智能和面系统设计(精品).doc

智能和面系统设计朱克庆1，刘建华2，陈伟超21.河南工业大学机电工程学院，（河南郑州450052）2.国家粮食储备局无锡科学研究设计院（无锡 214035）摘要：和面是面食品生产中很重要的一道工序，尤其是对发酵面制品面团网络的形成有较大影响和面机是面食加工的主要设备，它主要用于将小麦粉与水按1：0.38—0.45的比例，通过搅拌使面粉、水、发酵剂形成有适宜的延伸性、弹性、韧性的面筋网络智能和面控制系统就是以和面机、发酵罐为主体控制面粉、辅料自动添加调制面团，完成和面操作过程中的智能控制关键词： 和面；发酵； 智能控制长期以来，和面一直是以手工操作为主，目前国内市场上和面主要是单靠和面机搅拌，而需要人工喂料、控制发酵程度和掌握和面时间这种和面方式不但劳动强度大，工作效率低，而且难以改善食品生产的环境卫生条件而智能和面控制系统，根据市场的需求，结合使用的特点要求，在原有和面装置的基础上增加喂料和发酵装置后改为智能化形式，实现了和面过程中参数的自动控制，既能改善生产环境卫生条件，又能保证食品质量，节约产品成本，从而可以实现再扩大规模生产1.智能和面系统设计原理智能和面系统主要用于发酵面团的调制。

其总体结构如图所示它包括加温水的加热装置，面浆发酵装置，绞龙喂料及和面装置其中面浆发酵装置中的液位传感器用于测量和变送面浆液位，阀1调节往发酵罐中输送水的流量在保温发酵罐的下方，还有测量浆料流速的流量计、调节浆料流量的电磁流量阀2及手动阀3总体智能控制方案采用PLC控制柜进行控制当系统开始工作时，PLC控制器接受液位计反馈的信息调节电磁阀1的开关，驱动并控制喂料机1的运转时间，同时控制发酵罐上的搅拌电机正反转各X分钟；当面浆发酵完成后，PLC控制器开启电磁阀2，并驱动螺杆泵电机，同时接受智能流量计反馈的流量信息进行流量运算；当体积流量达到M升时，关闭电磁阀2和螺杆泵的电机；接着驱动并控制喂料机2的运转时间，同时驱动并控制和面机主电机正反转各Y分钟；最后控制和面机的辅助电机翻斗并复位在智能和面系统图中，加热装置可以自动把水加热到和制面团的工艺要求温度；当阀1打开时，往保温发酵罐中输送水当液位计检测到一定液位时，通过变送器反馈到PLC控制器，从而关闭阀1此时往发酵罐中加入发酵剂和适量面粉及其它所需原料，并进行搅拌，让面粉重新吸水和发酵，形成密度均匀的面浆当搅拌工序完成时，通过螺杆泵可以把浆料输送到和面机进行调制并送往下道工序。

通过流量计可以检测到浆料的流量，经过PLC控制器进行反馈计算可以保证进入和面机的浆料量，并适时关闭电磁阀2和螺杆泵的电机通过智能控制系统，实现和面过程参数的自动控制，予先进行定时、正转、翻转等程序，控制器便可控制和面机自动工作整个系统结构简单易于实现，能够调制各类面团，特别适合于发酵面团的调制.2.2 和面系统关键技术的确定2.2.1 水温的要求根据和面工艺要求，为保证酵母正常发酵，必须保持搅拌罐中水的温度适中考虑搅拌和揉制对面团物料温度的影响，因此加热水罐必须把水加热到适宜的温度，一般在300C，要求调制出的面团最终温度不高于350C2.2.2 单次和面量的控制 根据和面机的工作容量要求，每次和面量100 kg,因此必须要求进入和面机的物料量符合工艺要求流量计可以检测到进入和面机管道中的流量，并反馈给PLC控制器当浆料量达到60Kg左右时，PLC控制器可以自动关闭电磁阀2和电机及螺杆泵每次往螺旋输送机中加入4袋面粉共100kg,从而保证了单次的和面量2.2.3 保温发酵罐的技术条件保温发酵罐的特点是搅拌器配置在发酵罐的中心线上，呈对称布局，直接用电机驱动搅拌器采用低速三叶旋浆式的形式，通过搅拌混合，防止悬浮物料沉淀，使面粉颗粒充分吸水，形成密度均匀的发酵面浆。

3.智能和面系统参数的设计3.1发酵装置基本参数的确定(1)主电机 0.75kw(2)搅拌轴转速 26rpm(3)发酵容器体积 0.8m3(4)螺杆泵参数 功率1.1kw 额定流量1.5 m3/h3.2喂料装置基本参数的确定(1)电机 0.55kw(2)流量 0.5t/h3.3和面机基本参数的确定(1)单次和面量 100 kg(2)主电机 型号 Y112M-4 功率 4KW 转速 1440rpm(3)副电机 型号 Y-4 功率 0.75KW 转速 1390rpm（4）搅拌器转速 26rpm4.结 论智能和面系统用于发酵面团调制，提高了发酵面浆搅拌混合过程中发酵力的稳定性、调制面团的连续性和计量的精确性，从而实现和面全过程的智能控制 对于发酵面团而言，智能和面系统中最关键的环节是控制面浆的最佳发酵程度。

在设计中对发酵罐采用了一定的保温措施、浆叶的旋转速度和发酵时间的自动控制外，对于发酵剂的种类、发酵过程中发酵力的检测以及面浆成熟度的判别需要进一步的研究和完善参考文献：[1] 方彦军 .孙健. 智能仪器技术及其应用 ,北京：化学工业出版社,2004[2] 贡汉昆 食品自动机与生产线, 轻工业出版社,2000.5 35-37.[3] 肖旭霖.《食品机械与设备》, 科学出版社,2006.7 42-45[4] 朱蓓薇.《实用食品加工技术》, 化学工业出版社,2005.7 56-59[5] 伍真林. 连续和面装置 , 国家知识产权局,2005.3简介：朱克庆 （1949——）男， 河南工业大学机电工程学院,教授，河南工业大学主食工程研究所所长,主要从事粮油食品机械教学和研究工作通讯地址：（邮编：450052）河南省郑州市嵩山路140号河南工业大学36号信箱。