一种自动CIP系统及其控制方法与流程

本发明涉及食品、包装水、矿泉水的水处理设备清洗领域，尤其涉及一种自动cip系统及其控制方法。

背景技术：

cip系统是cleaninplace的缩写，即就地清洗(在线清洗)，被广泛的用于饮料、乳品、果汁、果浆、果酱、酒类等机械化程度较高的食品饮料生产企业中。就地清洗是指不用拆开或移动装置，即采用高温、高浓度的洗净液，对设备装置加以强力作用，把与食品的接触面洗净,用于卫生级别要求较严格的生产设备的清洗、净化。

随着人民生活质量水平提高、包装饮用水成为了新的消费热点。为了保证包装饮用水的质量，生产企业都会配备cip系统，但是绝大多数是手动操作控制，水处理设备清洗操作复杂，清洗时间长，一般为一到两天，清洗效果不够理想，而且还浪费人工成本。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种自动cip系统及其控制方法，可以对水处理设备进行自动控制在线清洗和消毒，操作方便、清洗效果好、可节省清洗剂、蒸汽、水及生产成本，节省人员及劳动力，防止清洗作业中的危险，能增加机器智能功能及使用年限，提高设备的效率、生产能力及产品品质。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种自动cip系统，其包括用于控制整个系统工作模式的plc控制模块、用于清洗待清洗设备的清洗模块、用于消毒待消毒设备的消毒模块和用于加热的加热模块，所述清洗模块、消毒模块和加热模块均与plc控制模块电连接，所述清洗模块和消毒模块分别与加热模块相连接。

进一步，所述清洗模块包括清洗水箱、加清洗剂泵和清洗剂溶药箱，所述清洗剂溶药箱、加清洗剂泵和清洗水箱依次连接，所述清洗水箱的出水口与加热模块相连接，且所述清洗水箱的出水口设置有第一控制阀。所述清洗水箱为cip系统提供了足够的清洗液存储空间，所述清洗剂溶药箱为清洗剂提供搅拌空间，用于配置清洗剂，如用于去除设备表面的油脂等有机物的碱性清洗剂和用于去除设备表面氧化层形成钝化膜的酸性清洗剂，清洗剂配置完后通过加清洗剂泵加入清洗水箱内稀释，形成清洗液。

进一步，所述消毒模块包括消毒水箱、加消毒剂泵和消毒剂溶药箱，所述消毒剂溶药箱、加消毒剂泵和消毒水箱依次连接，所述消毒水箱的出水口与加热模块相连接，且所述消毒水箱的出水口设置有第二控制阀。所述消毒水箱为cip系统提供了足够的消毒液存储空间，所述消毒剂溶药箱为消毒药剂提供搅拌空间，用于配置消毒剂，消毒剂配置完后通过加消毒剂泵加入消毒水箱内稀释，形成消毒液。

进一步，所述加热模块包括提升泵、换热板和过滤器，所述提升泵、换热板和过滤器依次相连接，所述过滤器的出水口用于cip系统出水，所述换热器上设置有蒸汽进气口。所述换热板与蒸汽进气口相连，通过热交换加热清洗液或消毒液，通常而言，温度每升高10℃，化学反应速度会提高1.5-2.0倍，清洗速度也相应提高，清洗效果较好，清洗温度不低于60℃。所述提升泵的设置，便于将清洗液或者消毒液提升至待清洗或待消毒的设备中。所述过滤器的设置，可以有效的过滤清洗液中的杂质，再将清洗液送至待清洗设备中。

进一步，所述清洗模块、消毒模块和加热模块之间均通过管道相连接，管道上均设置有控制阀和测量仪表，所述清洗水箱和消毒水箱均与cip系统回水管路相连接。所述测量仪表包括流量计、温度传感器、ph计及电导率仪，用于测量清洗液的流量、酸碱度及温度等参数的仪表，从而能够根据参数及时调配清洗液的浓度，并及时补充清洗过程中酸碱的消耗，使得清洗液与待清洗设备内的物质特性相符，从而将待清洗设备清洗干净。所述清洗水箱和消毒水箱均与cip系统回水管路相连接，实现清洗液和消毒液的再回收，回收的清洗液可以直接供设备的清洗，节省大量资源和能源，同时也降低废液的处理成本。

进一步，所述清洗水箱和消毒水箱的顶部均设置有用于过滤空气的呼吸过滤器，所述清洗水箱和消毒水箱的底部均设置有用于排空液体的排空阀。排空阀的设置，便于将清洗水箱和消毒水箱中的液体排空，清洗和消毒各用一个水箱，大大提高了cip的效率，缩短了cip时间。

一种自动cip系统的控制方法，其包括：

s1，开启plc控制模块；

s2，plc控制模块控制所述清洗模块配置清洗液和控制所述加热模块加热清洗液，清洗液通过加热模块加热后送至待清洗设备中进行冲洗；

s3，plc控制模块控制所述消毒模块配置消毒液和控制所述加热模块加热消毒液，消毒液通过加热模块加热后送至待消毒设备中进行消毒，形成无菌环境。

进一步，所述s2步骤包括：

s21，清水洗涤，预冲洗；

s22，碱液洗涤，配置碱性清洗液去除设备的油脂等有机物；

s23，酸液洗涤，配置酸性清洗液去除设备表面氧化层形成钝化膜，使设备更耐腐蚀。

进一步，在步骤s22、s23中，清洗剂溶药箱根据测量仪表检测的清洗液流量、酸碱度及温度等参数，及时调配清洗液的浓度，并及时补充清洗过程中酸碱的消耗，使清洗液与待清洗设备内的物质特性相符。

本发明的优势在于，本发明可实现自动加药、搅拌、药液ph值检测、电导控制、自动加热等，可以对水处理设备进行自动控制在线清洗和消毒，操作方便、清洗效果好、可节省清洗剂、蒸汽、水及生产成本，节省劳动力，防止清洗作业中的危险，能增加机器不见的使用年限，提高设备的生产能力和产品品质。

附图说明

图1为本实施中cip系统结构示意图。

图2为清洗模块与加热模块连接示意图。

图3为消毒模块与加热模块连接示意图。

图4为本各模块之间的连接关系示意图。

图5本工作方法的步骤示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：参照图1-4。

一种自动cip系统，其包括用于控制整个系统工作模式的plc控制模块(图未示)、用于清洗待清洗设备的清洗模块1、用于消毒待消毒设备的消毒模块2和用于加热的加热模块3，所述清洗模块1、消毒模块2和加热模块3均与plc控制模块电连接，所述清洗模块1和消毒模块2分别与加热模块3相连接。

在本实施例中，所述清洗模块1包括清洗水箱11、加清洗剂泵12和清洗剂溶药箱13，所述清洗剂溶药箱13、加清洗剂泵12和清洗水箱11依次连接，所述清洗水箱11的出水口与加热模块3相连接，且所述清洗水箱11的出水口设置有第一控制阀。所述清洗水箱11为cip系统提供了足够的清洗液存储空间，所述清洗剂溶药箱13为清洗剂提供搅拌空间，用于配置清洗剂，如用于去除设备表面的油脂等有机物的碱性清洗剂和用于去除设备表面氧化层形成钝化膜的酸性清洗剂，清洗剂配置完后通过加清洗剂泵12加入清洗水箱11内稀释，形成清洗液。

在本实施例中，所述消毒模块2包括消毒水箱21、加消毒剂泵22和消毒剂溶药箱23，所述消毒剂溶药箱23、加消毒剂泵33和消毒水箱21依次连接，所述消毒水箱21的出水口与加热模块3相连接，且所述消毒水箱21的出水口设置有第二控制阀。所述消毒水箱21为cip系统提供了足够的消毒液存储空间，所述消毒剂溶药箱23为消毒药剂提供搅拌空间，用于配置消毒剂，消毒剂配置完后通过加消毒剂泵22加入消毒水箱21内稀释，形成消毒液。

在本实施例中，所述加热模块3包括提升泵31、换热板32和过滤器33，所述提升泵31、换热板32和过滤器33依次相连接，所述过滤器33的出水口用于cip系统出水，所述换热器32上设置有蒸汽进气口。所述换热板32与蒸汽进气口相连，通过热交换加热清洗液或消毒液，通常而言，温度每升高10℃，化学反应速度会提高1.5-2.0倍，清洗速度也相应提高，清洗效果较好，清洗温度不低于60℃。所述提升泵32的设置，便于将清洗液或者消毒液提升至待清洗或待消毒的设备中。所述过滤器33的设置，可以有效的过滤清洗液中的杂质，再将清洗液送至待清洗设备中。

在本实施例中，所述清洗模块1、消毒模块2和加热模块3之间均通过管道相连接，管道上均设置有控制阀和测量仪表，所述清洗水箱11和消毒水箱21均与cip系统回水管路相连接。所述测量仪表包括流量计、温度传感器、ph计及电导率仪，用于测量清洗液的流量、酸碱度及温度等参数的仪表，从而能够根据参数及时调配清洗液的浓度，并及时补充清洗过程中酸碱的消耗，使得清洗液与待清洗设备内的物质特性相符，从而将待清洗设备清洗干净。所述清洗水箱11和消毒水箱21均与cip系统回水管路相连接，实现清洗液和消毒液的再回收，回收的清洗液可以直接供设备的清洗，节省大量资源和能源，同时也降低废液的处理成本。

在本实施例中，所述清洗水箱11和消毒水箱21的顶部均设置有用于过滤空气的呼吸过滤器4，所述清洗水箱11和消毒水箱21的底部均设置有用于排空液体的排空阀5。排空阀5的设置，便于将清洗水箱11和消毒水箱12中的液体排空，清洗和消毒各用一个水箱，大大提高了cip的效率，缩短了cip时间。

工作方法，参照图4-5。

一种自动cip系统的控制方法，其包括：

s1，开启plc控制模块；

s2，plc控制模块控制所述清洗模块配置清洗液和控制所述加热模块加热清洗液，清洗液通过加热模块加热后送至待清洗设备中进行冲洗；

s3，plc控制模块控制所述消毒模块配置消毒液和控制所述加热模块加热消毒液，消毒液通过加热模块加热后送至待消毒设备中进行消毒，形成无菌环境。

进一步，所述s2步骤包括：

s21，清水洗涤，预冲洗；

s22，碱液洗涤，配置碱性清洗液去除设备的油脂等有机物；

s23，酸液洗涤，配置酸性清洗液去除设备表面氧化层形成钝化膜，使设备更耐腐蚀。

进一步，在s22、s23步骤中，清洗剂溶药箱根据测量仪表检测的清洗液流量、酸碱度及温度等参数，及时调配清洗液的浓度，并及时补充清洗过程中酸碱的消耗，使清洗液与待清洗设备内的物质特性相符。

本发明的优势在于，本发明可实现自动加药、搅拌、药液ph值检测、电导控制、自动加热等，可以对水处理设备进行自动控制在线清洗和消毒，操作方便、清洗效果好、可节省清洗剂、蒸汽、水及生产成本，节省劳动力，防止清洗作业中的危险，能增加机器不见的使用年限，提高设备的生产能力和产品品质。

以上只是本发明优选的实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。