智能和面系统设计

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1、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，

2、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

3、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

4、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。4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

5、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.42.2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350C。2.2.2单次和面量的控制根据和面机的工作容

6、量要求，每次和面量100kg,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

7、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1.5m3/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100kg(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

8、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在线检测以及面浆成熟度的判别需要进一步的研究和完善。4参考文献：[1]方