食品和饮料应用的控制器、记录仪选择技巧

由于食品和饮料公司每天生产和配送数千种产品，因此需要选择最佳技术来帮助确保高水平的产品质量和安全性至关重要。本文提供了食品和饮料过程控制和记录设备选择关键因素的建议。

严格控制食品和饮料加工对于确保客户获得安全、高质量的产品至关重要。为特定过程选择控制器或记录器取决于过程本身和所需的复杂程度。食品监管机构并不真正关心所使用的设备类型或控制方案。他们想要的只是确保最终产品是安全的，并且如果出现问题，他们可以找出问题所在。

在安全方面，可追溯性是经营者和消费者的关键问题。几年前有关苏丹 1 染料污染食品的事件表明，确保有一个能够将潜在故障追溯到根本原因的系统是多么重要。通过这种方式，可以准确确定问题发生的方式、时间和原因，以及可能受到影响的批次数量，以便采取措施将健康风险降至最低并减轻公众的担忧。

就保持一致的质量而言，可重复性是首要考虑因素。与许多其他行业不同，食品和饮料制造商倾向于批量工作，一天内要添加、烹饪和加工数百种物品。在这种情况下，多配方控制器可以确保众多可能的产品中的每一种都在成分和烹饪配置方面遵循其自己坚定不移的公式。

技术进步创造了一系列令人眼花缭乱的控制选项，从简单的单回路控制器到更高级的控制要求，具有匹配任何应用的一系列功能和选项。但是，在选择最适合食品加工的设备时，实际上应该考虑一些相当基本的考虑因素。

问题解决
食品加工对时间和温度敏感，因此能够完美地控制这些因素至关重要。以前，如果在流程中途出现问题，通常需要操作员逐案解决问题，这可能会导致浪费和不一致，并增加出错的余地。现在，该技术已经发展到可以提前对变量进行编程的阶段，控制器可以根据某些预定规则有效地调节生产过程。

多配方控制器就是一个例子。这些控制器确保生产条件保持在设定范围内，通常与温度、压力或时间有关。它们可以被编程为以某种方式在乐队被破坏的情况下采取行动。因此，例如，如果蒸汽供应在 20 分钟的过程中用完 15 分钟，则设备可以停止该过程、发送警报、在 15 分钟标记处重新启动或重新启动整个过程，具体取决于编程.

这项技术的主要好处是它免除了员工的责任，并确保任何生产问题都按照设定的程序自动处理，从而提高产品质量并减少浪费。
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运营商权力
操作者对控制和记录设备选择的影响往往被忽视。他们可能不负责采购预算，但工厂操作员是每天必须与设备打交道的人。

不必要的跑腿工作对操作员来说很麻烦，因此首先要考虑的是选择控制器和记录仪可以放置在工厂地板上，而不是在某些远程控制室或机柜中。这意味着选择一种设备，可以在清洁食品厂时经受住日常用水冲洗。

寻找至少能提供 IP65 保护的设备，最好是 IP66，就像以 ABB 的 Commander 系列控制产品为例。等效的美国标准是 NEMA 3 和 NEMA 4。这不仅对工厂操作员更方便，而且还可以通过消除额外的电缆和机柜来节省资金。

操作员的偏好也开始发挥作用信息需要显示的方式。例如，有经验的批处理操作员会熟悉典型的圆形纸质图表对于每个批次的外观。他们可以通过痕迹的形状一眼看出是否存在问题。

然而，对于工艺工程师和质量控制人员来说，纸质图表是一场噩梦。八个月后检索特定文件说起来容易做起来难，因此在大多数情况下，除非出现问题，否则可能会忽略潜在有价值的数据。

录像机将所有数据输入存储卡或其他存储设备可以更轻松地检索有关问题批次的数据。例如，如果加工厂的某个项目（例如巴氏杀菌机或搅拌机）出现故障，则可以快速准确地确定哪些批次的产品受到影响，以便采取行动。更重要的是，这种方法还提供了查看有价值信息的长期趋势的可能性，例如提高质量、预防性维护和资产管理。

解决方案是选择电子具有足够大显示屏的记录器，以模拟纸质图表记录器的视觉效果。这就是 ABB 的 ScreenMaster 3000 及其 30 厘米屏幕被证明在食品行业如此受欢迎的原因之一。

保持跟踪
如前所述，国际监管机构并不特别关心食品制造商如何控制他们的过程，只要它被证明是安全的。他们担心的是问责制和可追溯性。

美国食品和药物管理局关于电子记录可追溯性和安全性的规定，即 21 CFR Part 11，对数据记录和记录保存产生重大影响一般来说。尽管这些法规对美国以外的食品制造商没有法律约束力，但它们正在成为渴望被视为满足最严格要求的食品公司的全球事实上的标准。

21 CFR Part 11规定了电子记录和签名必须满足的三个主要要求，以便为制造过程的纸质记录提供可接受的替代方案。这些要求涵盖安全性、电子签名和记录数据的管理。

现代视频录像机，例如 ABB 的 SM 系列，应满足所有这些标准。可以通过各种措施来保护安全性，包括密码保护和分配特定于用户的访问权限，使记录器能够识别单个操作员。通过这种方式，可以进行配置更改的人数被限制在一个很小且易于识别的群体中。所做的任何更改也由内部审计跟踪记录，记录谁进行了任何更改以及更改时间。

电子签名只能由具有正确访问权限的操作员进行。例如，ABB 的录像机有一个用户特定的密码保护菜单，操作员可以从中选择通过键入消息来“签署”记录的数据。这个“签名”然后被记录器打上时间戳并记录下来，以提供所有更改的踪迹，包括更改时间和授权人。

就数据管理而言，要求是必须按照与记录过程中相同的数据完整性标准来管理和保存记录的数据，并消除未经授权篡改或更改记录数据的风险。

对于 ABB 的视频记录器，可以使用专门的分析软件，它可以下载所有记录的数据，以便轻松查看和分析记录的过程数据。 SM 记录器创建的数据文件的安全性是通过使用二进制加密来确保的，该加密保留了记录数据的完整性。

Bug Busting
虽然化学或其他污染总是可能发生，但食品制造商的主要关注点是不可避免的微生物污染。无论您是在查看烹饪过程还是批次之间的设备消毒，确保所有微生物都被破坏是必不可少的。

ABB 记录仪现在集成了一个功能，旨在做到这一点。在给定时间内，热量杀死微生物的能力随温度呈指数增长。如果该过程考虑到加热和冷却阶段，则可以减少烹饪产品或对设备进行消毒所需的时间。这会产生一个复杂的对数函数，称为 Fvalue，现在可以将其内置到记录器中以帮助优化过程。

基于 Fvalue 优化过程可以对能源效率产生重大影响。例如，灭菌温度仅增加 1 度，从 121 度到 122 摄氏度，杀死给定数量的虫子所需的时间减少了 26%。

提高效率
在燃油价格持续上涨、环境税依然严峻的情况下，这种潜在的节省是不容小觑的。事实上，根据碳信托的说法，采用最新的控制和监测技术可以在典型的英国工业现场节省 2% 到 6% 的能源。

将这一点添加到流程优势中并减少更好的控制提供的浪费，没有真正的争论。是时候切换了。

有关本文中引用的产品的更多信息，请访问 ABB 网站 www.abb.com。