂肪，油;肥肉等等这样的东西，，不能食用，可以燃烧，可以当润滑剂。

唐代宰相李吉甫创作的一部唐代中国地理学专著《元和郡县图志》，于公元813年编撰完成，其中记录了公元578年，突厥人攻打甘肃酒泉，守成军民向城下倾倒“火油”，点燃焚毁了突厥兵的攻城器械，使酒泉城得以保全。我国古代人民把石油的可燃性成功的应用到了军事，到了公元919年后梁时期，“火油”就不只是用于防守了，当时的工匠把“火油”装在铁罐里，发射出去烧毁敌船，由防守改进为攻击武器，，宋朝仁宗时期，依照官修正史的组织形式，专门设立编修机构，由翰林学士丁度和曾公亮领导一帮懂军事的文人，中国现存最早的一部官修兵书《武经总要》 ，里边记录了如何制造攻城武器“猛火油”，其主要原料就是石油。南宋康誉编撰的《昨梦录》里有这样一句话“皆掘地做大池，纵横丈余，以蓄猛火油”，说明那时不仅有储油池，而且还有标准的计量尺寸，这可能就是最早的、最大的石油存储设备了吧，与存储相配套的一定是计量，可以观测存储量。

在现代社会石油不仅有上述功能，还可以提取数百种物质，以石油为原料的化工产业，可以生产出上千种化工产品。石油及石油产品不只是民用品，更是现代化的工业、农业、国防的重要物资，因为其重要性，如果人的血液一般，石油被称为“工业的血液”，如此重要的物资，其存储、运输、销售环节的计量，也相应的非常重要。前文提到过，国外古代储油尺的计量，最简单最直接的计量器具，就是把存储器，让它具备计量功能，又简单又实用。举例说明，石油储备，通常用立式金属罐、卧式金属罐，我们在金属罐的内部，测量出它的容积，标注出刻度，那不就成了一个量筒了吗？进多少油，出多少油，现存多少，一目了然。是的，原理就这样简单。于是，运输石油的油轮船舱，铁路运输的铁路罐车，公里运输用的油罐车，储备用的油池、立式罐、卧式罐、球形罐与非标准罐，在专用计量器具的测量后，赋予它精确的容积表，于是它们就变身为计量罐，带来了极大的方便。原理的确很简单，操作起来并非如此，因为影响因素太多，拿卧式罐为例，罐体我们可以认为它是一个卧着的圆柱体，圆柱体的体积容易算，但是由下而上，每一毫米间隔其容积都不同，中部容积最大，上下端最小，每一毫米间隔的容积不是呈现线性增长。卧式罐两端通常不是平板的，如果是平板，这就是典型的横卧圆柱体。卧式罐为了让两端能抵御液体压力，通常在两端装上圆锥体、圆锥台、半球体、椭球体等等形状的封头，其横截面容积，更不呈线性。为了保证罐体的牢固，内部还添加了加强筋，让横截面的体积变化更为复杂。如何精确的测量它的体积，并出具精密的容积表，计量工作者经过长期的实践，给出了的两种常用的方法，一、容积比较法，二、几何尺寸测量法。

本文只是从宏观是加以概述，后续将对石油计量的具体细节发展过程与经验，做进一步详细研讨。

参考文献：

[1]丘光明 . 《中国古代计量史图鉴》：【中英文本】[M].合肥工业大学出版社.2005

[2]丘光明，张延明 译 . 《中国古代计量史》：【中英文本】[M].合肥工业大学出版社.2005