本发明涉及过食品加工行业，特别是涉及一种制曲设备及制曲加工控制方法。
背景技术：
食品酿造行业中的制曲过程，例如酒、酱油、醋的生产过程中温湿度控制，纺织车间温湿度控制以及环境实验室的温湿度控制等，其参数的控制过程都是大容积、大惯性、慢过程的控制过程。现有技术中，对于温度的控制精度要求不高，且工作的可靠性和稳定性差；并且由于在控制过程的环境较差，控制过程会受到环境的干扰。特别是在白酒的生产中，曲子的生产是白酒生产中的重要环节，它是一种可将淀粉转化为可发酵性糖的糖化发酵剂，它的质量直接影响到产品的质量和产量。曲子的生产过程是把曲种接种到经过配料、蒸煮的麸皮中，在一定的湿度、温度、通风、供氧、ph值条件下培养一定的时间，培育成富含淀粉酶和各种微生物的曲子。现有技术中，制曲工艺过程长，制曲容器的容积、密闭性、保温性、风道和风口的设置，环境温度的变化，使得温度及湿度控制精度难以控制。
技术实现要素：
为了解决现有技术中所存在的问题，本发明旨在提供一种制曲设备及制曲加工控制方法，以实现精确的调节湿度、温度、通风、供氧等参数，减少控制过程外界环境的干扰，提高生产过程的效率，提升了产品的质量和产量。
本发明中的制曲设备，包括曲箱，筛板，循环风机，水循环泵，计算机，连接管及连通管，曲箱的底板倾斜设置，底板上水平设置有筛板；筛板与底板形成通风空间，所述通风空间通过下部连接管道与循环风机相连接，曲箱置于反应容器内，反应容器上方通过上部连接管道与循环风机相连接；上部连接管道通过第一空气连通管与外界空气连接，第一空气连通管上设置有第一阀门；上部连接管道通过加湿空气管与水循环泵连接，水循环泵通过第二空气连通管与外界空气连接，第二空气连通管上还设置有第二阀门。曲箱设置有温度传感器，及干湿球湿度传感器。反应容器的上部还设置有两条辅助连通管，两条辅助连通管分别连接到第一阀门及第二阀门处，辅助管道上设置有流量调节阀。
本发明中制曲设备的制曲方法包括以下步骤：
第一步，对原料进行预处理，所述预处理包括润料、蒸煮形成曲种，并将原料降温，当温度降低至36～38摄氏度时接，将曲种拌匀，并送入曲箱；
第二步，对曲种进行前期培养；前期培养时间为0h～10h，温度控制在28～32摄氏度，空气湿度要求为干湿球温差小于2摄氏度，温升超过32摄氏度时通风降温；
第三步，对曲种进行中期培养；中期培养时间为10～22h,温度为32～34摄氏度，空气湿度要求为干湿球温差小于2摄氏度，温升超过34摄氏度时通风降温；
第四步，对曲种进行后期培养；后期培养时间为22～32h,温度为34～35摄氏度，将曲种自然降湿，并连续通风。
进一步地，还包括空气温度的控制方法，包括曲箱内的温度传感器将检测到的信息传换为成电信号，该电信号由模拟量输入通道及接口电路送入计算机；计算机将该信息与设定值进行比较判断，确定风机、及第一空气阀的开关状态
进一步地，还包括空气湿度的控制方法，包括曲箱内的湿度传感器将检测到的信息传换为成电信号，该电信号由模拟量输入通道及接口电路送入计算机处；计算机根据该信息与设定值进行比较判断，确定循环水泵、第一空气阀、第二空气阀的开关状态。
进一步地，还包括计算机将比较判断的结果经接口电路，由开关量输出通道输出到译码器处，译码器经过译码，生成相应的指令，并控制相应的执行器驱动电路通或断。
进一步地，所述温度传感器设置有多个，计算机在采集温度传感器的信息之前，先对其采集到的数值进行预判处理。
进一步地，所述计算机对于温度的处理，采用预测法；设上限温度为tmax，下限温度为tmin，本次检测的温度值为t2，前一次检测的温度为t1；δt＝t2－t1，δt是时间为采样周期的温升变化量；在温度上升时，若t2+δt≥tmax，则执行降温程序，否则继续升温；在温度下升时，若t2+δt≤tmin，则执行升温程序，否则继续降温。
本发明可实现以下的有益技术效果：
(1)本发明的控制方法实时检测并判断生产工艺的参数值，既能达到制曲工艺中对于温度及湿度的控制要求，也不会造成使执行器频繁通断，在实现灵敏控制的同时，简化对于执行装置操作。
(2)本发明通过可以采用阀门及水泵的开关量控制，即可将温度及湿度要求控制在一定的范围内，简化了控制装置，提高了控制系统的灵敏度，降低控制系统的投资。
(3)本发明中采用了传感器检测方法，设置有多个传感器，将有效传感器目进行平均，既可以避免由于单个传感器检测不准确而造成的误差，另一方面，即使在运行中有某个传感器失效，不影响整个控制系统的正常进行。
附图说明
图1为本发明制曲装置的组成结构图
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
制曲的设备如图1所示，包括曲箱1，麸曲2，筛板3，循环风机4，水循环泵5。曲箱1的底板倾斜设置，底板上水平设置有筛板3，筛板3与底板形成的三角形通风空间通过下部连接管道与循环风机4相连接。曲箱设置于反应容器内，反应容器上方通过上部连接管道与循环风机4相连接。上部连接管道通过第一空气连通管与外界空气连接，第一空气连通管上设置有阀门a。上部连接管道还通过加湿空气管与水循环泵5的水箱相连接，水循环泵5水箱的底部通过第二空气连通管与外界空气连接，第二空气连通管上还设置有阀门b。曲箱1下部储料处设置有麸曲温度传感器，曲箱上部设置有湿度传感器。
首先，对原材料进行预处理。将包括麸皮、酒糟、谷糠的配料经过润料，蒸煮的工序后，润料，当温度降低至36～38摄氏度时接，将加工后的曲种拌匀，并送入曲箱培养。前期的培养时间为0h～10h，品温为28～32摄氏度，空气湿度要求逐渐增加到干湿球温差小于2摄氏度，温升超过32摄氏度时通风降温；培养中期为10～22h,品温为32～34摄氏度，湿度要求控制在干湿球温差小于2摄氏度，温升超过34摄氏度时通风降温；后期为22～32h,品温为34～35摄氏度，对湿度没有特殊要求，自然降湿，温度最高不得超过36摄氏度。在此阶段，微生物生长代谢旺盛，产生大量的热，并且连续通风，用以供给足够的氧气，保证降温。
在制曲过程中，温度及湿度的控制为了达到上述要求，可以用循环空气、新鲜空气、增湿空气进行调节。由于控制过程的计算量较小，主要涉及逻辑判断，可以选用常规的控制装置即可满足要求。开始时，由于原料中含有一定量的空气，并且需要保温，这时不进行空气循环。在培养过程中，空气的温度的控制方法为，曲箱内的麸曲品温传感器将检测到的信息传换为成电信号，该电信号由模拟量输入通道及接口电路送入计算机处。计算机根据采集的现场检测信息与此时不同工艺阶段的设定值进行比较，确定风机4、及空气阀a、等的开关状态。开关状态的确认依据为：当空气上升超过规定的温度时，启动风机4进行空气循环，并打开阀a,通入新鲜空气，使得温度降低；当温度低于规定的温度时，关闭风机4，及阀a，停止空气循环，直至温度控制在预设值内。计算机将此判断的结果经接口电路，由开关量输出通道输出到译码器处，译码器经过译码，生成相应的指令，并控制相应的执行器驱动电路通或断。
曲箱内的湿度传感器将检测到的信息传换为成电信号，该电信号由模拟量输入通道及接口电路送入计算机处。计算机根据采集的现场检测信息与此时不同工艺阶段的设定值进行比较，确定循环水泵5、空气阀a、空气阀b等的开关状态。开关状态的确认依据为：当箱内湿度低于规定的湿度时，关闭阀a,打开阀b和循环水泵5,使得增湿空气进入曲箱内；当湿度超过规定值时，则关闭阀b和循环水泵5,打开阀a，新鲜空气转由阀a补充。计算机将此判断的结果经接口电路，由开关量输出通道输出到译码器处，译码器经过译码，生成相应的指令，并控制相应的执行器驱动电路通或断。
在上述控制过程中，传感器实时地从现场采样，可人为设定的采样间隔，并重复按上述要求进行逻辑判断，并执行相应的动作，达到控制温度及湿度的目的。所述传感器采用铜热电阻温度传感器。同种传感器可设置有多个，当传感器正常运行时，可取这些传感器之平均值。为了提高检测精度，将测量温度范围设置在20至45摄氏度之间。采用8位a/d转换器即有256个数码，可反映出0.1t的变化，满足工艺检测的要求。传感器容易受到环境的影响而造成失效，从而造成采集数据错误。为了避免这类错误的数据对控制系统的影响，计算机控制系统设定有传感器数值检测方法，具体是，当采样值超出某一设定范围时，则判断它无效，计算机不读取它的数据，并通过数据接口发出报警或提醒信息。这样可以避免因个别传感器损坏而导致整个系统失误。在计算平均值时，计算机只按有效传感器目进行平均。这样，即使在在运行中有多个传感器失效，只要还有正常运行的传感器，其控制系统就可以安全运行下去，不影响正常的制曲工艺的进行。
由于为了减少温度的超调，使控制温度变化不超出上、下限值，数值处理上采用预测法。具体来说，在温度上升时，设上限温度为tmax，下限温度为tmin，本次检测的温度值为t2，前一次检测的温度为t1；则δt＝t2－t1，δt是时间为采样周期的温升变化量。设t2+δt为经过时间为采样周期后的温度值，将t2+δt与tmax比较，预判断一下是否大于上限值，如果t2+δt≥
tmax，则及时转入执行降温程序，否则继续升温。在温度下升时，设上限温度为tmax，下限温度为tmin，本次检测的温度值为t2，前一次检测的温度为t1；则δt＝t1－t2，δt是时间为采样周期的温升变化量。设t2+δt为经过时间为采样周期后的温度值，将t2+δt与tmin比较，预判断一下是否大于上限值，如果t2+δt≤tmin，则及时转入执行升温程序，否则继续降温。采样周期可以根据制曲工艺的具体过程而设定，例如，可设定为2分钟，5分钟或10分钟。采用该预测法可以将温度控制在±1摄氏度的精度范围内，可满足制曲的工艺要求。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。