堡盟集團是一家專注于食品飲料行業(yè)中高挑戰(zhàn)性精密測量方案的國際領(lǐng)先的瑞士集團公司。堡盟旗下始于波登海尼的過程控制部門具有近200年的歷史。堡盟于2008年正式進入中國，憑借著其悠久的歐美市場成功經(jīng)驗，和完善的本地化精英銷售與服務團隊，活躍在中國食品飲料等衛(wèi)生應用領(lǐng)域。堡盟提供包括工廠自動化，過程自動化的儀器儀表、傳感器、機器視覺、運動控制及粘合系統(tǒng)的解決方案。堡盟中國憑借領(lǐng)先的歐洲科技，為國人的食品安全提供基礎的技術(shù)保障。

　　背景介紹：

　　國內(nèi)一家大型上市食品企業(yè)由于業(yè)務發(fā)展需要對其生產(chǎn)工藝進行大規(guī)模自動化改造。其主要工藝之一為粉碎固體物料進行制漿后導入到沉淀罐進行沉淀分離。由于制漿過程中產(chǎn)生了大量粘稠的泡沫，沉淀工藝罐進料過程中防止泡沫溢出和保證漿料能充分加滿保證最高的生產(chǎn)效率成了一對矛盾。如果只檢測液體，每次進料過程中液體漿料表面都會有30mm左右厚的粘稠泡沫形成，這樣就可能導致泡沫的溢出造成污染與浪費。否則只檢測泡沫，就不能夠保證料罐有效容積得到充分利用。且由于粘稠泡沫的存在，很多如傳統(tǒng)的音叉及浮球等技術(shù)會因物料附著在測量元件表面而導致物位開關(guān)誤動作。

　　1用戶具體需求及堡盟推薦的物位控制解決方案：

　　1.1沉淀分離罐物位控制需求

　　由于是食品行業(yè)應用，且產(chǎn)品的檢測端與食品原料長期直接接觸，所以傳感器的材質(zhì)必須要符合國際上得到普遍應用的符合FDA準證認標的材料，且要有3A以及EHEDG等食品為衛(wèi)生設計認證。還有因為其所采用的罐體有200多個，大概2.5m高，所以一定要有清晰的現(xiàn)場指示以便現(xiàn)場人員隨時了解罐體內(nèi)生產(chǎn)工藝的進展階段。再有考慮到其通常用漿里來水里去來概括的生產(chǎn)工藝特點，現(xiàn)場空氣的相對濕度很高，接近95%，所以選用的傳感器的防水防潮性能必須達到IP67以上。

　　從物位檢測技術(shù)角度來講，項目的關(guān)鍵技術(shù)難點在于粘稠性泡沫與液體的鑒別，以及高粘稠介質(zhì)的單獨檢測，且由于工藝參數(shù)的正常波動，具體產(chǎn)品的固形物含量在相對較寬的范圍內(nèi)浮動，另外其中粘稠泡沫的含水量也隨著時間的推移不斷變化。所以物位控制傳感器應具備智能標定功能，能夠針對不同的工藝介質(zhì)進行精確標定，是確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。

　　2物位控制方案

　　2.1物位控制方案

　　堡盟LBFS系列物位開關(guān)采用經(jīng)過FDA認證的304不銹鋼與食品飲料中高端的聚醚醚酮(PEEK)高分子材質(zhì)，按照3A，EHEDG等嚴格的國際衛(wèi)生設計規(guī)范設計制造，同時具有3A與EHEDG認證證書。堡盟特有的無死角衛(wèi)生型設計免除了任何縫隙與死角，確保CIP過程中能探頭能夠得到徹底的清潔；從而避免因介質(zhì)殘留變質(zhì)而影響用戶產(chǎn)品的品質(zhì)。

　　在本項目中，堡盟推薦了具有3A認證的LBFS衛(wèi)生型物位開關(guān)，配合具有3A認證的衛(wèi)生型焊接過程連接件，不需要任何密封墊片只要用戶進行合格的焊接，就可以滿足衛(wèi)生型接液結(jié)構(gòu)。此物位開關(guān)具有智能軟件標定功能，對于各種小顆粒、粉末、膠體及液體等介質(zhì)都能夠精確地標定，因此在整個工廠范圍內(nèi)可以統(tǒng)一安裝按方式，大幅度縮減備件庫存。產(chǎn)品同時具有高亮度藍光現(xiàn)場指示功能，從而操作人員不用去控制室就可以對每一個不銹鋼罐內(nèi)的狀態(tài)一目了然。M12接頭除了方便現(xiàn)場的安裝與維護外，更可以確保實現(xiàn)IP67的防護等級，從根本上杜絕了由于高濕現(xiàn)場環(huán)境而導致的設備損壞。

　　用戶的全自動化生產(chǎn)線中包含200多個沉淀分離罐，其處理介質(zhì)為含高泡沫的漿料，堡盟建議每個罐采用3個控制點，兩只在罐體的上部，一只標定成專門檢測泡沫，另一只標定成檢測漿料液體。當罐體頂部的泡沫傳感器檢測到泡沫后給出信號，觸發(fā)進料電磁閥關(guān)斷，停止進料。通過控制系統(tǒng)設定的參數(shù)靜置一段時間后，系統(tǒng)再次讀取泡沫傳感器，如果泡沫已經(jīng)消退，則檢測不到泡沫信號，則再次開啟進料電磁閥。并且同時檢測液位傳感器信號，經(jīng)過多次循環(huán)進料，直到其檢測到液體滿信號為止。從而充分利用了沉淀分離罐的有效容積，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的最大化。

　　如前所述此工藝的泡沫是粘稠性的，每經(jīng)過一個工藝循環(huán)都會掛在傳感器探頭上，在進行CIP清洗之前會一直保持這種狀態(tài)。通過隨機免費贈送的軟件，可以對堡盟推薦的LBFS物位開關(guān)進行標定，從而確保設備不受泡沫掛料影響。

　　此外在罐底還采用了一只同樣的LBFS物位開關(guān)作為空倉檢測，自動控制出料泵/閥的自動關(guān)斷，為下一個工作循環(huán)作準備。

　　另外通過軟件標定，堡盟的LBFS同樣可以對圖4中離心分離出的高粘稠膏狀體的物位進行精確檢測，自動控制排料螺桿泵的開閉。

　　2.1.1沉淀分離罐物位控制的具體安裝

Fig.6沉淀分離罐安裝控制示意圖

2.1.2淀分離罐進料物位控制邏輯，如下所示：

Fig.7沉淀分離罐進料物位邏輯控制圖 

Fig.8LBFS01411衛(wèi)生型物位開關(guān)

　　2.4產(chǎn)品的安裝

　　所有上述產(chǎn)品通過衛(wèi)生型焊接件進行安裝。要求設備開孔30mm焊接

　　4.結(jié)束語

　　在食品和飲料工業(yè)用傳感器解決方案領(lǐng)域，堡盟擁有20余年的專業(yè)技術(shù)與經(jīng)驗。食品和飲料工業(yè)嚴格的衛(wèi)生法規(guī)對測量儀表及傳感器提出了極其苛刻的挑戰(zhàn)。堡盟傳感器完全滿足要求嚴格并且必須符合特定標準的各種應用。產(chǎn)品設計符合行業(yè)特殊法規(guī)、FDA及EHEDG發(fā)布的指導方針，以及對于所用材料、表面質(zhì)量、過程可靠性和過程連接的特殊現(xiàn)場清洗（CIP）/現(xiàn)場消毒（SIP）過程要求。堡盟憑借在長期積累的專業(yè)知識、完善的技術(shù)能力、經(jīng)驗豐富的專家、強大的咨詢與支持以及備受稱道的客戶服務，堡盟成為您食品飲料行業(yè)的可靠合作伙伴。