洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，包括空載狀態(tài)進(jìn)入開機(jī)模式的控制步驟、滿載狀態(tài)的控制步驟、滿載狀態(tài)進(jìn)入排空模式的控制步驟、排空模式的控制步驟及抗干擾模式的控制步驟。本發(fā)明提供的控制方法，規(guī)避了人工操作調(diào)節(jié)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)施在線自動(dòng)調(diào)節(jié)操作，所有的操作均由PLC控制，操作簡單，更符合制藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】洗、拱、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及食品、醫(yī)藥包裝機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]烘箱作為洗烘灌聯(lián)動(dòng)線的中間設(shè)備，其前端是洗瓶機(jī)，后端是灌裝機(jī)，烘箱預(yù)熱段的進(jìn)口具有檢測瓶子之間的擠壓力的檢測裝置，用于控制洗瓶機(jī)啟動(dòng)和停止，烘箱冷卻段的出口與灌裝機(jī)之間具有檢測瓶子之間的擠壓力的檢測裝置，用于控制烘箱的啟動(dòng)和停止。非聯(lián)動(dòng)情況下，預(yù)設(shè)速度是洗瓶機(jī)>烘箱>灌裝機(jī)，因此實(shí)際聯(lián)動(dòng)工作時(shí)灌裝機(jī)連續(xù)運(yùn)行，烘箱和洗瓶機(jī)則間歇性工作。
[0003]烘箱結(jié)構(gòu)由預(yù)熱段、高溫段、冷卻段三個(gè)部分串聯(lián)。預(yù)熱段、高溫段、冷卻段的內(nèi)部設(shè)置一條共同的輸送帶。輸送帶由變頻電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其運(yùn)行方向是從預(yù)熱段向冷卻段輸送容器。烘箱預(yù)熱段的作用是對(duì)剛進(jìn)入烘箱的容器預(yù)熱并使水分氣化，并通過預(yù)熱段的排濕風(fēng)機(jī)排出。預(yù)熱段的熱量來源于高溫段熱量輻射和空氣流動(dòng)傳導(dǎo)。高溫段通常為自帶加熱器的空氣內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，通過PLC或溫控儀控制加熱器功率實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定與控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)容器在一定時(shí)間內(nèi)的高溫滅菌。冷卻段的作用是對(duì)滅菌后的高溫容器進(jìn)行冷卻降溫，使容器降至常溫或接近常溫后從冷卻段出口輸出。冷卻段具有一臺(tái)能夠自動(dòng)變頻的風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)通過變頻增加或減少冷卻段得排風(fēng)量，從而改變冷卻段的壓力。
[0004]由于烘箱為分段式加熱，若控制方法不當(dāng)，則能源浪費(fèi)大，同時(shí)由于采用人工調(diào)節(jié)風(fēng)量的操作方法，各段的空間內(nèi)各點(diǎn)的風(fēng)壓無法達(dá)到平衡，造成殺菌去熱源的效果不理想，造成倒灌現(xiàn)象產(chǎn)生，直接影響各個(gè)區(qū)域的環(huán)境，甚至對(duì)潔凈區(qū)域造成污染，造成極大的不便及損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，它規(guī)避了人工操作調(diào)節(jié)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)施在線自動(dòng)調(diào)節(jié)操作，所有的操作均由PLC控制，操作簡單，更符合制藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，由PLC控制，所述隧道滅菌烘箱的進(jìn)口和出口一一對(duì)應(yīng)地與洗瓶間及灌裝間連接；所述隧道滅菌烘箱包括串聯(lián)的預(yù)熱段、高溫段及冷卻段；所述控制方法包括空載狀態(tài)進(jìn)入開機(jī)模式的控制步驟、滿載狀態(tài)的控制步驟、滿載狀態(tài)進(jìn)入排空模式的控制步驟、排空模式的控制步驟及抗干擾模式的控制步驟；所述空載狀態(tài)是生產(chǎn)剛剛開始時(shí)，烘箱內(nèi)部沒有瓶子；所述開機(jī)模式為輸送帶帶著由前端工序輸送過來的瓶子從預(yù)熱段逐步進(jìn)入高溫段，即預(yù)熱段和高溫段的前部充滿瓶子，而高溫段的后部和冷卻段沒有瓶子；所述排空模式為生產(chǎn)即將結(jié)束時(shí)，預(yù)熱段和高溫段的前部沒有瓶子，而高溫段的后部和冷卻段充滿瓶子；其中，
[0007]所述空載狀態(tài)進(jìn)入開機(jī)模式的步驟:輸送帶處于靜態(tài)模式，通過人機(jī)界面啟動(dòng)烘箱，烘箱自動(dòng)升溫到設(shè)定溫度，等待檢測裝置檢測到預(yù)熱段的進(jìn)口的瓶子之間達(dá)到一定擠壓力時(shí)，控制輸送帶進(jìn)入動(dòng)態(tài)模式，同時(shí)PLC開始根據(jù)輸送帶對(duì)應(yīng)的位移反饋元件自動(dòng)計(jì)算輸送帶處于的位置，通過連續(xù)累積輸送帶的位移即可判斷瓶子在烘箱內(nèi)部所處的位置，等到瓶子基本位于高溫段的中部時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入開機(jī)模式，隨著輸送帶帶著瓶子逐漸充滿整個(gè)烘箱，進(jìn)入滿載狀態(tài)；
[0008]所述滿載狀態(tài)的控制步驟是:PLC實(shí)時(shí)計(jì)算預(yù)熱段和冷卻段之間的壓力差，實(shí)時(shí)與所在模式下的設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率，實(shí)現(xiàn)增加和減少排風(fēng)量，保持所在模式下預(yù)熱段與冷卻段之間的壓力處于設(shè)定值，使預(yù)熱段的壓力小于冷卻段的壓力；同時(shí)輸送帶減速，以延長滅菌時(shí)間，待高溫充滿瓶子后恢復(fù)正常；
[0009]所述滿載狀態(tài)進(jìn)入排空模式的控制步驟是:洗瓶機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)烘箱忽略洗瓶機(jī)，只與灌裝機(jī)聯(lián)動(dòng)，此時(shí)PLC開始根據(jù)輸送帶對(duì)應(yīng)的位移反饋元件連續(xù)累積輸送帶的位移，等到瓶子基本位于高溫段的中部時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入排空模式；
[0010]所述排空模式的控制步驟是:通過風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)自動(dòng)變頻，實(shí)現(xiàn)增加和減少排風(fēng)量，使預(yù)熱段的壓力大于等于冷卻段的壓力，同時(shí)輸送帶減速，以延長滅菌時(shí)間，待高溫段排空后恢復(fù)正常；
[0011]所述抗干擾模式的控制步驟是:當(dāng)進(jìn)入開機(jī)模式和/或排空模式時(shí)，所述洗瓶間和灌裝間之間的壓力在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，造成灌裝機(jī)流入烘箱冷卻段的空氣量發(fā)生變化，所述PLC根據(jù)差壓變送器反饋的結(jié)果與差壓設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)改變風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率，從而改變排風(fēng)量以維持冷卻段的壓力處于設(shè)定值。
[0012]上述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其中，在進(jìn)行所述滿載狀態(tài)的控制步驟和所述排空模式的控制步驟時(shí)，所述輸送帶的減速是根據(jù)殺菌熱力強(qiáng)度FH值應(yīng)大于等于1365，如果從空載狀態(tài)到滿載狀態(tài)的過渡階段或從滿載狀態(tài)到空載狀態(tài)的過渡階段FH值達(dá)不到1365，則需要輸送帶減速或暫停，以延長滅菌時(shí)間，使得值大于1365。
[0013]上述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其中，在進(jìn)行所述滿載狀態(tài)的控制步驟時(shí)，當(dāng)PLC通過自動(dòng)調(diào)整風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率仍然無法使得壓力處于設(shè)定值，并且超出報(bào)警值界限，烘箱就會(huì)切斷高溫加熱電源停止輸送帶并報(bào)警停機(jī)。
[0014]上述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其中，所述檢測裝置分別安裝在所述預(yù)熱段的進(jìn)口及所述冷卻段的出口與灌裝機(jī)之間。
[0015]上述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其中，所述高溫段通常為自帶加熱器的空氣內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，通過PLC或溫控儀控制加熱器功率實(shí)現(xiàn)溫度的設(shè)定與控制。
[0016]上述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其中，所述風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)安裝在所述冷卻段，該風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)依靠PLC通過對(duì)應(yīng)的變頻器自動(dòng)變頻，在外界沒有干擾的情況下，也就是洗瓶間和灌裝間之間的相對(duì)差壓沒有波動(dòng)的情況下，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)在中等頻率25?30赫茲之間運(yùn)行；當(dāng)灌裝間相對(duì)洗瓶間的壓力升高時(shí)，灌裝間通過冷卻段的出口流入冷卻段的空氣會(huì)增加，導(dǎo)致冷卻段相對(duì)于預(yù)熱段的壓力增大，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)增加頻率從而增加排風(fēng)量，使冷卻段的壓力降低到應(yīng)有值，反之，當(dāng)灌裝間相對(duì)洗瓶間的壓力降低，灌裝間流入烘箱冷卻段的空氣會(huì)減少，導(dǎo)致冷卻段相對(duì)于預(yù)熱段的壓力下降，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)減少頻率從而減少排風(fēng)量，使冷卻段的壓力升高到應(yīng)有值。
[0017]上述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其中，所述風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率改變依據(jù)一個(gè)差壓變送器的反饋值，這個(gè)差壓變送器連接預(yù)熱段和冷卻段，實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)熱段和冷卻段之間的壓力差并反饋到PLC。
[0018]本發(fā)明的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，是當(dāng)環(huán)境的風(fēng)壓變化時(shí)，烘箱各段的壓力隨著環(huán)境風(fēng)壓的變化而自動(dòng)平衡，通過風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)增加和減少排風(fēng)量，從而達(dá)到新的平衡點(diǎn)，并通過調(diào)節(jié)烘箱輸送帶的速度，以延長滅菌時(shí)間，使得殺菌熱力強(qiáng)度FH值大于1365。本發(fā)明提供的控制方法，規(guī)避了人工操作調(diào)節(jié)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)施在線自動(dòng)調(diào)節(jié)操作，所有的操作均由PLC控制，操作簡單，更符合制藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]隧道滅菌烘箱的進(jìn)口和出口一一對(duì)應(yīng)地與洗瓶間及灌裝間連接；隧道滅菌烘箱包括串聯(lián)的預(yù)熱段、高溫段及冷卻段。預(yù)熱段、高溫段及冷卻段的內(nèi)部設(shè)置一條共同的輸送帶，該輸送帶由變頻電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其運(yùn)行方向是從預(yù)熱段向冷卻段輸送瓶子。輸送帶為鏈?zhǔn)?，輸送帶主軸通過鏈輪驅(qū)動(dòng)輸送帶。烘箱預(yù)熱段的作用是對(duì)剛進(jìn)入烘箱的容器預(yù)熱并使水分氣化，通過預(yù)熱段排濕風(fēng)機(jī)排出。預(yù)熱段的熱量來源于高溫段的熱量輻射和空氣流動(dòng)傳導(dǎo)。高溫段通常為自帶加熱器的空氣內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，通過PLC或溫控儀控制加熱器功率實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定與控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)容器在一定時(shí)間內(nèi)的高溫滅菌。冷卻段的作用是對(duì)滅菌后的高溫瓶子進(jìn)行冷卻降溫，瓶子降至常溫或接近常溫后從冷卻段的出口輸出。冷卻段具有一臺(tái)能夠自動(dòng)變頻的風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)，該風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)通過變頻增加或減少冷卻段的排風(fēng)量，從而改變冷卻段壓力?？蛰d狀態(tài)是生產(chǎn)剛剛開始時(shí)，烘箱內(nèi)部沒有瓶子；開機(jī)模式為輸送帶帶著由前端工序輸送過來的瓶子從預(yù)熱段逐步進(jìn)入高溫段，即預(yù)熱段和高溫段的前部充滿瓶子，而高溫段的后部和冷卻段沒有瓶子；排空模式為生產(chǎn)即將結(jié)束時(shí)，預(yù)熱段和高溫段的前部沒有瓶子，而高溫段的后部和冷卻段充滿瓶子。
[0021]本發(fā)明的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，由PLC控制并包括空載狀態(tài)進(jìn)入開機(jī)模式的控制步驟、滿載狀態(tài)的控制步驟、滿載狀態(tài)進(jìn)入排空模式的控制步驟、排空模式的控制步驟及抗干擾模式的控制步驟；其中:
[0022]空載狀態(tài)進(jìn)入開機(jī)模式的步驟:通過PLC控制輸送帶處于靜態(tài)模式，通過HMI啟動(dòng)烘箱，烘箱自動(dòng)升溫到設(shè)定溫度，等待安裝在預(yù)熱段的進(jìn)口的檢測裝置檢測到預(yù)熱段的進(jìn)口的瓶子之間達(dá)到一定擠壓力時(shí)，控制輸送帶進(jìn)入動(dòng)態(tài)模式，同時(shí)PLC開始根據(jù)輸送帶對(duì)應(yīng)的位移反饋元件自動(dòng)計(jì)算輸送帶處于的位置，通過連續(xù)累積輸送帶的位移即可判斷瓶子在烘箱內(nèi)部所處的位置，等到瓶子基本位于高溫段的中部時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入開機(jī)模式，隨著輸送帶帶著瓶子逐漸充滿整個(gè)烘箱，進(jìn)入滿載狀態(tài)；
[0023]滿載狀態(tài)的控制步驟是:PLC實(shí)時(shí)計(jì)算預(yù)熱段和冷卻段之間的壓力差，實(shí)時(shí)與所在模式下的設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，實(shí)時(shí)調(diào)整安裝在冷卻段的風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率，實(shí)現(xiàn)增加和減少排風(fēng)量，保持所在模式下預(yù)熱段與冷卻段之間的壓力處于設(shè)定值，使預(yù)熱段的壓力小于冷卻段的壓力；同時(shí)通過PLC控制輸送帶減速，以延長滅菌時(shí)間，待高溫短充滿瓶子后恢復(fù)正常；輸送帶的減速是根據(jù)殺菌熱力強(qiáng)度FH值應(yīng)大于等于1365，如果從空載狀態(tài)到滿載狀態(tài)的過渡階段或從滿載狀態(tài)到空載狀態(tài)的過渡階段FH值達(dá)不到1365，則需要輸送帶減速或暫停，以延長滅菌時(shí)間，使得FH值大于1365 ；
[0024]滿載狀態(tài)進(jìn)入排空模式的控制步驟是:洗瓶機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)烘箱忽略洗瓶機(jī)，只與灌裝機(jī)聯(lián)動(dòng)，此時(shí)PLC開始根據(jù)輸送帶對(duì)應(yīng)的位移反饋元件連續(xù)累積輸送帶的位移，等到瓶子基本位于高溫段的中部時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入排空模式；當(dāng)PLC通過自動(dòng)調(diào)整風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率仍然無法使得壓力處于設(shè)定值，并且超出報(bào)警值的界限，烘箱就會(huì)切斷高溫加熱電源停止輸送帶并報(bào)警停機(jī)；
[0025]排空模式的控制步驟是:通過風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)自動(dòng)變頻，實(shí)現(xiàn)增加和減少排風(fēng)量，使預(yù)熱段的壓力大于等于冷卻段的壓力，同時(shí)通過PLC控制輸送帶減速，以延長滅菌時(shí)間，待高溫段排空后恢復(fù)正常；輸送帶的減速是根據(jù)殺菌熱力強(qiáng)度FH值應(yīng)大于等于1365，如果從空載狀態(tài)到滿載狀態(tài)的過渡階段或從滿載狀態(tài)到空載狀態(tài)的過渡階段FH值達(dá)不到1365，則需要輸送帶減速或暫停，以延長滅菌時(shí)間，使得FH值大于1365 ；
[0026]抗干擾模式的控制步驟是:當(dāng)進(jìn)入開機(jī)模式和/或排空模式時(shí)，洗瓶間和灌裝間之間的壓力在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，造成灌裝機(jī)流入烘箱冷卻段的空氣量發(fā)生變化，PLC根據(jù)差壓變送器反饋的結(jié)果與差壓設(shè)定值進(jìn)行比較，自動(dòng)改變風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率，從而改變排風(fēng)量以維持冷卻段的壓力處于設(shè)定值，抗干擾模式是烘箱風(fēng)壓控制的基礎(chǔ)模式，無論在開機(jī)模式和/或排空模式下，抗干擾模式始終介入，依據(jù)預(yù)熱段與冷卻段之間的相對(duì)差壓自動(dòng)控制冷卻段安裝的風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，從而控制預(yù)熱段與冷卻段之間的相對(duì)差壓保持在當(dāng)前模式下的設(shè)定值。
[0027]風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)安裝在烘箱的冷卻段，該風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)依靠PLC通過對(duì)應(yīng)的變頻器自動(dòng)變頻，在外界沒有干擾的情況下，也就是洗瓶間和灌裝間之間的相對(duì)差壓沒有波動(dòng)的情況下，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)在中等頻率25?30赫茲之間運(yùn)行；當(dāng)灌裝間相對(duì)洗瓶間的壓力升高時(shí)，灌裝間通過冷卻段的出口流入冷卻段的空氣會(huì)增加，導(dǎo)致冷卻段相對(duì)于預(yù)熱段的壓力增大，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)增加頻率從而增加排風(fēng)量，使冷卻段的壓力降低到應(yīng)有值，反之，當(dāng)灌裝間相對(duì)洗瓶間的壓力降低，灌裝間流入烘箱冷卻段的空氣會(huì)減少，導(dǎo)致冷卻段相對(duì)于預(yù)熱段的壓力下降，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)減少頻率從而減少排風(fēng)量，使冷卻段壓力升高到應(yīng)有值。風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率改變依據(jù)一個(gè)差壓變送器的反饋值，這個(gè)差壓變送器連接預(yù)熱段和冷卻段，實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)熱段和冷卻段之間的壓力差并反饋到PLC。
[0028]位移反饋元件安裝在輸送帶主軸上或安裝在與主軸具有固定傳動(dòng)比i的傳動(dòng)軸上。位移反饋元件將角度位移信號(hào)N實(shí)時(shí)反饋到PLC，PLC通過預(yù)置的計(jì)算公式計(jì)算出輸送帶的位移S = NXiXC，其中N是位移反饋元件轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，i是從位移反饋元件到輸送帶主軸之間的傳動(dòng)比，C是輸送帶主軸上直接驅(qū)動(dòng)輸送帶的鏈輪周長。當(dāng)N為O時(shí)輸送帶位移量也為0，即為輸送帶停止。
[0029]輸送帶減速或暫停的目的都是為了延長滅菌時(shí)間，因?yàn)楦邷囟蔚拈L度對(duì)于已經(jīng)存在的烘箱都是固定的，如果熱分布實(shí)驗(yàn)得出輸送帶滿載勻速運(yùn)行速度是300mm/min，對(duì)應(yīng)> 1365，從空載到滿載的過渡階段或從滿載狀態(tài)到空載狀態(tài)的過渡階段，速度減速到200mm/min，對(duì)應(yīng)彡1365，那么烘箱控制系統(tǒng)在開機(jī)模式和排空模式中就會(huì)把輸送帶速度從300mm/min減速到200mm/min ;如果熱分布實(shí)驗(yàn)得出輸送帶滿載勻速運(yùn)行速度是300mm/min，對(duì)應(yīng)^ 1365，從空載狀態(tài)到滿載狀態(tài)的過渡階段或從滿載狀態(tài)到空載狀態(tài)的過渡階段，輸送帶暫停2分鐘后繼續(xù)按照300mm/min的速度運(yùn)行，對(duì)應(yīng)FH ^ 1365，那么烘箱控制系統(tǒng)在開機(jī)模式和排空模式中就會(huì)把輸送帶的速度從300mm/min變?yōu)闀和?分鐘后繼續(xù)運(yùn)行。
[0030]輸送帶的靜態(tài)模式和動(dòng)態(tài)模式是烘箱在滿載狀態(tài)下的兩種模式。烘箱每班生產(chǎn)開始時(shí)經(jīng)歷開機(jī)模式，生產(chǎn)即將結(jié)束時(shí)經(jīng)歷排空模式，生產(chǎn)過程中輸送帶在靜態(tài)模式和動(dòng)態(tài)模式之間自動(dòng)切換。
[0031]例如:通過人機(jī)界面HMI設(shè)定靜態(tài)模式的控制值為0，也就是預(yù)熱段的壓力和冷卻段的壓力相等；設(shè)定動(dòng)態(tài)模式的控制值為5，也就是冷卻段的壓力比預(yù)熱段的壓力大5帕斯卡。PLC實(shí)時(shí)計(jì)算預(yù)熱段和冷卻段之間壓力差，實(shí)時(shí)與所在模式下的設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，處于靜態(tài)模式時(shí)，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)自動(dòng)變頻使冷卻段壓力與預(yù)熱段相對(duì)壓力為O帕斯卡。處于動(dòng)態(tài)模式時(shí)，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)自動(dòng)變頻，使冷卻段與預(yù)熱段的相對(duì)壓力為5帕斯卡。在沒有外界環(huán)境干擾的情況下，從靜態(tài)模式向動(dòng)態(tài)模式切換，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)是降低頻率使冷卻段的壓力升高到比預(yù)熱段的壓力大5帕斯卡并保持該控制值。
[0032]報(bào)警值是控制值范疇外的兩個(gè)值，即報(bào)警上限值和報(bào)警下限值。當(dāng)PLC通過自動(dòng)調(diào)整風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)頻率仍然無法使得壓力處于控制值，并且超出報(bào)警值界限，烘箱就會(huì)切斷高溫加熱電源停止輸送帶報(bào)警停機(jī)。報(bào)警值是為了保證差壓控制的可靠性從而保證滅菌工藝的可靠性，也是為了保護(hù)烘箱自身的安全性。
[0033]以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，由PLC控制，所述隧道滅菌烘箱的進(jìn)口和出口一一對(duì)應(yīng)地與洗瓶間及灌裝間連接；所述隧道滅菌烘箱包括串聯(lián)的預(yù)熱段、高溫段及冷卻段；所述控制方法包括空載狀態(tài)進(jìn)入開機(jī)模式的控制步驟、滿載狀態(tài)的控制步驟、滿載狀態(tài)進(jìn)入排空模式的控制步驟、排空模式的控制步驟及抗干擾模式的控制步驟；所述空載狀態(tài)是生產(chǎn)剛剛開始時(shí)，烘箱內(nèi)部沒有瓶子；所述開機(jī)模式為輸送帶帶著由前端工序輸送過來的瓶子從預(yù)熱段逐步進(jìn)入高溫段，即預(yù)熱段和高溫段的前部充滿瓶子，而高溫段的后部和冷卻段沒有瓶子；所述排空模式為生產(chǎn)即將結(jié)束時(shí)，預(yù)熱段和高溫段的前部沒有瓶子，而高溫段的后部和冷卻段充滿瓶子；其特征在于， 所述空載狀態(tài)進(jìn)入開機(jī)模式的步驟:輸送帶處于靜態(tài)模式，通過人機(jī)界面啟動(dòng)烘箱，烘箱自動(dòng)升溫到設(shè)定溫度，等待檢測裝置檢測到預(yù)熱段的進(jìn)口的瓶子之間達(dá)到一定擠壓力時(shí)，控制輸送帶進(jìn)入動(dòng)態(tài)模式，同時(shí)PLC開始根據(jù)輸送帶對(duì)應(yīng)的位移反饋元件自動(dòng)計(jì)算輸送帶處于的位置，通過連續(xù)累積輸送帶的位移即可判斷瓶子在烘箱內(nèi)部所處的位置，等到瓶子基本位于高溫段的中部時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入開機(jī)模式，隨著輸送帶帶著瓶子逐漸充滿整個(gè)烘箱，進(jìn)入滿載狀態(tài)； 所述滿載狀態(tài)的控制步驟是=PLC實(shí)時(shí)計(jì)算預(yù)熱段和冷卻段之間的壓力差，實(shí)時(shí)與所在模式下的設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率，實(shí)現(xiàn)增加和減少排風(fēng)量，保持所在模式下預(yù)熱段與冷卻段之間的壓力處于設(shè)定值，使預(yù)熱段的壓力小于冷卻段的壓力；同時(shí)輸送帶減速，以延長滅菌時(shí)間，待高溫充滿瓶子后恢復(fù)正常； 所述滿載狀態(tài)進(jìn)入排空模式的控制步驟是:洗瓶機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)烘箱忽略洗瓶機(jī)，只與灌裝機(jī)聯(lián)動(dòng)，此時(shí)PLC開始根據(jù)輸送帶對(duì)應(yīng)的位移反饋元件連續(xù)累積輸送帶的位移，等到瓶子基本位于高溫段的中部時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入排空模式； 所述排空模式的控制步驟是:通過風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)自動(dòng)變頻，實(shí)現(xiàn)增加和減少排風(fēng)量，使預(yù)熱段的壓力大于等于冷卻段的壓力，同時(shí)輸送帶減速，以延長滅菌時(shí)間，待高溫段排空后恢復(fù)正常； 所述抗干擾模式的控制步驟是:當(dāng)進(jìn)入開機(jī)模式和/或排空模式時(shí)，所述洗瓶間和灌裝間之間的壓力在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，造成灌裝機(jī)流入烘箱冷卻段的空氣量發(fā)生變化，所述PLC根據(jù)差壓變送器反饋的結(jié)果與差壓設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，自動(dòng)改變風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率，從而改變排風(fēng)量以維持冷卻段的壓力處于設(shè)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其特征在于，在進(jìn)行所述滿載狀態(tài)的控制步驟和所述排空模式的控制步驟時(shí)，所述輸送帶的減速是根據(jù)殺菌熱力強(qiáng)度FH值應(yīng)大于等于1365，如果從空載狀態(tài)到滿載狀態(tài)的過渡階段或從滿載狀態(tài)到空載狀態(tài)的過渡階段FH值達(dá)不到1365，則需要輸送帶減速或暫停，以延長滅菌時(shí)間，使得FH值大于1365。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其特征在于，在進(jìn)行所述滿載狀態(tài)的控制步驟時(shí)，當(dāng)PLC通過自動(dòng)調(diào)整風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率仍然無法使得壓力處于設(shè)定值，并且超出報(bào)警值界限，烘箱就會(huì)切斷高溫加熱電源停止輸送帶并報(bào)警停機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其特征在于，所述檢測裝置分別安裝在所述預(yù)熱段的進(jìn)口及所述冷卻段的出口與灌裝機(jī)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其特征在于，所述高溫段通常為自帶加熱器的空氣內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，通過PLC或溫控儀控制加熱器功率實(shí)現(xiàn)溫度的設(shè)定與控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其特征在于，所述風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)安裝在所述冷卻段，該風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)依靠PLC通過對(duì)應(yīng)的變頻器自動(dòng)變頻，在外界沒有干擾的情況下，也就是洗瓶間和灌裝間之間的相對(duì)差壓沒有波動(dòng)的情況下，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)在中等頻率25?30赫茲之間運(yùn)行；當(dāng)灌裝間相對(duì)洗瓶間的壓力升高時(shí)，灌裝間通過冷卻段的出口流入冷卻段的空氣會(huì)增加，導(dǎo)致冷卻段相對(duì)于預(yù)熱段的壓力增大，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)增加頻率從而增加排風(fēng)量，使冷卻段的壓力降低到應(yīng)有值，反之，當(dāng)灌裝間相對(duì)洗瓶間的壓力降低，灌裝間流入烘箱冷卻段的空氣會(huì)減少，導(dǎo)致冷卻段相對(duì)于預(yù)熱段的壓力下降，風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)減少頻率從而減少排風(fēng)量，使冷卻段的壓力升高到應(yīng)有值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的洗、烘、灌聯(lián)動(dòng)線的隧道滅菌烘箱的控制方法，其特征在于，所述風(fēng)壓平衡風(fēng)機(jī)的頻率改變依據(jù)一個(gè)差壓變送器的反饋值，這個(gè)差壓變送器連接預(yù)熱段和冷卻段，實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)熱段和冷卻段之間的壓力差并反饋到PLC。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK104329933SQ201410654986
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】鄭效東 申請(qǐng)人:上海馭發(fā)制藥設(shè)備有限公司