文/ Anke Geipel-Kern

本文作者系本刊德文版副主編。

食品添加劑制造商一直在尋找一種易于使用的控制器——以實現(xiàn)酪蛋白干燥過程的自動化。這種多功能控制器能夠顯著提高酪蛋白的產(chǎn)量和工藝穩(wěn)定性。現(xiàn)在，他們的想法實現(xiàn)了。

PROCESS-Tip

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＊反饋編碼：A211022

從牛奶中可分離出營養(yǎng)豐富的酪蛋白，這種蛋白質(zhì)是構(gòu)成加工食品的重要組成部分。舉例而言，酪蛋白對冰淇淋和甜點具有定型和穩(wěn)定泡沫的作用，能夠確保奶油、奶酪和香腸肉質(zhì)的稠度均勻。此外，酪蛋白還可以作為增稠劑，使醬汁和即食快餐有更好的抗凍融性。

Hesc開發(fā)的多功能控制器HE 5697

粉狀酪蛋白廣泛用于食品工業(yè)。制造這種添加劑的其中一個生產(chǎn)步驟是在干燥機上進行的——在此之前，提取酪蛋白還要從巴氏殺菌奶中獲得，經(jīng)過超濾、濃縮和干燥。在干燥機中，酪蛋白被再次液化，加入一定的添加劑后（根據(jù)客戶要求），使用蒸汽驅(qū)動輥再次對其進行干燥。

進料泵將液化后的酪蛋白輸送到兩個巨大的干燥輥上——此過程中，一層液態(tài)酪蛋白薄膜將被涂在溫度約為180℃的輥上。在高溫的作用下，酪蛋白中的水分被蒸發(fā)殆盡，形成一個個固體顆粒，在串聯(lián)式研磨機中被磨成粉末，然后包裝。

工藝過程由人工控制

當(dāng)液態(tài)的酪蛋白被輸送到主輥時，進料泵則由較小的傳送輥支撐。這些小輥之間的空間被稱為輥槽。產(chǎn)品被輸送到這些槽中，并在另一個槽中測量液位。這一步驟可判斷輥是否被液體均勻濕潤。如果液位太低，則表明涂在輥上的液體太少，產(chǎn)品易被燒糊。這不僅會使產(chǎn)品變?yōu)閺U料，還會加速刀具的磨損——長度為3 m的刀具沿著干燥輥運行，將干燥的酪蛋白與輥分離。

與檢查液位同樣重要的是監(jiān)測輥的表面溫度和蒸汽壓力。未安裝多功能控制器之前，某家食品添加劑制造商一直都是通過人工監(jiān)測來完成這一過程的：產(chǎn)品進料由電位計控制，工人在對其輪崗監(jiān)測時，經(jīng)常會發(fā)生由于干燥輥沒有均勻潤濕而導(dǎo)致產(chǎn)品燒糊的情況。這主要是因為干燥輥溫度是憑操作人員的感覺來調(diào)節(jié)的，溫度無法保持恒定。

自動化優(yōu)化了現(xiàn)有流程

這家食品添加劑制造商在很早以前就產(chǎn)生了以自動化的方式來消除錯誤源的想法。然而，找到一款合適的控制器又談何容易——在可以接受的價格范圍內(nèi)，無法找到可以與可編程邏輯控制器（PLC）通信的控制器，而這只是先決條件之一。最終，他們在Hesch找到了他們想要的設(shè)備。該公司位于漢諾威附近的Neustadt am Rübenberge，40多年來一直致力于為工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)及生產(chǎn)用于自動化控制的解決方案。這家自動化公司推出了一款多功能控制器MFC，可用于控制復(fù)雜的工藝過程，并且成本遠低于PLC。這款多功能控制器的優(yōu)勢在于，擁有簡易的操作系統(tǒng)、超乎想象的性價比以及具有強大靈活性的用戶自定義功能，可允許用戶自行設(shè)計用戶界面。

通過拖放操作，在PC端即可構(gòu)建所需的工藝組合

工藝得到了極大改進

MFC顯著優(yōu)化了酪蛋白的干燥過程。過去，需要8～12 h才能將輥子加熱到180℃，現(xiàn)在僅需3.5 h，大大提高了過程效率。不止如此，MFC還可參與到干燥的其他子過程。例如，MFC可用于控制與輥槽中的液位測量相關(guān)的產(chǎn)品泵，并監(jiān)測干燥輥的表面溫度和蒸汽壓力。輥的表面溫度隨著輥的速度變化而變化——輥旋轉(zhuǎn)得越快，產(chǎn)品進出的速度就越快——高速旋轉(zhuǎn)加速了輥的冷卻。在確保產(chǎn)品品質(zhì)方面，MFC的可靠性經(jīng)過了工藝檢驗。

自安裝多功能控制器以來，再未出現(xiàn)產(chǎn)品燒糊的現(xiàn)象。另一方面，刀具的低磨損程度也可證明這一點。它不僅顯著增加了酪蛋白的產(chǎn)量，還降低了干燥機的維護成本。MFC的優(yōu)勢還體現(xiàn)在，實現(xiàn)了人員的合理配置。以前必須去手動調(diào)節(jié)工藝過程的員工現(xiàn)在有時間去完成其他工作——將工作重心放在整體生產(chǎn)上。

無需任何編程基礎(chǔ)，即可對多功能控制器HE 5697進行操作

可替代PLC的解決方案

多功能控制器的問世，進一步縮小了標(biāo)準(zhǔn)控制器與PLC之間的差距。使用PLC來單獨控制過程溫度，不僅造價昂貴，而且需要操作人員具備扎實的編程知識。公司的內(nèi)部人員通常無法對此程序進行編程，因此必須以高達800歐元/天的費用委托第三方的PLC專家來進行操作。此外，對于許多應(yīng)用來說，PLC的功能略顯冗余。最后，也是最重要的一點，以前不會使用單個控制器來調(diào)節(jié)包括不同子過程在內(nèi)的工藝過程。

操作簡單，功能強大

MFC提供了一種補救辦法，即使操作人員不具備相關(guān)的編程知識，也可快速地對用戶界面進行配置，包括幾乎適用于所有工藝過程和要求的功能。Hesch總經(jīng)理Werner Brandis在描述MFC的開發(fā)理念時說道：“我們按照工藝工程師的想法設(shè)計了控制器?！庇脩艨梢栽趥€人計算機（PC）上使用專門為此程序開發(fā)的Easy Tool MFC軟件，通過拖放操作，可實現(xiàn)工藝模塊的重新組合，以此創(chuàng)建出所需的工藝過程。

Easy Tool MFC工具可用于創(chuàng)建用戶定義的操作頁面、工藝過程和應(yīng)用程序。為確保工藝安全，該軟件還提供了模擬功能：在工藝上線之前，可測試工藝過程中的每一個細節(jié)，并將調(diào)試時間縮減到最短。MFC的使用范圍還包括調(diào)試、強制功能以及過程數(shù)值的在線顯示。