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全自动毛豆清洗机的无人值守生产模式设计与实现

2025-12-08

全自动毛豆清洗机的无人值守生产模式,核心是通过模块化结构设计、智能控制系统搭建与全流程自动化逻辑规划,搭配远程运维与安全防护机制,实现从毛豆上料、清洗到下料的全程无人工干预,同时保障清洗效果稳定与设备安全运行。以下是该模式的详细设计与实现路径:

无人值守生产模式设计

整体系统架构设计:该模式以五大核心模块协同构建,形成完整的无人值守运行体系。一是进料与下料模块,全自动毛豆清洗机的进料端采用食品级PU带输送机,均匀输送毛豆至清洗槽,避免堆积;下料端搭配带挡边的304不锈钢网带提升机,将清洗后的毛豆自动送至下一工序,防止滑落残留。二是核心清洗模块,整合气泡发生装置与高压喷淋系统,气泡装置通过鼓风机产生密集气泡剥离毛豆表面杂质,喷淋系统以0.3-0.5MPa压力完成二次冲洗。三是水循环净化模块,由三级过滤组件(粗滤网、细滤网、活性炭层)和自动补排水装置组成,过滤后水重复利用,水位低于设定值时自动补水。四是智能控制模块,以PLC控制器为核心,联动变频器、触摸屏等元件,实现参数自动调节与流程管控。五是监测与预警模块,部署多类传感器和图像采集设备,实时捕捉设备运行与毛豆清洗状态数据。

全流程无人化流程设计:流程设计围绕“无人工干预”核心,覆盖从进料到出料的全环节先是自动进料,输送机根据清洗槽处理能力,以0.5-1.5m/min的可调速度送料,通过红外传感器检测毛豆量,避免进料过快或过慢。接着进入智能清洗环节,设备根据前期录入的毛豆品种(新鲜或冷冻解冻),自动匹配气泡强度与喷淋压力;清洗中实时监测水质浊度,动态调整清洗时长。随后是自动沥水与下料,清洗后的毛豆经网带输送时沥干表面水分,再由提升机送至下一工序。最后是自动维护,设定每8-12小时自动排空污水并开启过滤组件反洗,减少杂质堆积。

安全与应急机制设计:为避免无人场景下的设备故障与安全风险,需搭建多层防护机制。全自动毛豆清洗机层面设置过载保护,当网带卡阻导致电机负载过大时,热过载继电器自动断电;配备缺水保护,液位传感器检测到水位异常时,立即停止清洗作业并报警。流程层面预设异常工况应对逻辑,如检测到清洗水浊度骤升,判定为夹带大块杂质,自动降低输送速度并加大喷淋压力。同时设置远程紧急停机功能,工作人员可通过终端随时切断设备电源,应对突发状况。

无人值守生产模式的实现路径

硬件设备升级与部署:硬件是实现无人值守的基础支撑。在感知层,安装压力传感器监测喷淋压力、浊度传感器检测水质、图像传感器拍摄毛豆洁净度与完整性,液位传感器保障水位稳定,各类传感器数据实时传输至控制中枢。在执行层,将普通电机替换为变频电机,实现输送速度、气泡强度的无级调速;将手动排水阀升级为电动阀,配合浮球装置完成自动补排水。在交互层,配备7-10英寸触摸屏,预设自动运行程序,同时预留远程控制接口,便于后期运维。

智能控制算法与系统落地:借助算法让全自动毛豆清洗机具备自主决策能力,实现参数自适应调整。引入机器学习算法,通过学习海量历史数据,建立毛豆品种、脏污程度与清洗参数的匹配模型;运用CNN算法分析图像数据,识别毛豆表面残留污渍与破损情况,实时修正喷淋压力。同时集成边缘计算节点,对传感器与图像设备采集的原始数据进行本地化预处理,去除干扰噪声,降低网络延迟,确保参数调整指令快速响应。

物联网与远程运维体系搭建:通过物联网技术打破现场管控限制,实现远程运维。搭建“端--云”三级管理平台,终端设备采集的运行数据经边缘节点处理后上传至云端。工作人员可通过电脑或手机APP远程查看设备运行状态,如喷淋压力、电机转速等参数。云端系统具备故障诊断功能,当检测到气泵功率异常、喷淋头堵塞等问题时,3分钟内推送诊断结果与解决方案;同时建立设备全生命周期档案,记录每次运行参数与故障情况,为后期维护提供数据支撑。

试运行与参数优化:模式落地后需经过多批次试运行打磨。先选取不同类型的毛豆进行测试,记录不同参数组合下的清洗洁净率、破损率与能耗数据;通过对比筛选,确定各类场景下的优参数并录入系统知识库。针对全自动毛豆清洗机试运行中出现的异常,如水位预警延迟、提升机卡顿等,优化传感器安装位置与PLC程序逻辑。试运行达标后,切换至正式无人值守模式,同时设定每月一次的人工巡检,辅助排查传感器精度与设备磨损等潜在问题,保障模式长期稳定运行。

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