巴氏杀菌机自动控制系统使用说明书.docx

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巴氏杀菌机自动控制系统使用说明书

牛奶巴氏杀菌机

自动控制系统

软件使用说明书

一、系统配置

1.操作系统

Windows7专业版

2.软件

Office办公软件（2007）

SiemensWinCC7.0

SiemensSimacticStep7

3.电脑配置

I7处理器

内存：

8G字节

硬盘:

1T

22”平板式监视器（在中央控制室）

CD/DVD读写式光驱

1000兆位每秒的以太网卡

4.系统结构

一套基于西门子S7300PLC1套、3台SCADA站的全自动中央控制系统。

SCADA站与PLC之间将通过工业以太网进行数据通讯。

系统配置图

二、背景介绍

牛奶巴氏杀菌法是采用较低温度（一般在零上60～82℃），在规定的时间内，对牛奶进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的，是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。

由法国微生物学家巴斯德发明而得名。

巴氏杀菌热处理程度比较低，一般在低于水沸点温度下进行加热，加热的介质为热水。

牛奶巴氏杀菌机在乳品生产过程中有着大量而广泛的应用。

内蒙古怀峰工程技术有限公司的全自动巴氏控制系统，可实现巴氏杀菌流程自动化、智能化。

使用这套自动控制软件系统，具有以下功能和技术特点：

•方便的画面切换

•最新的报警显示

•不同操作功能分类显示

•设备可选的多种操作方式

•强大的模拟功能

•测量点动态颜色显示

•所有设备的运行时间/次数的统计

•工艺程序方便快捷操作

•工艺参数根据权限客户可自行修改，无需编程背景。

•用户管理

三基本操作

3.1主操作界面

如图1所示，是牛奶巴氏杀菌机自动控制系统的软件操作界面：

图1

这套软件系统，操作界面友好，完全按照工艺流程绘制，图形化显示。

界面上根据实际设备，包括阀门、电机、模拟量、数字量等，都有对应的动态控件，在设备的不同状态下，例如正常、报警、手动、自动、模拟、锁定等状态，可在界面上显示不同的颜色。

程序控制和PID控制，也在界面上也都有对应的动态控件。

直接点击界面上的控件，就可以进入对应的操作界面。

3.2登录

点击主界面右上方的登录按钮，弹出对应的登录对话框，如图2所示：

图2

在登录对话框中输入用户名和密封，就可以进行控制和操作。

3.3程序

单击画面上的程序按钮可激活相应程序，如图3所示：

图3

单击工具栏中最左面的选罐按钮进入选罐界面，左面的框内是可选的目标罐，双击左面要选择的目标罐，然后再双击右面小框的空白处，如果没有错误发生，那么选中的目标罐的名称在右面小框的灰色部分。

如果目标罐显示在右面小框的白色部分，那么就是有错误发生，需要诊断并排除错误才能选中目标罐。

如图4所示：

图4

单击“步序”按钮可显示程序当前运行到的步骤，如图5：

图5

单击“参数”按钮，可打开参数信息界面，在该界面可查看程序进行到当前步骤的各项参数，如图6：

图6

在程序状态栏位中可以看到程序的状态步骤，如果有错误或者报警，信息栏位将会给用户提示（当信息栏为黄色背景时，为warming，红色背景为alarm）。

也可单击“报警”按钮查看报警信息。

单击“暂停”按钮可暂停程序运行；单击“停时”按钮程序继续运行，但是程序计时停止；单击“重启”按钮，程序由暂停或者停止状态重新变到运行状态；单击“放弃”按钮，放弃当前程序；单击“复位”按钮，复位之前的各项参数。

3.4阀门

阀门的基本操作，首先点击界面上的阀门控件。

阀门关闭状态颜色是白色，单击阀门图标，出现图7所示界面：

图7

单击“手动on”按钮，阀门被手动开启；单击“手动off”按钮，阀门手动关闭。

单击“锁定”按钮，阀门处于锁定状态，单击“解锁”按钮可解锁阀门；如果阀门故障修好以后需要单击“报警确认”进行确认；当程序处于正常运行状态时，如果阀门颜色变成绿色，说明该阀门在程序的当前步骤是处于自动开的状态。

3.5电机

电机的基本操作，先点击界面上的电机控件。

电机关闭状态颜色是白色，单击电机图标，出现图8所示界面：

图8

单击“手动on”按钮，电机被手动开启；单击“手动off”按钮，电机手动关闭。

单击“锁定”按钮，电机处于锁定状态，单击“解锁”按钮可解锁电机；如果电机故障修好以后需要单击“报警确认”进行确认；当程序处于正常运行状态时，如果电机图标颜色变成浅绿色，说明该电机在程序的当前步骤是处于自动开的状态。

3.6PID

PID的基本操作，先点击界面上的PID控件。

图9

单击“手动模式on”按钮后状态显示为自动，在操作员设定值输入框设定目标压力后，PID模块自动对变频器进行控制，如图10所示；

单击“OS手动”按钮进入纯手动模式，在OS手动输入框的设定值即变频器的频率，如图11所示。

图10

图11

3.7数字量（DI）

数字量操作，点击界面上的数字量控件。

在生产过程中，如果DI出现故障，不能正常工作，可以通过模拟使生产正常进行。

当DI为灰色时，DI处于非激活状态，如果要模拟DI，单击DI图标，出现如图12所示界面，单击“On”按钮，激活模拟状态。

DI的模拟操作需要单独授权。

图12

3.8模拟量（AI）

模拟量操作，先点击界面上的模拟量控件。

在生产过程中，如果AI出现故障，不能正常工作，可以通过

模拟使生产正常进行。

单击模拟量图标，出现如图13所示界面:

图13

单击模拟按钮，出现如图14所示的界面：

图14

在图中红框内输入想要模拟的温度，并按回车键确认。

AI的模拟操作需要单独授权。

3.9罐和线

首先点击主界面上的罐和线控件。

进入Entity状态总览画面可以查看各罐、管线的状态和离上次清洗结束的时间计时。

单击状态下的框体并单击下图红框框定的按钮会显示该罐或管线的状态。

如图15：

图15

已清洗：

需要清洗标志，该罐或管线离上次清洗结束超过23小时以上，该标志激活后该罐无法进料；

清洗中：

清洗标志，该罐或管线正在进行清洗；

进料中：

进料标志，该罐或管线正在进料；

排空中：

出料标志，该罐或管线正在出料；

CIP供液接近开关：

CIP接近开关标志，该罐或管线的CIP供料接近开关激活；

CIP回流接近开关：

CIP回流接近开关标志，该罐或管线的CIP回流接近开关激活；

LSL：

低液位标志；LSH：

高液位标志；

人孔关：

人孔关标志。

在那些需要选择队列的目标罐或源罐的程序中，这些状态将被用于判断是否许可的依据，如CIP程序一般要求该罐或管线不在进料、出料状态，且CIP供料、回流接近开关、人孔关接近开关都必须激活。

而在程序的运行、结束也会改变罐或管线的状态，如CIP过程中“清洗中”标志激活，CIP结束后“已清洗”标志激活。

当发现罐或管线状态有误时，可在下图红框区域手动修改其状态，不过此操作需谨慎!

图16

3.10报警

当程序运行出现错误时，在信息栏中会出现报警信息，单击报警信息按钮，进入报警界面，如图17所示：

图17

四、牛奶巴氏杀菌机控制程序

在主界面上点击巴氏杀菌程序的控件，弹出操作界面如下：

图18

巴氏启动前，要先选择源罐、目标罐和生产模式。

见下图红圈中部分。

图19

程序步序如下：

00空闲

01等待蒸发器和分离机

02换水

03加热

04杀菌

05热水推出

06温度补偿

07准备好生产

08推水至平衡罐

09排空平衡罐

10推水至转向阀

11推水至目标罐

12生产

13自动循环

14手动循环

15温度报警

16推奶至平衡罐

17排空平衡罐

18推奶至转向阀

19推奶至目标罐

20紧急推出

21开始路径

22排空平衡罐

23预冲洗

24配碱加热

25碱循环冲洗

26排空平衡罐

27中间清洗

28配酸加热

29酸循环冲洗

30排空平衡罐

31最终冲洗

巴氏启动后可以选择进入生产或者进入CIP。

进入生产后，如果选择了分离机，则需要等待分离机的生产就绪信号，如果选择了蒸发器，则需要等待蒸发器的真空度达到要求。

当条件满足后首先是换水，将巴氏内的残留水用新鲜软水置换出来，然后走循环加热，当各段温度达到杀菌要求后进入杀菌计时。

计时结束后将部分热水通过巴氏奶仓处的排水阀排出，然后进入温度补偿，即杀菌段和出口温度控制在生产要求的温度。

当温度达到要求后，就进入准备生产阶段，可以进行生产操作了。

在选择了源罐和目标罐后，启动生产按钮，巴氏就进入生产阶段，首先会把巴氏前的管道充满奶，然后开始排空巴氏平衡罐，奶顶水至巴氏奶仓，顶水量按预先设定的参数进行控制。

在奶顶水的预设流量达到后，进入生产步序。

在生产过程中，出现阀门/电机报警，流量低，出口温度高，平衡罐液位低，蒸发器流量开关没信号，蒸发器真空度未达设定值，离心机故障，稀奶油线故障，源罐空或者目标罐已满等情况，程序将自动转为自动循环，中控操作员也可以进行手动循环。

如加热保温管出口温度低于设定值，则程序转为温度报警。

中控操作员也可以通过按压按钮“循环”进入手动循环模式。

在温度报警时一旦保温管出口温度合格，则转为自动循环。

在自动循环一设定时间后，如果生产条件符合，则巴氏自动转为生产状态。

手动循环时，需要人工按压生产按钮进入生产状态。

在启动程序前，要首先选择好生产模式。

启动后，操作员可选择进行CIP或者生产。

一旦选择生产，巴氏将自动进行杀菌，杀菌结束后，将多余热水顶出从巴氏储罐后的排放阀排放后进入无菌水循环。

操作工可以预先选择好备用的源罐和目标罐，在源罐和目标罐选定后，可进行生产操作，一旦源罐排空或目标罐装满，如果预先选择了备用的源罐或目标罐将自动切换，生产将继续进行，源罐和目标罐将自动切换，否则将进入自动循环。

在生产或者循环时，操作员可以通过按压顶水按钮结束生产，此时，首先将原奶仓至巴氏的管路顶出，然后排空平衡罐，再有巴氏平衡罐进水将管道中的奶顶至目标罐。

当全部奶被顶入巴氏奶仓后，将奶水混合物排出，然后回到温度补偿。

操作员可以选择继续生产或者进行CIP清洗。

一旦操作员选择CIP清洗，则进入CIP清洗程序，巴氏依次进行预冲洗，碱洗，中间清洗，酸洗和最终冲洗，碱洗和酸洗时，浓酸浓碱直接添加至巴氏平衡罐中，通过回平衡罐管道上的电导率判断清洗浓度是否合格。

在碱洗酸洗后，将废酸碱打回酸奶车间的废酸废碱回收罐或者就地排放。

巴氏的生产模式在程序启动前一旦选定，在生产和CIP过程中将不能更改。

如果选择了分离机，则分离模式（净乳，标准化和脱脂）可以在生产过程中更改。

而一旦选择了标准化或脱脂，则稀奶油接收程序必须提前启动，做好稀奶油接收的准备，否则巴氏生产不能正常进行。

同时，做标准化时，须在参数表中输入正确的原奶指标和需要的标准化指标。