[发明专利]一种浓酱粘稠食品罐装控制系统和方法

权利要求书

1.一种浓酱粘稠食品罐装控制系统，其特征在于，该系统包括可编程控制器、触摸屏、搅拌模块、输送模块和灌装模块；可编程控制器与触摸屏、搅拌模块、输送模块、灌装模块电连接；搅拌模块包括变频器和搅拌电机，通过变频器控制交流电机的转速，达到对食品搅拌目的；输送模块包括交流电机调速器和传送带电机，通过交流电机调速器控制传送带电机将食品输送至灌装模块；灌装模块由伺服驱动器、伺服电机、灌装头、灌装头支架、旋转阀、进/出瓶挡块和接漏元件组成，伺服驱动器带动伺服电机通过电磁阀的气动系统控制灌装头、灌装头支架、旋转阀、进/出瓶挡块、接漏元件的运作。

2.一种浓酱粘稠食品罐装控制方法主要包括以下步骤：

步骤1，通过触摸屏操作可编程控制器控制搅拌模块，根据搅拌扭矩，食品流出流量，流出流速，循环时间等特定需求，设置搅拌时所需的动力、搅拌方式、流动状态和运转条件的参数，以设定的流量和流速将食品推送至输送模块；

步骤2，通过可编程控制器对输送模块的传送带电机速度进行调节，以便调节所需的食品灌装总量，将食品输送至灌装模块；

步骤3，通过可编程控制器对罐装模块的伺服电机驱动器发送指令，驱动伺服电机对电磁阀极限位置进行气动控制；

步骤4，进/出瓶挡块开启后设定计数功能，当进瓶数量达到所需要求的时候执行下一轮的灌装动作；

步骤5，系统对各个模块的运行状态进行实时监测，当出现故障时发出预警信号，并通过复杂事件处理技术对故障点进行故障预警。

3.如权利要求2所述的浓酱粘稠食品罐装控制方法,其特征在于，

步骤1中所述的搅拌方式为：卧式螺旋螺带叶轮型式，由安装于搅拌轴上的连续式螺带在槽体内最大范围翻动食品，不断搅动槽体内食品升高到一定高度，再使其自由下落；在将底部食品搅起到高处的同时，由于离心作用，搅拌器工作时螺旋带动靠近轴心处食品做轴心旋转，由内至外侧推动，同时自由下落的食品又重新落回到轴心附近，造成物料在桶体内对流循环、剪切渗混，完成食品在较短时间内快速均匀混合。

4.如权利要求2所述的浓酱粘稠食品罐装控制方法，其特征在于：

步骤3中所述的伺服驱动器的控制方式为：在伺服驱动器设置位置控制的模式下，可编程控制器发出位置指令的脉冲信号和方向指令的信号，其中位置脉冲信号与电动机发出的输出位置反馈脉冲型号进行比较后形成变差信号，传送给位置控制单元，在位置控制单元形成速度指令后发给速度回路，经过比例积分控制器的调节后，生成电流指令信号，通过电流回路控制交流伺服电机的旋转。

5.如权利要求2所述的浓酱粘稠食品罐装控制方法，其特征在于，

步骤3中所述的气动控制方式为：气动控制对象包括了对灌装头、灌装头支架、接漏、进/出瓶挡块元件开关的控制,所有的电磁阀均选用二位五通电磁换向阀，可编程控制器扩展模块DVP-16SP与五个电磁阀相连接，用于对电磁阀进行控制。

6.如根据权利要求2所述的浓酱粘稠食品罐装控制方法，其特征在于，

步骤5中所述的故障预警的方式为：通过浓酱粘稠食品罐装控制系统的数据传输网络，对各模块的信息实时自动采集，对采集的数据，利用复杂事件处理技术，进行数据融合处理，得到系统异常信息，生成故障预警信息；根据对系统故的障认知分析，创建满足对象故障认知需求的三维模型，并进一步构建系统的三维虚拟场景，实现系统系统故障的全息可视；具体是设S表示浓酱粘稠食品罐装控制系统，按结构和功能对S进行层次分解S＝{S₁，S₂，…，S_n}，其中S_i(i＝1，2，...，n)是S的子系统，根据系统结构划分为S₁、S₂、S₃三个子模块，分别代表搅拌模块、输送模块和灌装模块，系统S对应的有向图为D＝{V，E}，其中：

V＝{S₁，S₂，S₃}

是以子模块为节点的集合，E＝S×S，为连接节点的有向边集合，衔接关系并且S_iRS_j，S_i，D中由S_i到S_j的有向边用e_ij＝(S_i，S_j)表示，本系统S的有向边集合：

E＝{e_ij|S_iRS_j，i＝1，2，3，j＝1，2，3，i≠j}

继续向下按子模块的结构功能进行分解，将搅拌模块S₁划分为S₁₁、S₁₂，代表变频器和搅拌电机，其对应的有向图D₁＝{V₁，E₁}，同理可得到输送模块S₂和灌装模块S₃的有向图D₂、D₃。

系统S发生故障，则S₁、S₂和S₃中至少有一个发生故障，而子模块的故障又是由其低层设备故障所致，因此，构建故障树时搜索顶层元素对应的有向图D＝{V，E}，读取其节点集合V中的节点S₁、S₂、S₃，将它们的失效模式作为故障树的下一层，接着分别搜索S₁、S₂、S₃对应的有向图D₁、D₂、D₃，把V₁中的节点S₁₁、S₁₂作为导致S₁故障的直接原因，以此类推通过对系统进行层次分解，构建系统的故障树，根据故障树，实现对系统故障进行分层定位。