现场总线技术课程总结探秘列管式超高温瞬时灭菌机的电气控制奥秘
随着国内人民生活水平的提高，“学生饮用奶计划”等项目的推广，液态乳制品的需求日益增长。我国的国情是，牛奶主要来源于分布在北方小城镇附近的小型养牛户和企业。这些本来就不充分的奶源，没有完整的冷链系统，因此无法有效地运往中心城市，这增加了乳制品企业生产成本。为了解决鲜牛奶运输问题，我们需要对牛奶进行无菌处理和包装，使产品能够销往中心城市，让消费者享受到真正新鲜、无菌的液态奶，从而促进养殖业发展，改善人们饮食习惯，提升人口素质。
市场化需求激发了国内大型超大型乳制品企业的大量涌现，这些企业引进了国外高端超高温灭菌机和无菌包装设备，大幅度提升了经济效益，同时缓解了乳制品消费压力。但对于中小型企业来说，由于资金有限，他们难以引入这些昂贵设备，而迫切需要适应国产特色的超高温瞬时灭菌技术。
超高温瞬时灭菌工艺含义
超高温瞬时灭菌是一种将原料（如牛奶）加热至135 ~150 C，在2~8秒内杀死微生物后，再迅速降低温度到20-30℃准备包装的一种工艺。这一过程可以确保产品达到商业无菌状态，即即使在发生微生物转变的情况下，也不会导致产品质量问题。此外，该工艺还能保持长达30-60天不失效，是一种非常先进且实用的技术。
原料预处理
为了保证原料质量并提供优质原料，为进一步生产奠定基础，我们必须对收购采集到的原料进行预处理。在这个过程中，将脱气、净乳、初始杀菌（63-65℃/15秒）、冷却（4℃）、冷藏（4℃）等步骤作为不可或缺的一部分。这一预处理流程直接影响最终产品质量，如图1所示。
列管式超高温瞬时灭菌
3.1 工艺过程介绍
列管式超高温瞬时灭菌通过平衡罐控制液位，将原料送入均质机，并经过加热至83℃后再进入137℃保持4-8秒，以实现快速杀死微生物。整个过程利用5个管式热交换器和1个板式热交换器，通过精细调控节约能源使用，如图2所示。
3.2 控制系统组成
列管式超高温瞬时灭균机控制系统由核心控制单元PLC、人机界面、无纸记录仪、变频器、温度检测元件Pt100及相关电气元件构成。PLC负责监控所有热交换处温度显示，并与变频器配合调整产量和均质压力，无纸记录仪则用于记录实时杀菌数据供追踪使用，如图3所示。
3.3 主要组成与作用分析
列管式超高温滅機主要包括供给系统、滅蟲系統以及降溫系統三部分。供給系統包含原材料泵、高壓罐以及輸送泵，用於確保生產過程中的連續性；滅蟲系統則通過熱交換技術將牛奶加熱至殺死微生物，再迅速降溫以準備為產品打包；最後，降溫系統通過熱交換技術將產品從殺死微生物後剩餘較為炎熱狀態轉變為適合打包存儲之溫度範圍內，如圖4所示。