食品機械中智能控制技術(shù)應(yīng)用研究

◎ 賀秀麗，閆海舟

（內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

智能控制技術(shù)在食品機械生產(chǎn)中的應(yīng)用，是通過傳感器在食品機械生產(chǎn)過程中采集最新信息及數(shù)據(jù)，并構(gòu)建動態(tài)化的環(huán)境模型，對相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實施具體的分析和處置。依據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析能夠掌握食品機械的生產(chǎn)狀況，及早發(fā)現(xiàn)隱藏的異常情況，并及時處理。在處置異常情況時，通過智能控制技術(shù)對控制單位或主要參數(shù)實施適度更改，實現(xiàn)改善異常情況的實際效果。

1 食品機械及智能控制技術(shù)概述

食品機械是指用于食品加工生產(chǎn)的機械裝置設(shè)備，是相對傳統(tǒng)人工半自動化生產(chǎn)而言，可以有效、精準(zhǔn)控制食品加工機械設(shè)備。如果想要有效提升生產(chǎn)效率、質(zhì)量，那么就需要用到智能控制技術(shù)，該技術(shù)實際是由多項技術(shù)組合而成，如傳感器技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，在其合力作用下，可以實現(xiàn)食品加工生產(chǎn)的智能化目標(biāo)。

2 食品機械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用價值體現(xiàn)

食品機械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用價值，主要體現(xiàn)在滿足食品機械復(fù)雜多樣的控制需求、適應(yīng)食品機械智能自動化發(fā)展趨勢，以及提升食品機械的市場競爭力等方面。由上述內(nèi)容已知，食品機械智能控制技術(shù)在當(dāng)前的食品加工市場環(huán)境中可以相對簡化原有生產(chǎn)環(huán)節(jié)，更好地適應(yīng)復(fù)雜多樣的生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)需求，如不同等級食品的加工生產(chǎn)、分揀、包裝等，都可以在智能化控制技術(shù)的應(yīng)用下，較為輕松地實現(xiàn)，且效果相對較好[1]。這也促使人們更多地關(guān)注智能控制技術(shù)應(yīng)用的可靠性，更為關(guān)注技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新等工作開展，對推動技術(shù)以及食品加工生產(chǎn)自動化水平持續(xù)提升，有著非常明顯的促進(jìn)作用，并且對提升企業(yè)市場核心競爭力，同樣作用明顯。

3 食品機械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

食品機械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用，對食品加工領(lǐng)域的發(fā)展影響價值突出，如上文中提到的滿足多樣化控制需求、提升食品企業(yè)市場競爭力等。但當(dāng)前的控制生產(chǎn)情況，并不是最終目的，智能控制水平還有很大發(fā)展空間。為了提升技術(shù)先進(jìn)性、應(yīng)用性，還需更為深入地了解技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，對其有一個相對更為客觀的評價，從而便于制定和實施相應(yīng)的發(fā)展計劃。

3.1 成就

當(dāng)前，食品機械智能控制技術(shù)的應(yīng)用，主要成就體現(xiàn)在有效改善了傳統(tǒng)人工參與情況，提高了生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量等方面。例如，傳感器技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊數(shù)字技術(shù)等的使用，使整個生產(chǎn)過程都可以在動態(tài)監(jiān)管下進(jìn)行，用以采集、分析各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)；同時，還可以監(jiān)測機械設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，分析判斷機械參數(shù)設(shè)置的合理性，便于及時檢測、辨別加工機械故障問題，提醒相應(yīng)工作人員及時檢修。且故障檢測的精準(zhǔn)度、檢測效率的明顯提升，確保了機械加工過程的可靠性，可以極大程度地縮短停機整修時間，利于提升產(chǎn)能。

3.2 不足

該技術(shù)應(yīng)用不足之處在于技術(shù)推廣性不足，智能控制穩(wěn)定性不足、技術(shù)整合應(yīng)用、創(chuàng)新力以及企業(yè)規(guī)模、技術(shù)應(yīng)用規(guī)模、資金支持等方面[2]。部分中小企業(yè)應(yīng)用傳統(tǒng)模式的情況較多，受制于資金短缺、企業(yè)生產(chǎn)成本很難有效降低、效益空間小、企業(yè)自身發(fā)展困難、智能控制技術(shù)的引進(jìn)問題，拖慢技術(shù)整體的研發(fā)和推廣速度。

4 食品機械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)

通過對上述內(nèi)容的分析，能夠了解食品機械加工工作在智能控制技術(shù)支持下，整體的加工生產(chǎn)水平明顯提升，且為食品安全保障提供了有力支持。本文現(xiàn)就其具體應(yīng)用情況進(jìn)行分析，為后續(xù)前景預(yù)測奠定基礎(chǔ)。食品機械加工生產(chǎn)過程中，智能控制技術(shù)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1 精準(zhǔn)定位目標(biāo)

精準(zhǔn)定位目標(biāo)是針對食品所處機械位置、相關(guān)機械運轉(zhuǎn)速度以及運轉(zhuǎn)精度而言。食品機械加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用，以計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、機器人技術(shù)和運動控制技術(shù)等為主。在食品機械以光、電、機、氣技術(shù)為核心的當(dāng)下，智能控制技術(shù)可以協(xié)調(diào)各項食品機械運行情況，對食品機械進(jìn)行可靠的運行控制，精準(zhǔn)把控控制力度、方式等。如食品包裝、擺放環(huán)節(jié)，智能控制技術(shù)中的運動控制技術(shù)，在結(jié)合計算機技術(shù)綜合協(xié)調(diào)下，可精準(zhǔn)掌握機械運轉(zhuǎn)速度、精度，促使機械運轉(zhuǎn)更為高效，保證食品包裝效率、擺放精度提升，促使食品機械加工生產(chǎn)過程更為智能化，對食品加工生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展有著積極促進(jìn)作用。

4.2 食品質(zhì)量檢測

食品質(zhì)量檢測中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在全程、動態(tài)監(jiān)控，以便及時指出不合格產(chǎn)品方面[3]。對于全程、動態(tài)監(jiān)控方面的工作，主要借助傳感器技術(shù)、運動控制技術(shù)進(jìn)行。當(dāng)然，目前各類智能控制技術(shù)基本都是以計算機技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ)，在傳感器技術(shù)、運動控制技術(shù)等的綜合作用下，可以對食品加工進(jìn)行全程跟蹤式監(jiān)控，且漏檢或者誤檢情況的出現(xiàn)概率幾乎為零。

通過全程跟蹤式監(jiān)測，可以確保對食品狀態(tài)以及品質(zhì)進(jìn)行有效把控，利用重量傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感器以及視頻傳感器等，可以全面、充分地采集在食品機械運行過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息，且經(jīng)過對比、分析，確定食品的合格程度。在其符合要求后，才能進(jìn)入下一道工序繼續(xù)加工[4]。對不符合標(biāo)準(zhǔn)的食品予以剔除，或進(jìn)行二次處理，或直接予以廢棄處理。

此外，在食品口感以及品質(zhì)方面，還可從溫度、時間等角度進(jìn)行控制，確保成品的口感穩(wěn)定。比如，在薯片的加工生產(chǎn)過程中，可以借助智能控制技術(shù)，把控油炸溫度及時間，以有效把控薯片的加工效果，保持口感、品質(zhì)穩(wěn)定。

4.3 機械故障診斷

機械故障診斷方面的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在故障檢查、診斷以及預(yù)警等方面。食品加工工序一般較為繁瑣，而且環(huán)境復(fù)雜，在人工、機械以及電氣各方面因素影響下，食品機械故障問題出現(xiàn)的概率必然存在。智能控制技術(shù)可以在不影響機械運行的情況下，及早發(fā)現(xiàn)機械故障問題，判斷機械故障概率，并及時作出預(yù)警，提示機械檢修服務(wù)人員，盡快采取措施予以處理[5]。如運用專家系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)燈光，可以準(zhǔn)確地排查出機械故障問題。在系統(tǒng)控制下，可以自動建立故障檢測模型，結(jié)合歷史檢修、運行數(shù)據(jù)，自動分析、判斷機械故障發(fā)生的可能，還可以同時精準(zhǔn)定位故障發(fā)生位置，及時向工作人員預(yù)報故障信息，利于采取更為可靠的方法解決故障問題，從而避免對食品加工產(chǎn)生影響。

5 食品機械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用前景

在上述內(nèi)容中，已經(jīng)了解智能控制技術(shù)在食品機械生產(chǎn)過程中的重要應(yīng)用體現(xiàn)，以及當(dāng)前智能控制技術(shù)的具體先進(jìn)程度，下文就其今后的可能發(fā)展方向予以進(jìn)一步預(yù)測、推斷，為相關(guān)技術(shù)研發(fā)、改進(jìn)提供有力支持，進(jìn)一步促進(jìn)食品加工領(lǐng)域發(fā)展。

5.1 一體化

該方向主要從食品加工生產(chǎn)的全過程角度，分析各項智能控制技術(shù)的應(yīng)用對食品加工過程的影響。針對食品加工過程予以建模處理，對加工環(huán)境相關(guān)信息進(jìn)行有效收集、對比分析，便于構(gòu)建、完善控制模型，促使整個食品加工過程可以在智能控制技術(shù)的全面、全程監(jiān)控和指導(dǎo)下進(jìn)行，最終形成加工生產(chǎn)一體化模式。相對來說，智能控制一體化加工生產(chǎn)過程有助于進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率、食品質(zhì)量，有效提升食品加工企業(yè)產(chǎn)能及市場競爭力，并且可以使整個加工過程處于一個相對封閉且完善的環(huán)境中，降低外界干擾，整體提升加工生產(chǎn)規(guī)范性、安全性。

5.2 智能提升

雖然當(dāng)前的食品機械加工已經(jīng)處于一個相對智能的時期，但就整體的智能化效果來講，還有很大的提升空間。智能化控制生產(chǎn)過程可以從上述一體化目標(biāo)角度，對其予以進(jìn)一步優(yōu)化，促使整體智能化特征更加明顯，從而使食品加工生產(chǎn)效率、智能化生產(chǎn)水平持續(xù)提升。為實現(xiàn)智能提升目標(biāo)，建議做好相應(yīng)的前置工作，如機械智能設(shè)備的擺放位置、參數(shù)設(shè)置等，為進(jìn)一步解放人工、改善食品加工生產(chǎn)環(huán)境、降低人工不良影響做準(zhǔn)備。同時，還需結(jié)合加工生產(chǎn)實際需求，關(guān)注智能化技術(shù)發(fā)展情況，結(jié)合企業(yè)實際經(jīng)營情況，緊跟技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用步伐，時刻為智能技術(shù)的引進(jìn)、應(yīng)用做準(zhǔn)備。

6 結(jié)語

綜上所述，食品加工生產(chǎn)過程中機械技術(shù)的應(yīng)用，可以使食品加工生產(chǎn)效率、質(zhì)量得到一定提升，對社會經(jīng)濟(jì)的影響非常明顯。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字化、智能化發(fā)展目標(biāo)，將智能控制技術(shù)應(yīng)用于食品機械加工環(huán)節(jié)，能夠進(jìn)一步提升食品加工精細(xì)化程度，促使加工產(chǎn)品各項成分標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)控制更加精準(zhǔn)，對食品加工生產(chǎn)安全性有著非常重要的影響。基于此，在運用食品機械加工技術(shù)時，應(yīng)更多考慮將智能控制技術(shù)融于其中，對技術(shù)應(yīng)用先進(jìn)性、食品加工生產(chǎn)安全性予以更高的保障，促使整個食品領(lǐng)域逐步向著一體化、智能提升以及數(shù)控化方向發(fā)展。