一种烘焙系统及控制方法与流程

1.本发明涉及烘焙系统技术领域，尤其涉及一种烘焙系统及控制方法。


背景技术：

2.烘焙炉作为对物料的烘烤设备，已被广泛应用于现代工业生产。为保证产品的质量和合格率，通常对烘焙炉内的温度有着严格的要求，若烘焙温度过低或者烘焙温度过高，都会降低产品质量并降低产品合格率。
3.传统的工艺流程中，通常是通过经验丰富的工人对烘焙炉的温度进行调节的，该方法不仅要求操作人员具有较为丰富的生产经验，并且调节响应速度较长、可操作性较低，不仅使生产具有一定难度，并且不利于提高产品质量和产品合格率。
4.因此，亟需提出一种烘焙系统及控制方法来解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供一种烘焙系统，能够根据烘焙炉内的温度调节传送装置的传送速度，进而起到了调节传送装置上物料的烘烤时间的作用，达到了烘焙系统自动控制的效果。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种烘焙系统，包括：烘焙炉，烘焙炉内设有第一温度传感器；传送装置，传送装置用于将物料传送进入烘焙炉烘烤并将烘烤后的物料传送移出烘焙炉；控制单元，第一温度传感器和传送装置均与控制单元信号连接，控制单元能够根据第一温度传感器检测到的烘焙炉内的温度控制传送装置的传送速度。
7.可选地，烘焙系统还包括供热单元，供热单元与烘焙炉连通，供热单元能够向烘焙炉提供热量，供热单元与控制单元信号连接，控制单元能够根据第一温度传感器检测到的烘焙炉内的温度控制供热单元提供的热量大小。
8.可选地，供热单元包括燃烧器、可燃气体供给模块以及助燃气体供给模块，燃烧器与烘焙炉连通，可燃气体供给模块和助燃气体供给模块均与燃烧器连通，助燃气体供给模块与控制单元信号连接，控制单元能够根据第一温度传感器检测到的烘焙炉内的温度控制助燃气体的送风量。
9.本发明的另一个目的在于提供一种控制方法，在烘焙系统启动初期，能够根据烘焙炉内的温度控制烘焙系统的启动，具有降低产品次品率的效果。
10.为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种上述的烘焙系统的控制方法，控制方法包括以下步骤：启动燃烧器、可燃气体供给模块以及助燃气体供给模块，烘焙炉中的温度t升高，其中，助燃气体供给模块的初始送风量为预设送风量；
当t＜tmin时和t＞tmax时，经烘焙炉烘烤的物料为非合格品；检测温度t；若tmin≤t≤tmax，则启动传送装置向烘焙炉传送物料，传送装置的初始传送速度为预设传送速度。
11.可选地，当ta≤t≤tb且传送速度为预设传送速度时，经烘焙炉烘烤的物料为合格品，其中，tmin＜ta＜tb＜tmax；根据温度t的检测值调整传送速度和送风量：若ta≤t≤tb，则保持传送速度为预设传送速度，保持送风量为预设送风量；若tmin≤t＜ta，则增大送风量并减小传送速度；若tb＜t≤tmax，则减小送风量并增大传送速度。
12.可选地，每隔第一预设时长，检测一次温度t，若tmin≤t＜ta，则继续增大送风量。
13.可选地，当送风量达到助燃气体供给模块的最大送风量时，若t＜ta，则烘焙系统停车。
14.可选地，每隔第二预设时长，检测一次温度t，若tb＜t≤tmax，则继续减小送风量。
15.可选地，当送风量达到助燃气体供给模块的最小送风量时，若t＞tb，则烘焙系统停车。
16.可选地，启动传送装置后，当t＜tmin时和t＞tmax时，烘焙系统停车。
17.有益效果：本发明提供的烘焙系统，在烘焙炉内设置第一温度传感器，部分传送装置位于烘焙炉内，部分传送装置位于烘焙炉外，物料随着传送装置的传送进入烘焙炉烘烤后再移出烘焙炉，第一温度传感器和传送装置均与控制单元信号连接，使得烘焙系统可以根据第一温度传感器检测到的烘焙炉内的温度来控制传送装置的传送速度，进而控制了物料在烘焙炉内的烘烤时长，实现了烘焙系统的自动控制，缩短了响应速度并降低了生产难度，有利于提高产品质量和产品合格率。
18.本发明提供的烘焙系统的控制方法，设定助燃气体供给模块的初始送风量为预设送风量，当烘焙炉中的温度t小于tmin和烘焙炉中的温度t大于tmax时，经烘焙炉烘烤的物料为非合格品；启动烘焙系统中的燃烧器、可燃气体供给模块以及助燃气体供给模块，燃烧器向烘焙炉传递热量，使烘焙炉中的温度t升高，对温度t进行检测，当tmin≤t≤tmax时，启动传送装置以预设传送速度向烘焙炉传送物料。该烘焙系统的控制方法，在烘焙系统启动初期，先启动燃烧器、可燃气体供给模块以及助燃气体供给模块，当烘焙炉中的温度t达到一定数值后再启动传送装置，避免了在烘焙系统启动初期，由于烘焙炉中的温度t小于tmin或大于tmax对物料进行烘烤而导致的出现非合格品的问题，降低了产品的次品率。
附图说明
19.图1是本实施例提供的烘焙系统的结构示意图；图2是本实施例中的物料加工工艺流程示意图；图3是本实施例提供的烘焙系统从启动开始的控制流程图。
20.图中：100、烘焙炉；110、第一温度传感器；200、传送装置；210、伺服电机；300、控制单元；
410、燃烧器；420、可燃气体供给模块；421、可燃气体输送管；422、第一电动阀；430、助燃气体供给模块；431、磁悬浮鼓风机；432、助燃气体输送管；433、第二电动阀；434、波纹补偿器；500、混气室；510、浓度探测器；520、混合气体输送管；530、第三电动阀；600、加热炉。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
22.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
24.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
25.本实施例提供一种烘焙系统，能够根据烘焙炉内的温度调节传送装置的传送速度，进而起到了调节传送装置上物料的烘烤时间的作用，达到了烘焙系统自动控制的效果。
26.具体地，如图1所示，该烘焙系统包括烘焙炉100、传送装置200以及控制单元300，烘焙炉100内设有第一温度传感器110，传送装置200用于将物料传送进入烘焙炉100烘烤并将烘烤后的物料传送移出烘焙炉100，第一温度传感器110和传送装置200均与控制单元300信号连接，控制单元300能够根据第一温度传感器110检测到的烘焙炉100内的温度控制传送装置200的传送速度。
27.该烘焙系统中，物料随着传送装置200的传送进入烘焙炉100烘烤后再移出烘焙炉100，并且在第一温度传感器110和控制单元300的作用下，能够根据烘焙炉100内的温度控制传送装置200的传送速度，进而达到了根据烘焙炉100内的温度控制物料在烘焙炉100内烘焙时长的效果，实现了烘焙系统的自动控制，缩短了响应速度并降低了生产难度，有利于提高产品质量和产品合格率。
28.进一步地，传送装置200包括传送带和伺服电机210，部分传送带位于烘焙炉100内，部分传送带位于烘焙炉100外，传送带在伺服电机210的驱动下传送物料，伺服电机210与控制单元300型号连接，实现对传送带传送速度的调节。可以理解的是，在其他实施方案中，传送装置200也可以是机械手等其他传送装置200。
29.可选地，如图1所示，烘焙系统还包括供热单元，供热单元与烘焙炉100连通，以向烘焙炉100提供热量，供热单元与控制单元300信号连接，以根据第一温度传感器110检测到的烘焙炉100内的温度控制供热单元提供的热量大小，进而达到了控制烘焙炉100内温度的效果，实现了烘焙系统对烘焙炉100内温度和物料烘焙时长两个维度的控制，为提高产品质量和提高产品合格率提供了进一步的保障作用。
30.进一步地，如图1所示，供热单元包括燃烧器410、可燃气体供给模块420以及助燃气体供给模块430，燃烧器410与烘焙炉100连通，可燃气体供给模块420和助燃气体供给模块430均与燃烧器410连通，以向燃烧器410输送可燃气体和助燃气体，可燃气体和助燃气体在燃烧器410内燃烧产生的热量传递给烘焙炉100，实现对烘焙炉100内物料的烘烤。燃烧器410内设有与控制单元300信号连接的第二温度传感器，以检测燃烧器410内的温度。助燃气体供给模块430与控制单元300信号连接，以根据第一温度传感器110检测到的烘焙炉100内的温度控制助燃气体的送风量，可燃气体和助燃气体在燃烧器410内的燃烧强度会随着助燃气体送风量的升降而升降，因此调节助燃气体的送风量具有调节燃烧器410内火焰强度的效果，以及调节燃烧器410向烘焙炉100传递热量的效果。另外，在实际生产中，可燃气体通常由厂区内的专用工艺段提供，一般情况下，其压力和流量恒定，可见，本实施例中调节助燃气体送风量的方式实用性更强。
31.进一步地，如图1所示，本实施例中，可燃气体供给模块420包括可燃气体输送管421，可燃气体输送管421上设有与控制单元300信号连接的第一电动阀422，用于控制可燃气体输送管421的通断，另外，可燃气体输送管421上还设有单向阀、安全阀、温度计以及压力表等常规管路配件。助燃气体供给模块430包括磁悬浮鼓风机431和助燃气体输送管432，磁悬浮鼓风机431的出风口与助燃气体输送管432通过波纹补偿器434连通，以减小由于安装误差对磁悬浮鼓风机431和助燃气体输送管432产生的作用力，并且还具有减振降噪的效果。助燃气体输送管432上设有与控制单元300信号连接的第二电动阀433，用于控制助燃气体输送管432的通断，另外，助燃气体输送管432上还设有单向阀、手动蝶阀、温度计、压力表以及孔板流量计等常规管路配件。需要说明的是，在本实施例提供的技术方案中，助燃气体为氧气，相较于其他助燃气体而言，氧气通过鼓风机等简单的设备即可获取，当然，在其他实施方案中，助燃气体也可以是氯气或臭氧等气体。在本实施例提供的技术方案中，氧气通过磁悬浮鼓风机431实现供给，相较于其他设备而言，磁悬浮鼓风机431具有集成性高、高效节能等优点，当然，在其他实施方案中，氧气也可以通过罗茨鼓风机或离心鼓风机等其他设备实现供给。在本实施例提供的技术方案中，磁悬浮鼓风机431与控制单元300信号连接，实现对磁悬浮鼓风机431出风量的调节，进而实现氧气供给量的调节，当然，在其他实施方案中，也可以通过调节第二电动阀433的开合度实现氧气供给量的调节。
32.可选地，如图1所示，供热单元还包括混气室500，混气室500内设有浓度探测器510，助燃气体输送管432和可燃气体输送管421均与混气室500连通，并且，混气室500与燃烧器410通过混合气体输送管520连通，混合气体输送管520上设有第三电动阀530，第三电动阀530与控制单元300信号连接，助燃气体和可燃气体在混气室500混合，当浓度探测器510检测的混合气体浓度达到设定浓度范围时，控制单元300控制第三电动阀530开启，混合气体通过混合气体输送管520进入燃烧器410，当浓度探测器510检测的混合气体浓度超出设定浓度范围时，控制单元300控制第一电动阀422、第二电动阀433以及第三电动阀530关
闭，保证生产安全。
33.本实施例还提供一种烘焙系统的控制方法，具有降低产品次品率的效果。
34.具体地，该控制方法包括以下步骤：启动燃烧器410、可燃气体供给模块420以及助燃气体供给模块430，烘焙炉100中的温度t升高，其中，助燃气体供给模块430的初始送风量为预设送风量；当t＜tmin时和t＞tmax时，经烘焙炉100烘烤的物料为非合格品；通过第一温度传感器110检测温度t；若tmin≤t≤tmax，则启动传送装置200向烘焙炉100传送物料，传送装置200的初始传送速度为预设传送速度。
35.该烘焙系统的控制方法，在烘焙系统启动初期，先启动燃烧器410、可燃气体供给模块420以及助燃气体供给模块430，当烘焙炉100中的温度t达到一定数值后再启动传送装置200，避免了在烘焙系统启动初期，由于烘焙炉100中的温度t小于tmin或大于tmax对物料进行烘烤而导致的出现非合格品的问题，降低了产品的次品率，同时也降低了由于产出非合格品而带来的物料浪费的问题。
36.进一步地，当ta≤t≤tb且传送速度为预设传送速度时，经烘焙炉100烘烤的物料为合格品，其中，tmin＜ta＜tb＜tmax；控制单元300根据第一温度传感器110反馈的温度t调整传送速度和送风量，具体为：若ta≤t≤tb，则保持传送速度为预设传送速度，保持送风量为预设送风量，使烘焙系统持续烘烤出符合标准要求的合格产品；若tmin≤t＜ta，则控制单元300控制助燃气体供给模块430的送风量增大，以加强燃烧器410内的火焰强度，提高燃烧器410向烘焙炉100提供的热量，进而提高温度t，使温度t向ta和tb范围靠拢，或者达到ta至tb的温度范围之内；同时，控制单元300控制传送装置200的传送速度减小，使传送装置200以较慢的速度输送物料，以延长物料在烘焙炉100内烘烤的时间，提高烘焙系统烘烤出合格产品的几率；若tb＜t≤tmax，则控制单元300控制助燃气体供给模块430的送风量减小，以减弱燃烧器410内的火焰强度，减少燃烧器410向烘焙炉100提供的热量，进而降低温度t，使温度t向ta和tb范围靠拢，或者达到ta至tb的温度范围之内；同时，控制单元300控制传送装置200的传送速度增大，使传送装置200以较快的速度输送物料，以缩短物料在烘焙炉100内烘烤的时间，提高烘焙系统烘烤出合格产品的几率。
37.该控制方法从温度t和传送速度两个维度对烘焙系统进行控制，提高了产出合格品的几率，同时也降低了由于产出非合格品而带来的物料浪费的问题。
38.进一步地，控制单元300内设有第一预设时长，每隔第一预设时长，第一温度传感器110检测并向控制单元300反馈一次温度t，若tmin≤t＜ta，则控制单元300控制助燃气体供给模块430的送风量按照一定比例继续增大。在烘焙系统各部件均正常的情况下，烘焙炉100内中的温度t将随着送风量的继续增大而继续升高，使温度t继续向ta和tb范围靠拢，或者达到ta至tb的温度范围之内，以进一步提高烘焙系统烘烤出合格产品的几率。需要说明的是，本实施例中，上述助燃气体供给模块430的供气源为磁悬浮鼓风机431，现阶段常见的磁悬浮鼓风机431的风量调节方式即为按比例调节，因此在本实施例中，助燃气体供给模块430的送风量也是按照一定比例增大的，在其他实施方案中，助燃气体供给模块430送风量的增加方式也可以选用例如线性增加等方式实现。
39.进一步地，当助燃气体供给模块430的送风量达到其最大送风量时，若t仍然小于ta，则控制单元300控制烘焙系统按照第一顺序停车，以降低烘焙系统产出非合格品的几率。
40.进一步地，第一顺序包括传送装置200先于供热单元关闭，避免物料的浪费，达到节约物料的效果。
41.进一步地，第一顺序还包括助燃气体供给模块430最后关闭，即，传送装置200关闭后，第一电动阀422、第二电动阀433以及第三电动阀530关闭，最后将助燃气体供给模块430关闭，以确保整个烘焙系统的安全性。
42.进一步地，当助燃气体供给模块430的送风量达到其最大送风量时，若每一次第一温度传感器110向控制单元300反馈的温度t均达到ta至tb的温度范围之内，则控制单元300控制传送装置200的传送速度恢复预设传送速度，同时，控制单元300控制助燃气体供给模块430的送风量恢复预设送风量，使烘焙系统持续烘烤出符合标准要求的合格产品。
43.可选地，控制单元300内设有第二预设时长，每隔第二预设时长，第一温度传感器110检测并向控制单元300反馈一次温度t，若tb＜t≤tmax，则控制单元300控制助燃气体供给模块430的送风量按照一定比例继续减小，在烘焙系统各部件均正常的情况下，烘焙炉100内中的温度t将随着送风量的继续减小而降低，使温度t继续向ta和tb范围靠拢，或者达到ta至tb的温度范围之内，以进一步提高烘焙系统烘烤出合格产品的几率。需要说明的是，本实施例中，助燃气体供给模块430的供气源为磁悬浮鼓风机431，现阶段常见的磁悬浮鼓风机431的风量调节方式即为按比例调节，因此在本实施例中，助燃气体供给模块430的送风量也是按照一定比例减小的，在其他实施方案中，助燃气体供给模块430送风量的减小方式也可以选用例如线性增加等方式实现。需要说明的是，第二预设时长与第一预设时长可以相等，也可以不相等，根据实际使用情况而定即可。
44.进一步地，当助燃气体供给模块430的送风量达到其最小送风量时，若t仍然大于tb，则控制单元300控制烘焙系统按照第一顺序停车，以降低烘焙系统产出非合格品的几率。
45.进一步地，第一顺序包括传送装置200先于供热单元关闭，避免物料的浪费，达到节约物料的效果。
46.进一步地，第一顺序还包括助燃气体供给模块430最后关闭，即，传送装置200关闭后，第一电动阀422、第二电动阀433以及第三电动阀530关闭，最后将助燃气体供给模块430关闭，以确保整个烘焙系统的安全性。
47.进一步地，当助燃气体供给模块430的送风量达到其最小送风量时，若每一次第一温度传感器110向控制单元300反馈的温度t均达到ta至tb的温度范围之内，则控制单元300控制传送装置200的传送速度恢复预设传送速度，同时，控制单元300控制助燃气体供给模块430的送风量恢复预设送风量，使烘焙系统持续烘烤出符合标准要求的合格产品。
48.可选地，控制单元300控制传送装置200启动后，当t＜tmin时和t＞tmax时，控制单元300控制烘焙系统按照第二顺序停车，当t＜tmin时和t＞tmax时，烘焙系统出现故障的几率较大，此时需要烘焙系统停车，并对烘焙系统进行检修。
49.进一步地，第二顺序包括传送装置200和供热单元同时关闭，当t＜tmin时或者t＞tmax时，烘焙系统中的主要部件，例如磁悬浮鼓风机431、燃烧器410等出现故障的几率较
大，此时将传送装置200和供热单元同时关闭，在确保烘焙系统安全性的同时还起到了节约物料的作用。
50.下面结合物料的加工工艺流程对本实施例中烘焙系统的控制流程做简要说明：如图2所示，原始物料进入加热炉600进行一次加热后形成半成品物料，半成品物料经传送装置200的传送进入烘焙炉100烘烤后形成成品，烘烤时，氧气和可燃性气体分别通入混气室500，在混气室500内混合均匀后，混合气体进入燃烧器410燃烧，燃烧器410向烘焙炉100内传递热量实现对物料的烘烤。
51.如图3所示，烘焙系统启动后，磁悬浮鼓风机431启动并打开第二电动阀433，氧气通入混气室500，控制单元300监控磁悬浮鼓风机431的送风量是否达到了预设送风量，当磁悬浮鼓风机431的送风机达到了预设送风量后，控制单元300控制第一电动阀422打开，可燃气体通入混气室500，可燃气体和氧气在混气室500内混合，混气室500内的混合气体浓度比例通过浓度探测器510检测并反馈给控制单元300，当气体浓度比例达到预设浓度比例后，控制单元300控制第三电动阀530打开，燃烧器410点火，随着燃烧器410的启动，烘焙炉100内的温度开始从室温上升，烘焙炉100中的温度t通过第一温度传感器110检测并反馈给控制单元300，当tmin≤t≤tmax时，控制单元300控制传送装置200启动向烘焙炉100内传送物料，物料在烘焙炉100内烘烤后再由传送装置200传送出烘焙炉100，此时，传送装置200的传送速度为预设传送速度，第一温度传感器110检测并向控制单元300反馈烘焙炉100中的温度t，若ta≤t≤tb，则保持传送速度为预设传送速度，保持送风量为预设送风量；若tmin≤t＜ta，则增大送风量并减小传送速度，每隔第一预设时长，第一温度传感器110检测并向控制单元300反馈一次烘焙炉100中的温度t，同时，控制单元300控制磁悬浮鼓风机431的送风量继续增加，当磁悬浮鼓风机431的送风量达到其最大送风量时，若温度t仍然小于ta，则控制单元300控制烘焙系统按照第一顺序停车；当磁悬浮鼓风机431的送风量达到其最大送风量时，每一次第一温度传感器110向控制单元300反馈的温度t均达到ta至tb的温度范围之内（即，ta≤t≤tb），则控制单元300控制传送装置200的传送速度恢复预设传送速度、磁悬浮鼓风机431的送风量恢复预设送风量；若tb＜t≤tmax，则减小送风量并增大传送速度，每隔第二预设时长，第一温度传感器110检测并向控制单元300反馈一次烘焙炉100中的温度t，同时，控制单元300控制磁悬浮鼓风机431的送风量继续减小，当磁悬浮鼓风机431的送风量达到其最小送风量时，若温度t仍然大于tb，则控制单元300控制烘焙系统按照第一顺序停车；当磁悬浮鼓风机431的送风量达到其最小送风量时，每一次第一温度传感器110向控制单元300反馈的温度t均达到ta至tb的温度范围之内（即，ta≤t≤tb），则控制单元300控制传送装置200的传送速度恢复预设传送速度、磁悬浮鼓风机431的送风量恢复预设送风量；当传送装置200启动后，若第一温度传感器110检测并向控制单元300反馈一次烘焙炉100中的温度t小于tmin，以及温度t大于tmax时，控制单元300控制烘焙系统按照第二顺序停车。
52.本实施例提供的烘焙系统及烘焙系统的控制方法，利用磁悬浮鼓风机431向混气室500内通入助燃气体，与混气室500内的可燃性气体充分混合，使可燃气体能够充分燃烧，提高燃烧性能，减少能源损耗；根据烘焙炉100内的温度调节磁悬浮鼓风机431的送风量以及传送装置200的传送速度，使得物料始终能够在一个较为合适的温度环境和烘烤时长内
烘烤加工，实现了烘焙系统的自动控制，提高了产品质量和产品合格率，同时降低了物料浪费的几率。
53.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。