适用于全自动连续真空熬糖充气搅拌机的控制箱

本实用新型涉及一种制糖设备的控制技术装置，特别是一种适用于全 自动连续真空熬糖充气搅拌机的控制箱。

糖果作为一种食品，不仅对生产过程中的卫生要求特别高，而且对于 口感、泽等产品质量的要求也很高，一般的制糖设备，由于在结构设计 上存在缺陷，不能把物料的充气过程和混合过程交织在一起进行，并对熬 煮温度升降速度，辅料混合时段，搅拌速度、时间、充气压力控制等关键 环节无法准确的控制，因此，存在以下缺点：产品质量不稳定，生产效率 低，操作人员多，操作控制难度大，设备不能连续运作，且占地面积大， 卫生指标难以保证。在现有的制糖设备中，已出现了一种全自动连续真空 熬糖充气搅拌机，虽然能够把物料的充气过程和混合过程交织在一起进行， 但由于在其控制箱，包括电控制箱和气动控制箱方面存在设计缺陷，各种 传感器及控制回路设计位置和选型不当，导致控制范围小，稳定性差，自 动化程度小，易出现故障停机，影响整机运转的功能效果。

本实用新型的发明目的是旨在针对全自动连续真空熬糖充气搅拌机的 控制技术装置所存在的缺陷，提供一种以日本OMRON公司生产的PL C过程控制器为控制源，并结合现有全自动连续真空熬糖充气搅拌机的机 械结构的控制箱。

本实用新型的发明目的是这样实现：

本实用新型包括电控制箱和气动控制箱，与本实用新型配套使用的全 自动连续真空熬糖充气搅拌机包括熬煮锅、充气搅打锅、油脂保温桶、辅 料添加漏斗、特殊辅料添加漏斗、糖浆液量控制口、真空泵、成品糖排料 口、糖浆液吸入口、水汽排放口、观察镜、架空线槽，定量油脂泵。电控 制箱通过架空线槽中的电线与气动控制箱连接，气动控制箱的上部有熬煮 锅和真空泵，真空泵位于熬煮锅的旁边，充气搅打锅位于气动控制箱的一 侧，气动控制箱内有容量液位测试器和温控器，熬煮锅顶部中央有水汽排 放口，水汽排放口地两侧是糖浆液吸入口和糖浆液量控制口，熬煮锅底部 呈圆形或锥形，充气搅打锅底部开有成品糖排料口，顶部有辅料添加漏斗 和特殊辅料添加漏斗，侧面与油脂保温桶连通，且在油脂保温桶与充气搅 打锅之间有定量油脂泵，充气搅打锅与熬煮锅连通，电控制箱是选用日本 OMRON公司的过程控制器PLC，根据温度传感器，液位传感器，水 压力传感器，充气压力传感器，输入的信号完成对相关部位动作的控制。 其电气原理是：

A、手动自动选择键位于电控制箱的操作面上，在操作过程中设定停 止—手动—半自动—全自动四种模式，分别与操控回路和PLC连接，每 一位置分别给出控制信号送操控回路及PLC，以确保每种状态独立运行，

B、操控回路位于电控制箱正面，分别与快慢搅驱动回路，真空泵驱 动回路，油脂泵驱动回路相连接并控制，快慢搅驱动回路与搅拌电机连接 并进行控制，真空泵驱动回路与真空泵电机连接并进行控制，油脂泵驱动 回路与油脂泵电机连接并进行控制，从而达到由操控回路对搅拌电机，真 空泵电机，油脂泵电机的启停进行控制。

C、快慢搅驱动回路是对搅拌电机控制的回路，具有自动延时，快慢 搅转换功能，在自动状态下，受PLC及时间控制器设定参数控制，时间 控制器与PLC连接，并向PLC输送时间控制器控制的油脂排料，快搅 时间，慢搅时间参数，PLC与快慢搅驱动回路连接，并将时间控制器控 制的快搅时间，慢搅时间参数送快慢搅驱动回路，时间控制器完成对油脂 定量输入，排料时间，快搅运行时间，慢搅运行时间的控制。

D、真空泵驱动回路是采用星三角转换转换电路，确保真空泵起动平 稳，运转可靠，在自动状态下，受PLC及液位传感器的控制，确保真空 定量抽料，液位传感器与PLC连接，并向PLC输送液体高位，中位， 低位数据，PLC与真空泵驱动回路连接，并将液位传感器输入的参数送 真空泵驱动回路，液位传感器对熬煮锅内物料的位置进行监测，采用音叉 式传感器，位于锅体顶部，插入式安装。

E、油脂泵驱动回路是油脂泵电机的控制通路，以电机运行时间长短 来控制充气搅打锅内油脂的注入量，PLC与油脂泵驱动回路连接。

F、电磁阀控制回路通过对电磁阀线包的控制，经与气动控制箱连接， 完成对本实用新型各部位气动阀门的开闭动作，电磁阀控制回路与操控回 路连接，插板阀位置行程开关与电磁阀控制回路连接，位于插板阀前端部， 对插板位置进行确认，若插板阀未关闭，则不得进行充气。

G、温控器包括熬煮温控器和真空温控器，在熬煮过程中，控制熬煮 温度，在达到设定温度时，给出控制信号，结束熬煮工序，传感器采用铂 电阻Pt100，位于锅体中部与熬煮温控器连接，在抽真空降温过程中， 控制真空温度，在达到设定温度时，给出信号，结束真空降温工序，传感 器采用铂电阻Pt100，位于锅体中部，与真空温控器连接，熬煮温控 器和真空温控器分别与PLC连接，并输入信号。

H、充气压力传感器采用日本SMC公司产品，在搅打锅进行充气搅 打时，对其压力进行监测，充气压力传感器与PLC连接，并输入压力监 测数据，水压力传感器是真空泵运行时所需水的压力监测装置，位于真空 泵上部，若无水在，则真空泵停止工作，从而达到保护真空泵的目的，水 压力传感器与PLC连接，PLC与真空泵驱动回路连接，对真空泵进行 控制。

本实用新型气动控制箱通过电缆及输送气管和气动阀，把已处理的气 流，送执行单元，从而对各部位气动阀门的开闭进行控制。气动控制箱包 括气源过滤装置，气源处理装置，减压装置，电磁阀，通气支管，且通过 通气支管互相连通，并与阀门连通，进入气动控制箱内的空气经气源过滤 装置和气源处理装置后，干燥清洁，经通气支管并减压后，至电磁阀，通 过电磁阀，控制各部分动作阀门的开启。

本实用新型的技术要求：380V±10％，三相，5OHZ，蒸气 的含水量≤0.5％，压力≥8Bar，压缩空气要求纯净，干燥，无油， 6Bar，4000NL/H，冷却水要求15000L/H，15- 20℃，1.5Bar，最大地面承载1000kg/m2。

本实用新型控制范围大，稳定性好，依靠现有的OMRON公司的 PLC过程控制器，实现自动化控制，自动化程度高，故障率低，且控制 回路及设计选型和位置安装合理，保证了设备运转正常、合理，结合现有 的控制技术和成型真空熬糖充气搅拌机，实现了动作的规范性，保证了产 品质量，生产效率提高。

下面给出本实用新型的附图：

图1本实用新型的电气方框图；

图2本实用新型的气动原理方框图；

图3本实用新型的搅拌机正视平面结构示意图；

图4本实用新型的搅拌机俯视平面结构示意图；

图5本实用新型充气搅打锅的正视平面结构示意图；

图6本实用新型电控制箱的电路图A；

图7本实用新型电控制箱的电路图B；

图8本实用新型电控制箱的电路图C；

图9本实用新型电控制箱的电路图D；

图10本实用新型电控制箱的电路图E；

图11本实用新型电控制箱的电路图F；

图12本实用新型电控制箱的电路图G；

图13本实用新型电控制箱的电路图H；

图14本实用新型电控制箱的电路图Y；

图15本实用新型电控制箱的电路图J；

图16本实用新型电控制箱的电路图K；

图17本实用新型电控制箱的电路图L；

图18本实用新型电控制箱的电路图M；

图19本实用新型电控制箱的电路图N；

图20本实用新型电控制箱的电路图O；

图21本实用新型电控制箱的电路图P；

图22本实用新型电控制箱的电路图R；

图23本实用新型电控制箱的电路图S；

图24本实用新型气动控制箱的电路图T；

图25本实用新型气动控制箱的电路图U；

图26本实用新型气动控制箱的电路图V；

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：

本实用新型包括电控制箱1和气动控制箱2，与本实用新型配套使用 的全自动连续真空熬糖充气搅拌机包括熬煮锅3、充气搅打锅4、油脂保 温桶5、辅料添加漏斗6、特殊辅料添加漏斗7、糖浆液量控制口8、真 空泵9、成品糖排料口10、糖浆液吸入口11、水汽排放口12、观察 镜13、架空线槽14，定量油脂泵15。电控制箱1通过架空线槽14 中的电线与气动控制箱2连接，气动控制箱2的上部有熬煮锅3和真空泵 9，真空泵9位于熬煮锅3的旁边，充气搅打锅4位于气动控制箱2的一 侧，气动控制箱2内有容量液位测试器16和温控器17，熬煮锅3顶部 中央有水汽排放口12，水汽排放口12的两侧是糖浆液吸入口11和糖 浆液量控制口8，熬煮锅3底部呈圆形或锥形，充气搅打锅4底部开有成 品糖排料口10，顶部有辅料添加漏斗6和特殊辅料添加漏斗7，侧面与 油脂保温桶5连通，且在油脂保温桶5与充气搅打锅4之间有定量油脂泵 15，充气搅打锅4与熬煮锅3连通，电控制箱1是选用日本OMRON 公司的过程控制器PLC，根据温度传感器，液位传感器，水压力传感器， 充气压力传感器，输入的信号完成对相关部位动作的控制。其电气原理是：

A、手动自动选择键位于电控制箱1的操作面上，在操作过程中设定 停止—手动—半自动—全自动四种模式，分别与操控回路和PLC连接， 每一位置分别给出控制信号送操控回路及PLC，以确保每种状态独立运 行；

B、操控回路位于电控制箱1正面，分别与快慢搅驱动回路，真空泵 驱动回路，油脂泵驱动回路相连接并控制，快慢搅驱动回路与搅拌电机连 接并进行控制，真空泵驱动回路与真空泵电机连接并进行控制，油脂泵驱 动回路与油脂泵电机连接并进行控制，从而达到由操控回路对搅拌电机， 真空泵电机，油脂泵电机的启停进行控制；

C、快慢搅驱动回路是对搅拌电机控制的回路，具有自动延时，快慢 搅转换功能，在自动状态下，受PLC及时间控制器设定参数控制，时间 控制器与PLC连接，并向PLC输送时间控制器控制的油脂排料，快搅 时间，慢搅时间参数，PLC与快慢搅驱动回路连接，并将时间控制器控 制的快搅时间，慢搅时间参数送快慢搅驱动回路，时间控制器完成对油脂 定量输入，排料时间，快搅运行时间，慢搅运行时间的控制；

D、真空泵驱动回路是采用星三角转换转换电路，确保真空泵起动平 稳，运转可靠，在自动状态下，受PLC及液位传感器的控制，确保真空 定量抽料，液位传感器与PLC连接，并向PLC输送液体高位，中位， 低位数据，PLC与真空泵驱动回路连接，并将液位传感器输入的参数送 真空泵驱动回路，液位传感器对熬煮锅内物料的位置进行监测，采用音叉 式传感器，位于锅体顶部，插入式安装；

E、油脂泵驱动回路是油脂泵电机的控制通路，以电机运行时间长短 来控制充气搅打锅内油脂的注入量，PLC与油脂泵驱动回路连接；

F、电磁阀控制回路通过对电磁阀线包的控制，经与气动控制箱连接， 完成对本实用新型各部位气动阀门的开闭动作，电磁阀控制回路与操控回 路连接，插板阀位置行程开关与电磁阀控制回路连接，位于插板阀前端部， 对插板位置进行确认，若插板阀未关闭，则不得进行充气；

G、温控器包括熬煮温控器和真空温控器，在熬煮过程中，控制熬煮 温度，在达到设定温度时，给出控制信号，结束熬煮工序，传感器采用铂 电阻Pt100，位于锅体中部与熬煮温控器连接，在抽真空降温过程中， 控制真空温度，在达到设定温度时，给出信号，结束真空降温工序，传感 器采用铂电阻Pt100，位于锅体中部，与真空温控器连接，熬煮温控 器和真空温控器分别与PLC连接，并输入信号；

H、充气压力传感器采用日本SMC公司产品，在搅打锅进行充气搅 打时，对其压力进行监测，充气压力传感器与PLC连接，并输入压力监 测数据，水压力传感器是真空泵运行时所需水的压力监测装置，位于真空 泵上部，若无水在，则真空泵停止工作，从而达到保护真空泵的目的，水 压力传感器与PLC连接，PLC与真空泵驱动回路连接，对真空泵进行 控制。

气动控制箱包括气源过滤装置，气源处理装置，减压装置，电磁阀， 通气支管，且通过通气支管互相连通，并与阀门连通，进入气动控制箱内 的空气经气源过滤装置和气源处理装置后，干燥清洁，经通气支管并减压 后，至电磁阀，通过电磁阀，控制各部分动作阀门的开启。电磁阀件接收 到电腔箱信号时：a、压力回路将水压检测后开启真空泵供水系统，同时 开启进料管阀门将糖料吸入锅内；b、开启蒸气阀门开始熬煮，根据设定 温度上限，达到时再开启阀门通过真空系统降温；c、达到降温要求后的 原料，通过排料阀送入搅打器搅打；d、根据工艺需要通过酸粉料斗及辅 料入口，油脂进口控制气阀加入各类原料；e、完成工艺目的后的糖料通 过缸糖阀排出锅外。

本实用新型的技术要求：380V±10％，三相，5OHZ，蒸气 的含水量≤0.5％，压力≥8Bar，压缩空气要求纯净，干燥，无油， 6Bar，4000NL/H，冷却水要求15000L/H，15- 20℃，1.5Bar，最大地面承载1000kg/m2。

本实用新型控制范围大，稳定性好，依靠现有的OMRON公司的 PLC过程控制器，实现自动化控制，自动化程度高，故障率低，且控制 回路及设计选型和位置安装合理，保证了设备运转正常、合理，结合现有 的控制技术和成型真空熬糖充气搅拌机，实现了动作的规范性，保证了产 品质量，生产效率提高。