一、项目的必要性及意义
为了积极响应国家“节能降耗”及利用信息技术提升改造传统产业等政策的号召，进一步降低产品加工成本，提高产品质量，保证企业在日益激烈的市场竞争中立于不败之地。我公司2008年聘请国内多位制粉专家，多方征集制粉工艺节能方案，经论证，确定投资5000万元，新建一条单车间日处理500吨小麦的生产线，该生产线采用“PLC信息工业自动化控制系统”对生产工艺流程进行控制。
我公司投资新建的单车间日处理500吨小麦生产线，将采用PLC（Programmable Logic Controller）自动化控制系统的优越性、安全性，安装“原粮自动出入仓系统”、“小麦自动着水系统”、“小麦自动计量秤”、“随动式数控微量添加系统”、“自动定量灌装设备”、“成品自动输送系统”“自动计量秤”等自动化设备。在国内首次将“PLC信息工业自动化控制系统”应用于制粉工艺，大大节省了人力资源，降低了电能消耗，提高了产量。
该自动化项目建成实施后，生产线可大大节约劳动力；优化了开、停机顺序，使开、停机顺序合理、紧凑，直接节能降耗1.2%以上；其自动报警功能，不但提高了处理设备故障的效率，更提高了设备安全系数（如不及时处理，将自动停机，防止设备带病工作）。大大提高了生产能力、生产效率，提高了生产工艺水平，实现了多品种自动配粉，提高了产品质量，同时加强了新产品开发的能力，适应市场的需要，满足人民群众的迫切要求，提高企业的规模经效益和科技含量，提高企业的竞争能力。
二、技术方案及功能描述
在制粉工艺中，大体可选择PLC和单片机两种控制系统，PLC是一个带有CPU、存储器、系统软件和支持系统的专用面向过程控制的计算机控制系统。单片机是一个带CPU、内存的裸计算机。 PLC系统复杂，价格高，只要编写简单的用户程序就可以直接在工业上应用。单片机功能灵活，但开发应用都要从底层做起，功能由开发者水平决定，不能进行过程控制。因此，PLC控制系统可根据生产工艺要求随时升级，并不断完善系统操作的优越性。
本工程为发达面粉集团制粉生产项目，该项目为一条日处理500吨小麦制粉生产线的原粮接收工艺、清理工艺、制粉工艺、及下脚处理系统进行计算机控制的工程。本工程采用“PLC工业自动化控制系统”，实现全车间电机自动控制，达到方便生产操作及安全运行的功能。
三、项目有关技术内容的论述
1、磨粉机的关键作用
为了保证工艺效果，尽可能选择质量较好的制粉设备。磨粉机是十分关键的主机设备之一。目前，国内磨粉机主要有电动电控磨粉机、电动气控磨粉机和气动气控磨粉机。磨粉机的控制方式不同，其价位也各有差异，使用故障最小的磨粉机控制还属气动气控磨粉机，其价位低、事故率低、维修方便、寿命较长。磨粉机配置和加工精度的高低，直接影响着面粉的出粉率，特别是产量的影响最大。
2、着水润麦的重要地位
在制粉工艺中，着水润麦是十分关键的因素，采用的着水设备，关系到工艺效果，目前厂家为了提高面粉的白度和亮度，采用洗麦机洗麦的工艺较多，但污水排放量较大，一般为一吨小麦一吨水。为了使工艺更具有灵活性，采用洗麦机和自动着水机并用的措施，可根据小麦的水分高低以及季节的变化灵活调整小麦的着水效果。夏季小麦水分偏高（特别是新小麦），采用洗麦机往往使入磨小麦水分偏高，此时可将洗麦机停用，启动自动着水机；冬季小麦水分偏低，面粉水分可控制在标准的上限，需要较大的加水量，此时可将洗麦机和自动着水机一同使用，既保证着水效果，又使着水更加准确。为保证着水效果，对于加工硬质小麦（或专用小麦）时，应采用三次着水。第一次着水可采用洗麦机，润麦时间保证在8小时以上；第二次着水采用自动着水机，润麦时间保证在24小时以上，其效果最佳；第三次着水为入磨前的着水，润麦时间为30-50分钟，仅保证湿润皮层，增加皮层的韧性。
3、自动控制作用的体现
实现自动控制，弱电技术的突破，实现了程序控制，保证了工艺指标控制的准确度，提高了工艺效果。利用计算机程序开停机，保证了开停机顺序的合理性，减少了物料堵塞频率，使开停机的不合格面粉降低到最低的限度。利用计算机监控工艺指标，随时可以了解到各种面粉的出粉比例、产量以及动力消耗，为工艺操作的及时调整，提供了可靠依据。
4、配粉系统的合理组合
面粉厂的配粉分两种方法：一种为分流配粉，在车间内的面粉绞龙上设置四通拨斗，利用高方筛分出的上下交粉以及不同系统提出的面粉，其面筋质数量和质量有所不同，面粉灰分和白度有所差异。利用高方筛各出口面粉，进行分流配粉，方法简单易行，但产品质量不能保证稳定。另一种配粉是采用配粉仓配粉，可设计面粉储存仓，保证2-3天的储存量，利用提升机输送面粉进入储存仓；由面粉储存仓利用正压输送，并经刹虫处理进入面粉配粉仓，配粉仓一般为4-6个；经配粉出仓绞龙由计量秤斗进入混合机，混合后的面粉再由提升机进入面粉打包仓，打包仓可根据面粉打包机的数量确定。该设计的配粉系统简单、经济实用，投资最省，动力消耗最低。
四、创新点及解决的技术关键
粮食加工业技术装备的先进程度与其他工业相比，还具有较低的地位，技术创新还存在一定的空间，如何在保证工艺效果的前提下，尽可能使工艺简单并且合理化，最大限度的降低动力配置等许多问题还有待于开发。
1、配麦技术的创新
目前，国内常采用的配麦器有容积式配麦器和电子式配麦器，价格差别较大，基本是十倍的差价。近期开发的专利产品手动配麦器，价格是容积式配麦器的三分之一，使用效果在原粮较干净的情况下，效果非常理想。将手动配麦器安装在毛麦仓出口，容积式 配麦器（或电子配麦器）安装在净麦仓出口，不仅经济使用，并且能实现自动化控制。净麦清理一般与制粉车间同步，当需要停机或开机时，只要启动配麦器，就可实现进料和断料。在原粮搭配中，应采用毛麦、净麦二次搭配，其效果会更为理想，毛麦搭配主要是以红白小麦或不同品种的搭配，净麦搭配主要以软硬小麦或不同水分的搭配。硬质小麦吸水率高，润麦时间长，应同软质小麦分开，首先清理，并加大加水量，提前进入润麦仓；软质小麦吸水快，可在清理硬质小麦后进行清理，适当降低加水量，利用时间差调整软硬小麦的润麦效果，能有效地保证入磨小麦的水分均匀、籽粒结构的软硬一致。
2、洗麦机排放水的再利用
洗麦机在现代清理工艺中，起着关键性的作用，它不仅具有洗麦的功能，而且起到打麦和擦麦的效果。不用洗麦机，面粉的灰分置高不下，面粉白度偏低，颜色发暗。但洗麦机最大的弊病是耗水量大，排水困难，基本上是加工吨小麦需吨水，一个日处理小麦300吨面粉厂，每天需要排放300吨以上的洗麦水，折合每小时为12.5吨的水排放，极大的浪费了水资源和造成了环境污染。我们根据现实情况，开发了洗麦机污水利用的专利产品，能使洗麦机用水降低三分之二，其原理如下：
洗麦机排放水 → 过滤器 → 旋流器 → 净化水 → 进入洗麦机
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有机杂质 泥砂
3、下脚料的二次利用
在面粉厂中，下脚料的再利用，一直是值得关注的内容，随着农村经济的发展，机械化作业越来越普及，小麦采用收割机收获，机械烘干，其杂质的性质也随之而改变，在清理过程中小麦麦壳的数量增加幅度较大，麦壳的处理是非常头疼的事。将从净麦中清理出的中小杂质，粉碎后吸进麸皮中直接作为饲料。
4、新型擦皮机的利用
小麦表面清理的好坏直接影响到面粉的质量，利用新型擦皮机代替洗麦机和润麦后的重打打麦机，其效果非常明显。该设备能有效地去除小麦的外表皮，并使皮层保持较大的片状，动力配置较低，每吨小麦配置1.5KW的动力。该擦皮机同时还能将小麦腹沟里的皮层及杂质清除，是比较理想的新型小麦表面清理设备。
五、结论
PLC信息工业自动化控制系统在制粉工艺中的应用并不仅仅限于节省人员和减轻劳动强度，更重要的意义是利用先进的自动化技术和电子计算机进行生产过程的科学控制，及时有效地搜集生产管理信息和数据，起到保证产品产量和质量的均衡稳定、保证设备安全运转、节约能源、改善工作环境的作用，从而产生最佳经济效益和社会效益。